《遺傳的染色體學(xué)說》PPT課件

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1、第 三 章 遺 傳 的 染 色 體 學(xué) 說 w 孟 德 爾 定 律 重 新 發(fā) 現(xiàn) 后 ， 有 大 量 的 雜 交 實(shí) 驗(yàn)證 明 他 的 理 論 是 正 確 的 ， 這 樣 就 迫 使 人 們 去思 考 、 去 研 究 孟 德 爾 的 遺 傳 因 子 究 竟 是 什 么 ，它 的 結(jié) 構(gòu) 是 怎 樣 的 ， 它 們 在 細(xì) 胞 的 什 么 地 方 ，細(xì) 胞 中 什 么 樣 的 結(jié) 構(gòu) 與 假 設(shè) 的 遺 傳 因 子 (基 因 )是 相 一 致 的 等 等 w 1903年 ， 薩 頓 （ W Suntton） 和 布 維 里（ T Boveri） 各 自 獨(dú) 立 地 認(rèn) 識 到 ， 染 色 體

2、從一 代 到 一 代 的 傳 遞 方 式 與 基 因 從 一 代 到 一 代的 傳 遞 方 式 有 著 密 切 的 平 行 關(guān) 系 。 為 了 解 釋這 種 相 關(guān) 性 ， 他 們 提 出 了 基 因 位 于 染 色 體 上的 假 設(shè) ， 即 遺 傳 的 染 色 體 學(xué) 說 遺 傳 學(xué) 發(fā) 展 的 重 要 里 程 碑 正 是 由 于 接 受 了 這 一概 念 ， 即 細(xì) 胞 學(xué) 提 供 的 在 顯 微 鏡 下 可 以 看 到 的染 色 體 的 行 為 與 雜 交 實(shí) 驗(yàn) 的 遺 傳 因 子 的 行 為 相關(guān) 聯(lián) ， 它 標(biāo) 志 著 遺 傳 學(xué) 與 細(xì) 胞 學(xué) 的 結(jié) 合 w第 一 節(jié) 細(xì) 胞w

3、第 二 節(jié) 細(xì) 胞 分 裂w第 三 節(jié) 染 色 體 周 史w第 四 節(jié) 遺 傳 的 染 色 體 學(xué) 說 第 一 節(jié) 細(xì) 胞w細(xì) 胞 質(zhì)w細(xì) 胞 核w染 色 體 一 、 真 核 細(xì) 胞 一 般 結(jié) 構(gòu)一 般 的 細(xì) 胞 包 括 細(xì) 胞 膜 、 細(xì) 胞 質(zhì) 和 細(xì)胞 核w 細(xì) 胞 壁 ： （ 植 物 細(xì) 胞 特 有 ） 全 透 性w 細(xì) 胞 膜 ： 也 叫 質(zhì) 膜 ， 具 有 選 擇 透 性 。w 細(xì) 胞 質(zhì) 中 重 要 的 細(xì) 胞 器 ：w 植 物 細(xì) 胞 特 有 ： 質(zhì) 體 液 泡w 動 物 細(xì) 胞 特 有 ： 中 心 粒w 細(xì) 胞 核 ： 由 核 膜 、 核 仁 、 核 液 和 染色 質(zhì) 組

4、 成 二 細(xì) 胞 核 三 染 色 體w 染 色 質(zhì) ： 在 細(xì) 胞 分 裂 間 期 細(xì) 胞 核 中 分 布 一 些能 被 堿 性 染 料 染 色 的 網(wǎng) 狀 結(jié) 構(gòu) 叫 染 色 質(zhì)w 染 色 體 (chromosome)是 染 色 質(zhì) 在 細(xì) 胞 分 裂 過程 中 經(jīng) 過 緊 密 纏 繞 、 折 疊 、 凝 縮 、 精 巧 包 裝而 成 的 具 有 固 定 形 態(tài) 、 易 被 染 料 染 色 的 短 粗小 體 w 染 色 質(zhì) 和 染 色 體 是 真 核 生 物 遺 傳 物 質(zhì) 存 在 的兩 種 不 同 形 態(tài) ， 兩 者 不 存 在 成 分 上 的 差 異 ，僅 反 映 它 們 處 于 細(xì) 胞

