遗传学 偶线扇 C有线需 w 6生 磐《自 用2-3数分裂和花的成 4.4有丝分裂与减数分裂的比较 4.4.1间期 ①D 铲因割 有丝分裂的间期,在S期合成全部DNA, 每个染色体有两个染色单体,仅由着丝点连 着。染色体数目为2n。 减数分裂是有丝分裂向减数分裂转变时 D 民面短杂 期,叫前减数分裂间期,不可逆,S期较有丝 分裂长,只合成全部DNA的99.7%。每个染 色体由两个染色单体组成,有一个着丝点。染 “0 色体数目为2n 4.4.2前期 有丝分裂的前期短,每个染色体有两个染) 》 色单体,着丝点没有分离。 减数分裂的前期长而复杂,经过同源染色 体联会,非姊妹染色单体交换,结果一对染色 aD)- OR 体由四个染色单体组成,称为二价体或四合 体。每对同源染色体有两个着丝点 图1-11有丝分裂与减数分裂比较图解
遗传学 11 4.4 有丝分裂与减数分裂的比较 4.4.1 间期 有丝分裂的间期，在 S 期合成全部 DNA， 两个染色单体，仅由着丝点连 S 期较有丝 分裂 每个染色体有两个染 点没有分离。 ，结果一对染色 体由 每个染色体有 着。染色体数目为 2n。 减数分裂是有丝分裂向减数分裂转变时 期，叫前减数分裂间期，不可逆， 长，只合成全部 DNA 的 99.7％。每个染 色体由两个染色单体组成，有一个着丝点。染 色体数目为 2n。 4.4.2 前期 有丝分裂的前期短， 色单体，着丝 减数分裂的前期长而复杂，经过同源染色 体联会，非姊妹染色单体交换 四个染色单体组成，称为二价体或四合 体。每对同源染色体有两个着丝点
第一章遗传的细胞学基础 44.3中期 有丝分裂的中期,纺锤丝与每个染色单体的着丝点相连(没分离)。 减数分裂的中期1纺锤丝与每个同源染色体的着丝点相连 4.4.4后期 有丝分裂的后期是染色单体分离,每个染色单体是一个染色体。 减数分裂的中期1是同源染色体分离,每个染色体由两个染色单体组成 4.4.5末期 有丝分裂的末期,一个母细胞产生两个子细胞,每个子细胞都是二倍体(2n)。 减数分裂的末期1,形成二分体,最后一个母细胞产生两个子细胞,每个子细胞 的染色体数目减半,都是单倍体(n) 4.4.6第二次减数分裂 与一般有丝分裂基本相似,区别有下列三点:a:染色体为单倍体数;b:染色体 分得开;c:有些染色体由于经过交换,在遗传上与开始进行减数分裂时有显著不同。 第五节动植物的生活周期 概念 生活周期:指从受精开始的个体发育的全过程。即生物经过一系列的发育阶段达 到性成熟,在性器官里产生雌雄配子,受精后形成合子发育新一代 了解各种生物的生活周期的特点,是研究和分析生物遗传和变异所不可缺少的。 、生物的生殖方式 2.1无性繁殖:通过亲本营养体的分割而产生许多个体的生殖方式,具有相同的遗传 组成并能简单地保持相似的性状。 例:马铃薯一一块茎、红苕一一块根 2.2有性繁殖:通过亲本的雌雄配子受精而成的合子,随后进一步分裂、分化、发育 而产生后代 三、高等动物的生活周期 3.1配子的形成和受精 高等动物都是雌雄异体的,它们的生殖细胞分化很早,在胚胎发生过程中即已形 成,这些细胞藏在生殖腺中,当动物发育至性 持氯胞 成熟时,在雄体中的精巢产生雄配子一精子, 在雌体的卵巢中产生雌配子一卵。 3.1.1精子形成 雄性个体的精巢中生成精原细胞(2n)通过 碱数分裂 有丝分裂形成许多初级精母细胞(2n),接着 次分N 通过第一次减数分裂,形成半数染色体的次级 人 精母细胞(n),经过第二次减数分裂形成四个 第二次分裂 n 精细胞,经过变形形成精子(n) 3.1.2卵的形成 雌性个体的精巢中生成卵原细胞(2n)通过 有丝分裂形成许多初级卵母细胞(2n),接着 通过第一次减数分裂,由于出现的纺锤体不对 图1-12高等动物雌雄配子形成的过程
