文档介绍：园林植物遗传育种
黑龙江生态工程职业学院
第一章遗传的细胞学基础
第一节细胞的结构和功能
细胞由细胞膜(cell membrane)、细胞质(cytoplasm)和细胞核(nucleus)三部分组成。植物细胞除有以上三部分外,还含有细胞壁。
一、细胞壁
细胞壁是植物细胞特有结构,它是植物细胞最外面一层纤维素和果胶质等构成的“坚硬”结构,对植物细胞和植物体起着保护和支架的作用。细胞壁上有一些微孔通道使相邻细胞相通,这些通道称为胞间连丝。
二、细胞膜
细胞膜也称质膜(plasma membrane)。细胞膜是一切细胞不可缺少的表面结构,是包被着细胞内原生质的一层薄膜,它使细胞成为具有一定形态结构的单位,借以调节和维持细胞内微小环境的相对稳定性。质膜对物质运输、信息传递、能量转换、代谢调控、细胞识别等方面,都具有重要的作用。
三、细胞质
细胞质是指质膜以内细胞核以外的胶体物质,内含许多蛋白质、脂肪等物质,以及各种细胞器。细胞器是指细胞质内除了核以外的具有一定形态、结构和功能的物体。但每一细胞的结构与其功能密切相关,故不同的细胞中细胞器类型不同,有些是某些生物所特有的。细胞内主要的细胞器包括:线粒体(mitochondria)、质体(plastid)、内质网(endoplasmic reticulum)、高尔基体(Golgi body)、核糖体(ribosome)、中心体(central body)、溶酶体(lysosome)和液泡(vacuole)。
内质网:是动、植物细胞中普遍存在的单层的膜相结构,使细胞质的表面积大大增加。内质网是细胞内合成蛋白质的主要场所,它的数量与细胞的合成活性直接相关。内质网在细胞中呈现多种形态,如管状、囊状、小泡状等。根据是否附有核糖体,又分为粗糙型内质网和平滑型内质网。粗糙型内质网外面附有核糖体;平滑型内质网外无核糖体附着。
线粒体:是有内外两层膜组成的椭圆型或棒状的小体,含有多种氧化酶,是产生和贮存能量的场所。故生命活动旺盛时数量较多;衰老时数量减少。线粒体含有 DNA、RNA、核糖体等,具有自我复制能力。但线粒体的DNA与核内的DNA不同,为单链环状结构。
核糖体:是细胞内呈小颗粒状的微小细胞器,数量极多。约有40%蛋白质和60%RNA组成,其中RNA主要为核糖体核糖核酸(rRNA)。核糖体是合成蛋白质的主要场所。
质体:又分为叶绿体、有色体、白色体三种。其中最主要的是叶绿体,它是绿色植物所特有的一种细胞器。叶绿体形状有盘状、球状、棒状等。其主要功能是进行光合作用,合成碳水化合物。叶绿体也含有DNA、RNA及核糖体等物质,具有自我复制能力。
四、细胞核
所有生物(除病毒和噬菌体外)都具有一定的细胞结构。根据细胞结构的复杂程度,细胞可以分为两类:原核细胞和真核细胞。原核细胞仅具有核物质,没有核膜,如细菌、蓝藻等;真核细胞具有完整的核结构,包括核膜、核质、核仁和染色质等。
核膜:为一双层膜,膜上有核孔,是核质之间物质交流的通道。在细胞分裂过程中,核膜发生解体和重建。
核液:为分布于核内的低电子密度的细小颗粒和微细纤维。
核仁:每一个细胞内一般有一个或几个折光率很强的核仁,主要由RNA和蛋白质组成,与核糖体的合成有关。
染色质和染色体:是同一物质在细胞分裂过程中所表现的不同形态。染色质为细胞尚未分裂的核中易于被碱性染料染色的纤细的网状物质。而当细胞分裂时,染色质便逐渐螺旋化而卷缩成一定形态的染色体。
第二节染色体的形态、结构和数目
染色体(Chromosome)是遗传物质或基因载体的总称,包括原核生物及细胞器的遗传物质在内。但一般是指真核生物体细胞分裂中期具有一定形态的染色质。
一、染色体的形态特征
典型的染色体通常由长臂和短臂、着丝点、主缢痕、次缢痕和随体。
1、着丝点(centromere)和主缢痕(primary constriction)
着丝点即主缢痕。中期时,着丝点不发生收缩,呈现出透明的缢缩状结构,是纺锤丝附着的部位。着丝点是染色体不可缺少的重要结构。一个染色体可以丢失一个臂或两个臂的大部分也能复制,但若无着丝点,便无法复制而自然丢失。通常着丝点在每条染色体上只有一个,且位置恒定,常用作描述染色体的一个标记。根据着丝点的位置,可以将染色体划分为不同的类型。
染色体类型