5、 分 裂 周 期 的 不 同 時 期 的兩 種 狀 態(tài) 1、 染 色 體 一 般 形 態(tài) 結(jié) 構(gòu)w 分 裂 期 出 現(xiàn) ， 復(fù) 制 在 間 期 ， 所 以 每 條 染 色 體 含 并 列 的 兩 條 染 色 單體 姐 妹 染 色 單 體 。 初 級 縊 痕 ： 染 色 體 一 定 部 位 、 向 內(nèi) 凹 陷 、 著 色較 淺 且 狹 窄 的 部 位 叫 初 級 縊 痕 ； 將 染 色 體 分 兩部 分 ， 染 色 體 的 長 、 短 臂 。著 絲 粒 ： 在 初 級 縊 痕 處 把 兩 條 姐 妹 染 色 單 體 連一 起 的 顆 粒 狀 的 結(jié) 構(gòu) ， 其 位 置 固 定 。次 級 縊 痕

6、： 核 仁 形 成 區(qū) 隨 體 同 源 染 色 體 (homologous chromosome)： 形 態(tài) 和 結(jié) 構(gòu) 相 同 的 一對 染 色 體 ， 稱 為 同 源 染 色 體 。 同 源 染 色 體 不 僅 形 態(tài) 相 同 ， 而 且它 們 所 含 的 基 因 位 點(diǎn) 也 相 同 。 但 在 許 多 物 種 中 有 一 對 同 源 染 色體 (性 染 色 體 )其 形 態(tài) 和 所 含 基 因 位 點(diǎn) 往 往 是 不 同 的 。非 同 源 染 色 體 (non-homologous chromosome) 2 染 色 體 的 數(shù) 目 各 種 生 物 的 染 色 體 數(shù) 目 都 是 恒 定

7、 的 ， 而 且 它 們 在 體 細(xì) 胞中 是 成 對 的 ， 在 性 細(xì) 胞 中 總 是 成 單 的 ， 通 常 表 示 為 體 細(xì) 胞（ 2n)、 性 細(xì) 胞 （ n） 。 例 如 ， 水 稻 2n = 24， n = 12； 普 通 小 麥 2n = 42， n = 21； 家 蠶 2n = 56， n = 28； 人 類 2n = 46， n = 23。 例 : 蠶 豆2n=12 n=6 第 二 節(jié) 細(xì) 胞 分 裂有 絲 分 裂無 絲 分 裂減 數(shù) 分 裂細(xì) 胞 分 裂 的 方 式 ： 細(xì) 菌 的 有 絲 分 裂w 原 核 細(xì) 胞 與 真 核 細(xì) 胞 區(qū) 別w 1 原 核 細(xì) 胞 缺

8、少 某 些 細(xì) 胞 器w 2 細(xì) 菌 染 色 體 位 于 細(xì) 胞 內(nèi) 的 核 區(qū) 中 ， 核 區(qū) 外面 沒 有 核 膜 真 核 類 細(xì) 胞 分 裂w 一 、 細(xì) 胞 周 期 指 連 續(xù) 分 裂 的 細(xì) 胞 ， 從 一 次 分裂 完 成 時 開 始 ， 到 下 一 次 分 裂 完 成 時 為 止w 二 、 兩 個 階 段 ：w 三 、 特 點(diǎn) ： 分 裂 間 期 所 占 時 間 長分 裂 間 期 ：分 裂 期 ： 從 細(xì) 胞 在 一 次 分 裂 結(jié) 束 之 后到 下 一 次 分 裂 之 前 。 分 為 G1期 、 S期 、 G2期分 為 前 期 、 中 期 、 后 期 、 末 期 分 裂 間 期

9、 特 點(diǎn) ： 完 成 DNA的 復(fù) 制 和 有 關(guān) 蛋 白質(zhì) 的 合 成 結(jié) 果 ： 每 個 染 色體 都 形 成 兩 個 姐 妹染 色 單 體 ， 呈 染 色質(zhì) 形 態(tài)核 膜核 仁染 色 質(zhì)著 絲 點(diǎn) 前 期特 點(diǎn) 出 現(xiàn) 染 色 體 、 出 現(xiàn) 紡錘 體 核 膜 、 核 仁 消 失染 色 體 特 點(diǎn) ： 1、 染 色 體 散 亂地 分 布 在 細(xì) 胞 中 心 附 近 。 2、 每 個 染 色 體 都 有 兩 條 姐妹 染 色 單 體 中 期 所 有 染 色 體 的 著 絲 點(diǎn) 都排 列 在 赤 道 板 上 染 色 體 的 形 態(tài) 和 數(shù) 目 最清 晰染 色 體 特 點(diǎn) ： 染 色 體 的