第一章 遗传的细胞学基础 12 4.4.3 中期 有丝分裂的中期，纺锤丝与每个染色单体的着丝点相连（没分离）。 4.4 的后期是染色单体分离，每个染色单体是一个染色体。 组成。 4.4 的末期，一个母细胞产生两个子细胞，每个子细胞都是二倍体（2n）。 的染 相似，区别有下列三点：a：染色体为单倍体数；b：染色体 分得 一、 概念 活 指从受精开始的个体发育的全过程。即生物经过一系列的发育阶段达 了解各种生 二、 养体的分割而产生许多个体的生殖方式，具有相同的遗传 例：马铃薯 的合子，随后进一步分裂、分化、发育 三、 高等动物 的，它们的生殖细胞分化很早，在胚胎发生过程中即已形 2n)通过 初级精母细胞（2n），接着 初级卵母细胞（2n），接着 减数分裂的中期 1 纺锤丝与每个同源染色体的着丝点相连。 .4 后期 有丝分裂 减数分裂的中期 1 是同源染色体分离，每个染色体由两个染色单体 .5 末期 有丝分裂 减数分裂的末期 1，形成二分体，最后一个母细胞产生两个子细胞，每个子细胞 色体数目减半，都是单倍体（n） 4.4.6 第二次减数分裂 与一般有丝分裂基本 开；c：有些染色体由于经过交换，在遗传上与开始进行减数分裂时有显著不同。 第五节 动植物的生活周期 生 周期： 到性成熟，在性器官里产生雌雄配子，受精后形成合子发育新一代。 物的生活周期的特点，是研究和分析生物遗传和变异所不可缺少的。 生物的生殖方式 2.1 无性繁殖：通过亲本营 组成并能简单地保持相似的性状。 ――块茎、 红苕――块根 2.2 有性繁殖：通过亲本的雌雄配子受精而成 而产生后代。 的生活周期 3.1 配子的形成和受精 高等动物都是雌雄异体 成，这些细胞藏在生殖腺中，当动物发育至性 成熟时，在雄体中的精巢产生雄配子－精子， 在雌体的卵巢中产生雌配子－卵。 3.1.1 精子形成 雄性个体的精巢中生成精原细胞( 有丝分裂形成许多 通过第一次减数分裂，形成半数染色体的次级 精母细胞（n），经过第二次减数分裂形成四个 精细胞，经过变形形成精子（n）。 3.1.2 卵的形成 雌性个体的精巢中生成卵原细胞(2n)通过 有丝分裂形成许多 通过第一次减数分裂，由于出现的纺锤体不对
遗传学 称,而产生两个大小悬殊的子细胞,其中一个大的为次级卵母细胞(n),小的一个则 为第一极体(n),经过第二次分裂,次级卵母细胞又因同样原因产生两个大小悬殊的 细胞,其中一个大的为卵细胞(n),小的一个则为第二极体(n),最终产生一个卵 细胞,三个极体 3.1.3受精 精子(n)和卵(n)结合形成合子(2n)。 综上,所形成的受精卵成为下一代新生命的起点,她通过细胞的不断分裂及分化, 成长为新的个体,新个体至性成熟时又产生生殖细胞,如此周而复始,染色体数目相 对恒定,物种不断延续。 四、高等植物的生活周期 4.1配子的形成和受精 高等植物不存在早期便分化的生殖细胞,而是到个体 成熟时才从体细胞分化形成的。