10、形態(tài) 比 較 固 定 ， 數(shù) 目 比 較 清晰 。 故 中 期 是 進(jìn) 行 染 色 體觀 察 及 計(jì) 數(shù) 的 最 佳 時 機(jī) 紡 錘 絲姐 妹 染 色 單 體著 絲 點(diǎn)赤 道 板染 色 體（ 與 紡 錘 體 中 軸 相 垂 直 的 平 面 ） 著 絲 點(diǎn) 一 分 為 二 ，姐 妹 染 色 單 體 分 開 ，成 為 兩 條 染 色 體 。并 分 別 向 兩 極 移 動 紡 錘 絲 牽 引 著 子 染色 體 分 別 向 細(xì) 胞 的兩 極 移 動 。 這 時 細(xì)胞 核 內(nèi) 的 全 部 染 色體 就 平 均 分 配 到 了細(xì) 胞 兩 極染 色 體 特 點(diǎn) ： 染 色 單 體 消 失 ， 染 色 體 數(shù)

11、 目 加 倍 。后 期 末 期 染 色 體 變 成 染色 質(zhì) ， 紡 錘 體 消 失 。 核 膜 、 核 仁重 現(xiàn) 在 赤 道 板 位 置出 現(xiàn) 細(xì) 胞 板 ， 并擴(kuò) 展 成 分 隔 兩 個子 細(xì) 胞 的 細(xì) 胞 壁 細(xì) 胞 有 絲 分 裂 各 期 的 主 要 特 點(diǎn) 總 結(jié) 如 下 表間 期 前 期 中 期 后 期 末 期 變 化 ： 完成 DNA的 復(fù) 制和 有 關(guān) 蛋 白質(zhì) 的 合 成 結(jié) 果 ： 每 個染 色 體 都 形成 兩 個 姐 妹染 色 單 體 ，呈 染 色 質(zhì) 形 態(tài) 出 現(xiàn) 染色 體 ， 核 膜 、 核仁 消 失 ， 出 現(xiàn) 紡錘 體 所 有 染色 體 的 著絲 點(diǎn) 都 排

12、列 在 赤 道板 上 。 著 絲 點(diǎn) 分裂 ， 姐 妹 染色 單 體 分 開 ，成 為 兩 個 子染 色 體 。 并分 別 向 兩 極移 動 染 色 體 變成 染 色 質(zhì) ， 核 膜 、 核仁 重 現(xiàn) ， 紡 錘 體 消 失 ， 在 赤 道 板位 置 出 現(xiàn) 細(xì)胞 板 ， 并 擴(kuò)展 成 分 隔 兩個 子 細(xì) 胞 的細(xì) 胞 壁特點(diǎn)簡 記 為 ： 間 期 復(fù) 制 ， 前 期 四 體 ， 中 期 排 隊(duì) ， 后 期 分 家 ， 末 期 反 前 有 絲 分 裂 中 染 色 體 、 DNA、 染 色 單 體 數(shù) 目 變 化問 題 ： 仔 細(xì) 觀 察 下 面 各 圖 ， 判 斷 是 哪 個 時 期 ？ 再

13、 完 成 下 表 。A B C D E F間 期 前 期 中 期 后 期 末 期 染 色 體數(shù) 目DNA含量染 色 單體 數(shù) 目 448 484448 8 84808 8 8 0 0 有 絲 分 裂 中 染 色 體 與 DNA在 細(xì) 胞 分 裂 中 的 數(shù) 目變 化 可 用 曲 線 表 示 為N2N3N4N 間 期 前 期 中 期 后 期 末 期表 示 染 色 體 變 化 表 示 DNA變 化 植 物 與 動 物 細(xì) 胞 的 有 絲 分 裂 的 比 較 1、 都 有 間 期 和 分 裂 期 。 分 裂 期 都 有 前 、 中 、 后 、 末 四 個 階 段 。 2、 分 裂 產(chǎn) 生 的 兩 個

14、 子 細(xì) 胞 的 染 色 體 數(shù) 目 和 組 成 完 全 相 同 且 與 母 細(xì) 胞 完全 相 同 。 染 色 體 在 各 期 的 變 化 也 完 全 相 同 。 3、 有 絲 分 裂 過 程 中 染 色 體 、 DNA分 子 數(shù) 目 的 變 化 規(guī) 律 。 動 物 細(xì) 胞 和 植物 細(xì) 胞 完 全 相 同 。不同點(diǎn)：植物細(xì)胞動物細(xì)胞前期紡錘體 的來源末期細(xì)胞質(zhì)的分裂由兩極發(fā)出的紡錘絲直接產(chǎn)生由中心體周圍產(chǎn)生的星射線形成。細(xì)胞中部出現(xiàn)細(xì)胞板形成新細(xì)胞壁將細(xì)胞隔開。細(xì)胞中部的細(xì)胞膜向內(nèi)凹陷使細(xì)胞縊裂相 同 點(diǎn) ： 有 絲 分 裂 的 意 義 將 親 代 細(xì) 胞 的 染 色 體 經(jīng) 過 復(fù) 制 以

15、 后 ， 精 確地 平 均 分 配 到 兩 個 子 細(xì) 胞 中 去 。 從 而 保 持 生物 的 親 代 和 子 代 之 間 的 遺 傳 性 狀 的 穩(wěn) 定 性 無 絲 分 裂特 點(diǎn) ： 因 為 分 裂 時 沒 有 紡 錘 絲 與 染 色 體 的 變化 ,所 以 叫 做 無 絲 分 裂 。 又 因 為 這 種 分 裂 方 式是 細(xì) 胞 核 和 細(xì) 胞 質(zhì) 的 直 接 分 裂 ,所 以 又 叫 做 直接 分 裂 w 優(yōu) 缺 點(diǎn) 由 于 無 絲 分 裂 比 較 簡 單 ， 分 裂 后 遺 傳 物 質(zhì) 不 一定 能 平 均 分 配 給 子 細(xì) 胞 ， 這 涉 及 到 遺 傳 的 穩(wěn)定 性 等 問 題

16、 。 無 絲 分 裂 具 有 獨(dú) 特 的 優(yōu) 越 性 ，比 有 絲 分 裂 消 耗 能 量 少 ； 分 裂 迅 速 并 可 能 同時 形 成 多 個 核 ； 分 裂 時 細(xì) 胞 核 保 持 正 常 的 生理 功 能 ； 在 不 利 條 件 下 仍 可 進(jìn) 行 細(xì) 胞 分 裂w 這 種 分 裂 方 式 常 出 現(xiàn) 于 高 度 分 化 成 熟 的 組 織中 ， 如 蛙 的 紅 細(xì) 胞 的 分 裂 減 數(shù) 分 裂w 減 數(shù) 分 裂 (meiosis)是 一 種 特 殊 方 式 的 細(xì) 胞 分裂 ， 是 在 配 子 形 成 過 程 中 發(fā) 生 的 ， 包 括 兩 次連 續(xù) 的 核 分 裂 ， 但 染

17、色 體 只 復(fù) 制 一 次 ， 因 而在 形 成 的 四 個 子 細(xì) 胞 核 中 ， 每 個 核 只 含 有 單倍 數(shù) 的 染 色 體 ， 即 染 色 體 數(shù) 減 少 一 半 ， 所 以把 它 叫 做 減 數(shù) 分 裂 染 色 體 在 減 數(shù) 分 裂 中 的 行 為w 兩 次 連 續(xù) 的 核 分 裂 分 別 稱 為 第 一 次 減 數(shù) 分 裂(減 數(shù) 分 裂 I， meiosis I)和 第 二 次 減 數(shù) 分 裂 (減數(shù) 分 裂 II， meiosis II)， 在 兩 次 減 數(shù) 分 裂 中 都能 區(qū) 分 出 前 期 、 中 期 、 后 期 和 末 期 減 數(shù) 分 裂 過 程 示 意 圖 1