高等植物的有性生殖全 过程都是在花期中进行的,包括减数分裂产生卵细胞和a 精子,也包括受精,还包括合子的一系列有丝分裂产生 种子。 配子是由雌雄蕊的孢原细胞经过一系列有丝分裂和m1-1植物的雄甚和雄蕊 分化,最后经过减数分裂发育成雌雄配子,即精子、卵 药.花就4,千s.子獬 被7。珠心5,废孔9.柱头t0,花柱 细胞。 11.粉管 4.1.1雄配子的形成 雄蕊的花药中分化出孢原细胞,孢原细胞经过几次有丝分裂成为小孢子母细胞 (2n)(花粉母细胞),每个小孢子母细胞经过减数分 小于母 裂成四个小孢子(n)小孢子是单倍体,因为它含一套 染色体,小孢子发育成单核花粉粒。单核花粉粒在进 一步发育过程中,先经过一次有丝分裂,产生两个单 倍体核,其中一个核不分裂,成为营养核或管核(n) 另一个为生殖核(n)。生殖核再经过一次有丝分裂形 XXoN 成两个单倍体精核(n)所以一个成熟的花粉粒包括三 个单倍体核:两个精核和一个营养核。一个成熟的花 粉粒在植物学上称为雄配子体。 4.1.2雌配子的形成 ⊙)a2 胞)经过减数分裂产生4个单倍体大子m)并呈6 在雌蕊的子房里,胚珠的珠心组织分化出一个孢原 细胞,孢原细胞发育成大孢子母细胞(2n)(胚囊母细 8③③ 线排列。即四分孢子。其中一个远离珠孔的大孢子继 续发育最后形成胚囊,其余3个孢子养分被吸收而自 然解体,能发育的大孢子经过三次有丝分裂形成8个 I tEL n: 单倍体核,其中位于胚囊顶端的三个核成为反足细胞 (n),位于胚囊底部的三个核,两个为助细胞(n), 个为卵细胞(n)位于胚囊中央的为极核细胞(n) 图1-14等植物雎雄配子形成的过程 这样一个成熟的胚囊在植物学上称为雌配子体
遗传学 13 称，而产生两个大小悬殊的子细胞，其中一个大的为次级卵母细胞（n），小的一个则 为第一极体（n），经过第二次分裂，次级卵母细胞又因同样原因产生两个大小悬殊的 细胞，其中一个大的为卵细胞（n），小的一个则为第二极体（n），，最终产生一个卵 细胞，三个极体。 3.1.3 受精 精子（n）和卵（n）结合形成合子（2n）。 点，她通过细胞的不断分裂及分化， 成长 4.1 配子的形成和受精 而是到个体 雌雄蕊的孢原细胞经过一系列有丝分裂和 配子的形成 出孢原细胞，孢原细胞经过几次有丝分裂成为小孢子母细胞 珠的珠心组织分化出一个孢原 综上，所形成的受精卵成为下一代新生命的起 为新的个体，新个体至性成熟时又产生生殖细胞，如此周而复始，染色体数目相 对恒定，物种不断延续。 四、 高等植物的生活周期 高等植物不存在早期便分化的生殖细胞， 成熟时才从体细胞分化形成的。高等植物的有性生殖全 过程都是在花期中进行的，包括减数分裂产生卵细胞和 精子，也包括受精，还包括合子的一系列有丝分裂产生 种子。 配子是由 分化，最后经过减数分裂发育成雌雄配子，即精子、卵 细胞。 4.1.1 雄 雄蕊的花药中分化 （2n）（花粉母细胞），每个小孢子母细胞经过减数分 裂成四个小孢子（n）小孢子是单倍体，因为它含一套 染色体，小孢子发育成单核花粉粒。单核花粉粒在进 一步发育过程中，先经过一次有丝分裂，产生两个单 倍体核，其中一个核不分裂，成为营养核或管核（n） 另一个为生殖核（n）。