18、 細(xì) 線 期 2 偶 線 期 3 粗 線 期 4 雙 線 期 5 終 變 期 6 中 期 I 7 后 期 I 8 末 期 I 9 前 期 II 10 中 期 II 11 后 期 II 12 末 期 II (1) 前 期 I： w 第 一 次 減 數(shù) 分 裂 的 前 期 特 別 長 ， 包 括 細(xì) 線 期 、偶 線 期 、 粗 線 期 、 雙 線 期 、 濃 縮 期 (1) 前 期 I： w 細(xì) 線 期 ： 雖 然 染 色 體 已 在 間 期 時 復(fù) 制 ， 每 一 染 色體 已 含 有 兩 染 色 單 體 ， 但 在 細(xì) 線 期 還 看 不 出 它 的雙 重 性 (1) 前 期 I： w 偶

19、線 期 ： 兩 個 同 源 染 色 體 開 始 配 對 (1) 前 期 I： w 粗 線 期 ： 染 色 體 繼 續(xù) 縮 短 變 粗 ， 兩 條 同 源染 色 體 配 對 完 畢 。 因 此 原 來 是 2n條 染 色 體 ，經(jīng) 配 對 后 形 成 n組 染 色 體 ， 每 一 組 合 有 2條同 源 染 色 體 ， 這 種 配 對 的 染 色 體 叫 做 雙 價體 (二 價 體 ) (1) 前 期 I： w 粗 線 期 ： 到 了 粗 線 期 的 最 后 ， 亦 可 看 到 每 一染 色 體 的 雙 重 性 ， 即 每 一 染 色 體 含 有 兩 條 染色 單 體 (姐 妹 染 色 單 體

20、)， 因 此 ， 雙 價 體 就 含 有4條 染 色 單 體 了 ， 每 一 雙 價 體 中 4條 染 色 單 體相 互 絞 扭 在 一 起 (1) 前 期 I： w 雙 線 期 ： 雙 價 體 中 的 兩 條 同 源 染 色 體 開 始 分開 ， 但 分 開 不 完 全 ， 并 不 形 成 兩 個 獨(dú) 立 的 單價 體 ， 而 是 在 兩 個 同 源 染 色 體 之 間 仍 有 若 干處 發(fā) 生 交 叉 而 相 互 連 接 。 交 叉 的 地 方 實(shí) 際 上是 染 色 單 體 發(fā) 生 了 交 換 的 結(jié) 果 (見 圖 ) (1) 前 期 I： w 濃 縮 期 ： 兩 條 同 源 染 色 體

21、仍 有 交 叉 聯(lián) 系 著 ，所 以 仍 為 n個 雙 價 體 。 染 色 體 變 得 更 為 粗 短 ，螺 旋 化 達(dá) 到 最 高 度 ， 雙 價 體 開 始 向 赤 道 面 移動 ， 分 裂 進(jìn) 入 中 期 I (2) 中 期 I： w 各 個 雙 價 體 排 列 在 赤 道 面 上 ， 兩 個 同 源 染 色體 上 的 著 絲 粒 逐 漸 遠(yuǎn) 離 ， 雙 價 體 開 始 分 離 ，但 仍 有 交 叉 聯(lián) 系 著 (3) 后 期 I： w 雙 價 體 中 的 兩 條 同 源 染 色 體 分 開 ， 分 別 向 兩極 移 動 ， 每 一 染 色 體 有 兩 個 染 色 單 體 ， 在 著絲

22、粒 區(qū) 相 連 (相 當(dāng) 于 有 絲 分 裂 前 期 的 一 條 染 色體 )。 這 樣 ， 每 一 極 得 到 n條 染 色 體 ， 即 在 后期 I時 染 色 體 數(shù) 目 減 半 。 雙 價 體 中 哪 一 條 染 色體 移 向 哪 一 極 是 完 全 隨 機(jī) 的 (3) 后 期 I： (4) 末 期 I： w 核 膜 重 建 ， 核 仁 重 新 形 成 ， 接 著 進(jìn) 行 胞 質(zhì) 分裂 ， 成 為 兩 個 子 細(xì) 胞 。w 注 意 ： 末 期 I的 染 色 體 只 有 n個 ， 但 每 個 染 色體 具 有 兩 條 染 色 單 體 ； 而 有 絲 分 裂 末 期 的 染色 體 數(shù) 為 2