生殖核再经过一次有丝分裂形 成两个单倍体精核（n）所以一个成熟的花粉粒包括三 个单倍体核：两个精核和一个营养核。一个成熟的花 粉粒在植物学上称为雄配子体。 4.1.2 雌配子的形成 在雌蕊的子房里，胚 细胞，孢原细胞发育成大孢子母细胞（2n）（胚囊母细 胞）经过减数分裂产生 4 个单倍体大孢子（n）并呈直 线排列。即四分孢子。其中一个远离珠孔的大孢子继 续发育最后形成胚囊，其余 3 个孢子养分被吸收而自 然解体，能发育的大孢子经过三次有丝分裂形成 8 个 单倍体核，其中位于胚囊顶端的三个核成为反足细胞 （n），位于胚囊底部的三个核，两个为助细胞（n）， 一个为卵细胞（n）位于胚囊中央的为极核细胞（n） 这样一个成熟的胚囊在植物学上称为雌配子体
第一章遗传的细胞学基础 4.1.3受精 授粉后,花粉粒在柱头上发芽,长出花粉管,穿过花柱、子房、珠孔进入胚囊, 花粉管延伸时,营养核走在最前面,花粉管进入胚囊一旦接触助细胞即破裂,助细胞 同时被破坏,两个极核及内含物同时进入胚囊。这时,一个精核与卵细胞结合形成合 子一胚(an);同时另一个精核与两个极核结合形成胚乳核一胚乳(3n),这一过程称 为双受精。 通过双受精,最后发育成种子,种子胚是二倍体(2n),胚乳是三倍体(3n),种 子外围种皮、果皮为二倍体(2n),是由珠被和子房壁形成,因而果皮属于母体组织, 与双受精无关。 4.2花粉直感现象 4.2.1花粉直感现象:在授粉当代,如果在3n胚乳的性状上由于精核的影响而直 接表现父本的某些性状,称为花粉直感现象或胚乳直感。胚 乳直感仅仅影响杂种有机体本身。 如:黄胚乳的玉米的花粉给白胚乳的玉米授粉,当代结出黄色胚乳的种子。 4.2.2果实直感:指种皮或果皮在发育过程中由于花粉影响而表现父本的某些性 状 如:棉花纤维则是由种皮延伸而成,受花粉的影响 4.3高等植物的世代交替 子体(2n) 4.3.1世代交替( alternation of合f(2n) generation):高等植物完成一个生活周期必 孢子体世代 须经过孢子体世代和配子体世代的交替过程父 减数分裂 4.3.2孢子体世代( sporophyte generation) 配子体世代 (2n):从合子到发育成一个完整孢子体的世 怄子(n) 代 配子(n) 萌发 4.3.3配子体世代( gametophyte 配予体(n) generation)(n):从大小孢子到发育成雌雄 配子(n 配子体的世代。 图1-15典型的植物世代交替示意图 五、低等植物的生活史 低等植物的生活周期明显不同于高等植物的生活周期 例如:红色面包霉的生活史。红色面包霉是丝状 真菌,属子囊菌 5.1单倍体世代(n=7):是多细胞菌丝体和分生 孢子时期,由分生孢子产生新的菌丝(无性世代)。 5.2二倍体世代(2n=14):两种不同生理类型的 菌丝,一般假定为十、一两种结合型,类似于雌雄性 别一样,通过融合和异型核的接合(受精作用)而形 成二倍体的合子(2n=14)(有性世代)。 综上可以看出,高等植物和低等植物的生活周期 差别很大,高等植物的二倍体世代较长而单倍体世代 较短;相反,低等植物的二倍体世代较短而单倍体世 代较长。说明二倍体世代越长繁殖方式越复杂 红色图霉的生周
第一章 遗传的细胞学基础 14 4.1.3 受精 授粉后，花粉粒在柱头上发芽，长出花粉管，穿过花柱、子房、珠孔进入胚囊， 精，最后发育成种子，种子胚是二倍体（2n），胚乳是三倍体（3n），种 子外 象：在授粉当代，如果在 3n 胚乳的性状上由于精核的影响而直 如：黄胚乳的玉米的花粉给白胚乳的玉米授粉，当代结出黄色胚乳的种子。 性 状。 ：棉花纤维则是由种皮延伸而成，受花粉的影响。 4.3 (alternation of 4.3.2 孢子体世代(sporophyte generation) 4.3.3 配 子 体 世 代 (gametophyte （ ： 五、 活史 囊菌。 花粉管延伸时，营养核走在最前面，花粉管进入胚囊一旦接触助细胞即破裂，助细胞 同时被破坏，两个极核及内含物同时进入胚囊。这时，一个精核与卵细胞结合形成合 子－胚（2n）；同时另一个精核与两个极核结合形成胚乳核－胚乳（3n），这一过程称 为双受精。 通过双受 围种皮、果皮为二倍体（2n），是由珠被和子房壁形成，因而果皮属于母体组织， 与双受精无关。 4.2 花粉直感现象 4.2.1 花粉直感现 接表现父本的某些性状，称为花粉直感现象或胚乳直感。胚 乳直感仅仅影响杂种有机体本身。 4.2.2 果实直感：指种皮或果皮在发育过程中由于花粉影响而表现父本的某些 如 高等植物的世代交替 4.3.1 世 代 交 替 generation)：高等植物完成一个生活周期必 须经过孢子体世代和配子体世代的交替过程 （2n）：从合子到发育成一个完整孢子体的世 代。 generation) n） 从大小孢子到发育成雌雄 配子体的世代。 低等植物的生 低等植物的生活周期明显不同于高等植物的生活周期。 例如：红色面包霉的生活史。红色面包霉是丝状 真菌，属子 5.1 单倍体世代（n=7）：是多细胞菌丝体和分生 孢子时期，由分生孢子产生新的菌丝（无性世代）。 5.2 二倍体世代（2n=14）：两种不同生理类型的 菌丝，一般假定为＋、—两种结合型，类似于雌雄性 别一样，通过融合和异型核的接合（受精作用）而形 成二倍体的合子（2n=14）（有性世代）。 综上可以看出，高等植物和低等植物的生活周期 差别很大，高等植物的二倍体世代较长而单倍体世代 较短；相反，低等植物的二倍体世代较短而单倍体世 代较长。说明二倍体世代越长繁殖方式越复杂
遗传学 六、无融合生殖( apomixis) 6.1概念 无融合生殖:植物中雌雄配子不发生核融合而直接产生有胚种子的一种无性繁殖 方式。是有性生殖的一种特殊方式 6.2分类 6.2.1营养的无融合生殖:利用营养体来代替有性生殖的生殖方式。如:大蒜总 状花序上的气生鳞茎 6.2.2无融合结子:能产生种子的无融合生殖 6.2.2.1单倍配子体无融合生殖:正常减数分裂的雌雄配子体不经过正常受精 而产生的单倍体胚的一种生殖方式(单性生殖) a:单倍体孤雌生殖( female parthenogenesis):胚囊中的卵细胞不经过受精而发 育成单倍体胚。 如:玉米、小麦、烟草 这种生殖方式,卵细胞没有受精,但极核却受精发育成胚乳,因而授粉仍然是 个必要条件。 b:单倍体孤雄生殖( male parthenogenesis):精子进入未与卵结合,卵核即退化 解体,极核在卵细胞质中发育成单倍体胚 c:单倍体无配子生殖:由胚囊中助细胞或反足细胞发育成单倍体胚。 如:水稻、玉米、烟草、黑麦、辣椒等作物均有发生。 