23、n個 ， 每 個 染 色 體 只 有 一 條 染 色 單體 (4) 末 期 I： (5) 減 數(shù) 間 期 ： w 在 第 一 次 分 裂 之 末 ， 兩 個 子 細(xì) 胞 進(jìn) 入 間 期 ，這 時 細(xì) 胞 核 的 形 態(tài) 與 有 絲 分 裂 間 期 相 似 ， 但有 許 多 生 物 沒 有 間 期 ， 后 期 染 色 體 直 接 進(jìn) 入第 二 次 減 數(shù) 分 裂 的 晚 前 期 ， 染 色 體 仍 舊 保 持原 來 的 濃 縮 狀 態(tài) 。 不 過 不 論 有 沒 有 間 期 ， 在兩 次 減 數(shù) 分 裂 之 間 都 沒 有 DNA的 合 成 及 染 色體 的 復(fù) 制 (6) 前 期 II、 中

24、期 II、 后 期 II和 末 期 II w 前 期 II、 中 期 II、 后 期 II和 末 期 II的 情 況 和 有 絲分 裂 過 程 完 全 一 樣 ， 也 是 每 一 染 色 體 具 有 兩條 染 色 單 體 ， 所 不 同 的 是 染 色 體 在 第 一 次 分裂 過 程 中 已 經(jīng) 減 數(shù) ， 只 有 n個 染 色 體 了 減 數(shù) 分 裂 的 遺 傳 學(xué) 意 義w （ 一 ） 減 數(shù) 分 裂 是 有 性 生 殖 生 物 產(chǎn) 生 性 細(xì) 胞所 進(jìn) 行 的 細(xì) 胞 分 裂 方 式 ； 而 兩 性 性 細(xì) 胞 受 精 結(jié)合 (細(xì) 胞 融 合 )產(chǎn) 生 的 合 子 是 后 代 個 體

25、的 起 始 點(diǎn) 二 、 減 數(shù) 分 裂 的 遺 傳 學(xué) 意 義w （ 二 ） 保 證 了 親 代 與 子 代 之 間 染 色 體 數(shù) 目 的 恒 定 性 雙 親 性 母 細(xì) 胞 (2n)經(jīng) 過 減 數(shù) 分 裂 產(chǎn) 生 性 細(xì) 胞 (n)，實(shí) 現(xiàn) 了 染 色 體 數(shù) 目 的 減 半 ； 雌 雄 性 細(xì) 胞 融 合 產(chǎn) 生 的 合 子 (及 其 所 發(fā) 育 形 成 的 后代 個 體 )就 具 有 該 物 種 固 有 的 染 色 體 數(shù) 目 (2n)， 保持 了 物 種 的 相 對 穩(wěn) 定 。 子 代 的 性 狀 遺 傳 和 發(fā) 育 得以 正 常 進(jìn) 行 染 色 體 數(shù) 目 的 恒 定 減 數(shù) 分

26、裂 的 遺 傳 學(xué) 意 義w （ 三 ） 為 生 物 的 變 異 提 供 了 重 要 的 物 質(zhì) 基 礎(chǔ)減 數(shù) 分 裂 中 期 I， 二 價 體 的 兩 個 成 員 的 排 列 方向 是 隨 機(jī) 的 ， 所 以 后 期 I 分 別 來 自 雙 親 的 兩 條同 源 染 色 體 隨 機(jī) 分 向 兩 極 ， 因 而 所 產(chǎn) 生 的 性 細(xì)胞 就 可 能 會 有 2n種 非 同 源 染 色 體 的 組 合 形 式 (染色 體 重 組 ， recombination of chromosome) w 如 果 某 生 物 有 兩 對 同 源 染 色 體 ： AA 和BB ， 產(chǎn) 生 的 性 細(xì) 胞 具

27、有 AA 中 的 一 條和 BB 中 的 一 條 。w 非 同 源 染 色 體 在 性 細(xì) 胞 中 可 能 有 22=4種組 合中 期 I 二 價 體 的 隨 機(jī) 取 向 減 數(shù) 分 裂 的 遺 傳 學(xué) 意 義另 一 方 面 ， 非 姊 妹 染 色 單 體 間 的 交 叉 導(dǎo) 致 同源 染 色 體 間 的 片 段 交 換 (exchange of segment)， 使 子 細(xì) 胞 的 遺 傳 組 成 更 加 多 樣 化 ，為 生 物 變 異 提 供 更 為 重 要 的 物 質(zhì) 基 礎(chǔ) (染 色 體片 斷 重 組 ， recombination of segment)。 同時 這 也 是 連

28、鎖 遺 傳 規(guī) 律 及 基 因 連 鎖 分 析 的 基礎(chǔ) 減數(shù)分裂與有絲分裂的異同點(diǎn) 名 稱 間 期 前 期 中 期有 絲 分 裂 合 成 100%DNA 染 色 質(zhì) 染 色 體 著 絲 點(diǎn) 排 列 赤 道 板 上減 數(shù) 分 裂 間 期 ,合 成 前 期 ,持 續(xù) 時 間 中 期 ,著 99.7%DNA 長 ,進(jìn) 行 同 源 染 色 絲 點(diǎn) 不 排 列 配 對 、 聯(lián) 會 、 交 赤 道 板 上 , 換 和 交 叉 。 合 朝 向 兩 極 成 0.3%DNA. w 名 稱 后 期 末 期 間 期 w 有 絲 分 裂 著 絲 點(diǎn) 分 開 細(xì) 胞 質(zhì) 分 裂 形 成 w 染 色 單 體 分 開 兩

29、 個 子 細(xì) 胞 ， 染 w 色 體 數(shù) 目 不 變 w 減 數(shù) 分 裂 后 期 ， 著 絲 末 期 ， 形 成 兩 個 短 ， 無w 點(diǎn) 不 分 開 ， 同 子 細(xì) 胞 ， 染 色 體 數(shù) DNA合 成w 源 染 色 體 分 開 目 減 半 第 三 節(jié) 染 色 體 周 史w 在 所 有 以 有 性 生 殖 繁 殖 的 生 物 的 生 活 史 中 ，都 會 經(jīng) 歷 二 倍 體 和 單 倍 體 的 循 環(huán) ， 只 是 它們 在 生 活 史 中 所 占 據(jù) 的 時 間 長 短 因 生 物 的不 同 而 異 (圖 )。 w 圖 不 同 生 物 生 活 史 中 單 倍 體 世 代 和 二 倍 體世 代

30、 所 占 的 比 例 第 三 節(jié) 染 色 體 周 史w 在 高 等 生 物 如 動 植 物 中 ， 在 絕 大 部 分 的 生活 周 期 中 是 以 二 倍 體 的 形 式 ， 即 2n存 在 的 ；而 在 低 等 生 物 中 ， 大 部 分 的 生 活 周 期 是 以單 倍 體 的 形 式 ， 即 n存 在 的 。w 現(xiàn) 在 我 們 從 生 物 個 體 發(fā) 育 的 生 活 史 來 看 染色 體 數(shù) 目 的 變 化 (2n n)。 1. 動 物 的 染 色 體 周 史 w 在 動 物 中 僅 僅 只 是 在 減 數(shù) 分 裂 形 成 配 子 的 階段 才 存 在 單 倍 體 ， 而 在 其 他

31、絕 大 部 分 的 生 活史 中 是 以 二 倍 體 的 形 式 存 在 的 (圖 )。 w 圖 動 物 的 染 色 體 周 史 (以 果 蠅 為 例 ) 2. 植 物 的 染 色 體 周 史 w 植 物 的 大 部 分 生 活 史 也 是 處 在 二 倍 體 階 段 ，叫 孢 子 體 (sporophyte)， 只 有 一 小 部 分 是 在 單倍 體 階 段 ， 叫 配 子 體 (gametophyte)。 配 子 體只 是 經(jīng) 歷 極 少 數(shù) 的 幾 次 有 絲 分 裂 (圖 )。 w 圖 高 等 植 物 的 染 色 體 周 史 (以 玉 米 為 例 ) 3. 真 菌 類 的 染 色 體