莱卡迪纳曾报道(1973)植物中有42个物种发现有双生苗现象,其中一种为单 倍体与二倍体的双生苗,它们分别由一个正常的二倍体合子和一个单倍体助细胞一起 发育成的两个胚。 6.2.2.2二倍配子体无融合生殖:由二倍体的造孢细胞或二倍体的珠心组织不经过减 数分裂直接发育成胚囊的生殖方式 倍配子体孤雌生殖(单性生殖):由二倍体的卵细胞不经过受精而发育成 的二倍体胚。如:番茄、辣椒(生长素刺激) 6.2.2.3不定胚和多胚现象 a:不定胚( adventive embryony):由胚珠组织长入胚囊中而形成的胚 b:多胚现象:一个组织中由许多胚组成,其中一个胚是正常受精而成的胚,另 个是不定胚的现象。 如:柑桔 问题:1、一个生物的细胞基因组成为Aa,经过细胞分裂后,所形成子细胞的基因组 成?并说明其分裂对于生物进化有何作用? 2、生物有丝分裂与减数分裂的区别与联系?(着重描述染色体、DNA和蛋白 质的遗传行为及动态变化)在生物进化中有何遗传学意义(作用或重要性)。 3、简述植物的双受精过程?并说明何为雌雄配子体?具体形成过程?
遗传学 15 六、 无融合生殖（apomixis） 6.1 概念 无融合生殖：植物中雌雄配子不发生核融合而直接产生有胚种子的一种无性繁殖 方式。是有性生殖的一种特殊方式。 6.2.1 营养的 殖的生殖方式。如：大蒜总 状花序上的气生鳞茎。 6.2.2.1 单倍配子体无 的雌雄配子体不经过正常受精 育成 ，卵细胞没有受精，但极核却受精发育成胚乳，因而授粉仍然是 胞质中发育成单倍体胚。 如：水稻、玉米、烟草、黑麦、辣椒等作物均有发生。 一种为单 个单倍体助细胞一起 数分裂直接发育成胚囊的生殖方式。 刺激） a：不定胚(adventive embry 由许多胚组成，其中一个胚是正常受精而成的胚，另一 问题：1、一个生物的细胞基因组成为 Aa，经过细胞分裂后，所形成子细胞的基因组 成？并说明其分裂对于生物进化有何作用？ 遗传学意义（作用或重要性）。 6.2 分类 无融合生殖：利用营养体来代替有性生 6.2.2 无融合结子：能产生种子的无融合生殖。 融合生殖：正常减数分裂 而产生的单倍体胚的一种生殖方式（单性生殖）。 a：单倍体孤雌生殖(female parthenogenesis)：胚囊中的卵细胞不经过受精而发 单倍体胚。 如：玉米、小麦、烟草 这种生殖方式 一个必要条件。 b：单倍体孤雄生殖(male parthenogenesis)：精子进入未与卵结合，卵核即退化 解体，极核在卵细 c：单倍体无配子生殖：由胚囊中助细胞或反足细胞发育成单倍体胚。 莱卡迪纳曾报道（1973）植物中有 42 个物种发现有双生苗现象，其中 倍体与二倍体的双生苗，它们分别由一个正常的二倍体合子和一 发育成的两个胚。 6.2.2.2 二倍配子体无融合生殖：由二倍体的造孢细胞或二倍体的珠心组织不经过减 二倍配子体孤雌生殖（单性生殖）：由二倍体的卵细胞不经过受精而发育成 的二倍体胚。如：番茄、辣椒（生长素 6.2.2.3 不定胚和多胚现象 ony)：由胚珠组织长入胚囊中而形成的胚。 b：多胚现象：一个组织中 个是不定胚的现象。 如：柑桔 2、生物有丝分裂与减数分裂的区别与联系？（着重描述染色体、DNA 和蛋白 质的遗传行为及动态变化）在生物进化中有何 3、简述植物的双受精过程？并说明何为雌雄配子体？具体形成过程？