32、 周 史 w 真 菌 的 生 活 史 是 單 倍 體 世 代 占 優(yōu) 勢 ， 二 倍 體世 代 時 間 較 短 。 脈 孢 霉 (Neurospora crassa)有 兩 種 繁 殖 方 式 (圖 )： 一 種 是 無 性 繁 殖 ， 當(dāng) 無性 孢 子 (n)或 菌 絲 落 在 營 養(yǎng) 物 上 ， 孢 子 萌 發(fā) ，菌 絲 生 長 形 成 菌 絲 體 (n)； 3. 真 菌 類 的 染 色 體 周 史 w 另 一 種 是 有 性 繁 殖 ， 需 要 兩 個 不 同 交 配 型(mating types)的 菌 絲 體 參 與 ， 一 個 交 配 型 的單 倍 體 核 (n)通 過 另 一 相

33、 對 交 配 型 的 子 實(shí) 體 的受 精 絲 ， 進(jìn) 入 子 實(shí) 體 中 ， 核 融 合 形 成 2n核 (A a)。 脈 孢 霉 只 有 在 這 個 短 暫 時 間 內(nèi) 是 二 倍體 世 代 w 圖 脈 孢 霉 的 染 色 體 周 史 第 四 節(jié) 遺 傳 的 染 色 體 學(xué) 說w 按 照 這 個 學(xué) 說 ， 對 孟 德 爾 分 離 定 律 和 自 由 組合 定 律 可 以 做 這 樣 的 理 解 ：w 在 第 一 次 減 數(shù) 分 裂 中 ， 由 于 同 源 染 色 體 的 分離 ， 使 位 于 同 源 染 色 體 上 的 等 位 基 因 分 離 ，從 而 導(dǎo) 致 性 狀 的 分 離 (圖

34、)； w 圖 用 染 色 體 學(xué) 說 圖 解 孟 德 爾 分 離 定 律 w 決 定 不 同 性 狀 的 兩 對 非 等 位 基 因 分 別 處 在 兩 對 非 同 源 染 色 體 上 ， 形 成 配 子 時同 源 染 色 體 上 的 等 位 基 因 分 離 ， 非 同 源 染 色 體 上 的 非 等 位 基 因 以 同 等 的 機(jī) 會在 配 子 內(nèi) 自 由 組 合 ， 導(dǎo) 致 基 因 的 自 由 組 合 ， 從 而 實(shí) 現(xiàn) 性 狀 的 自 由 組 合 (圖 )。 第 四 節(jié) 遺 傳 的 染 色 體 學(xué) 說w 當(dāng) 時 ， Sutton-Boveri這 個 假 設(shè) 引 起 了 廣 泛 的注 意

35、， 因 為 這 個 假 設(shè) 不 僅 圓 滿 地 解 釋 了 孟 德爾 的 兩 個 定 律 ， 而 且 染 色 體 是 細(xì) 胞 中 可 見 的結(jié) 構(gòu) ， 十 分 具 體 。 雖 然 大 多 數(shù) 人 也 認(rèn) 為 這 一假 說 極 為 合 理 ， 但 并 不 是 所 有 的 生 物 學(xué) 家 都相 信 染 色 體 上 含 有 遺 傳 信 息 ， 因 為 它 缺 乏 真正 的 證 據(jù) 第 四 節(jié) 遺 傳 的 染 色 體 學(xué) 說w 要 證 實(shí) 這 個 假 設(shè) ， 進(jìn) 一 步 自 然 要 把 某 一 特 定 基 因 與特 定 染 色 體 聯(lián) 系 起 來 ， 將 基 因 行 為 與 在 細(xì) 胞 分 裂 中染 色 體 行 為 的 平 行 關(guān) 系 轉(zhuǎn) 變 為 基 因 與 染 色 體 的 從 屬關(guān) 系 。 美 國 胚 胎 學(xué) 家 摩 爾 根 在 果 蠅 伴 性 遺 傳 方 面 的發(fā) 現(xiàn) 及 其 基 因 理 論 的 提 出 ， 以 及 他 的 學(xué) 生 Bridges的一 系 列 工 作 使 這 一 問 題 得 到 了 很 好 的 解 決 ， 這 將 在后 面 進(jìn) 步 學(xué) 習(xí)