发布时间 : 星期三 文章林木遗传育种更新完毕开始阅读
大多数质膜上还存在激素的受体、抗原结合点以及其他有关细胞识别的位点。质膜中物质运输、激素作用、免疫反应和细胞通讯等过程中起重要作用。
3．细胞质(cytoplasm)
细胞膜以内，细胞核以外的原生质，称为细胞质。包括各种细胞器(organelle)和细胞液(cell sap)。在细胞质内一些具有一定形态，结构和功能的物体称细胞器。
(1)线粒体(mitochondria)：双层膜，外膜光滑，内膜折叠形成许多横隔。线粒体含有大量的脂类，主要是磷脂类，它是线粒体双膜结构的重要成分，还含有DNA、RNA和核糖体。
功能：第一，因含有多种氧化酶，能进行氧分磷酸化，可传递和贮存所产生的能量，因而成为细胞是氧化作用和呼吸作用的中心，是细胞的动力工厂。
第二，含有DNA、RNA和核糖体，具有独立合成蛋白质的能。
第三，线粒体与细胞核是两个不同的遗传体系，线粒体具有分裂增殖的能力。 第四，具有自行加倍和突变等遗传功能。
(2)质体(plastid)：是植物细胞所特有的细胞器。根据是否含有色素或所含色素的不同分为三种：叶绿体(chloroplast)、白色体(leukoplast)和有色体(chromoplast)。
白色体(leukoplast)：无色、不含色素，主要功能为贮藏作用。
有色体(chromoplast)：含各种色素，如叶黄素、胡萝卜素等。花、成熟水果及秋天落叶的颜色主要是这种质体所致。番茄的红色来自一种含有特殊的类胡萝卜素番茄红素(lycopene)的质体。
叶绿体(chloroplast)：双层膜，含有叶绿素、叶黄素、胡萝卜素，主要分布于植物体绿色部位。是绿色植物特有的一种细胞器。其功能是光合作用(photosynthesis)，它含有DNA(deoxyribonucleic acid)，RNA(ribonucleic acid)和核糖体，具有分裂增殖，合成蛋白质，白化突变等遗传功能。
(3)核糖体(ribosome)：大约由40%的蛋白质和60%的核糖体核糖核酸(rRNA)组成，故又称为核糖蛋白体，是蛋白质合成的主要场所。
(4)内质网(endoplasmic reticulum)：是单层膜结构，分为粗糙型内质网(rough ～，颗粒内质网granular ～，在内质网外附有核糖体)和平滑型内质网(smooth ～)。其功能是转运蛋白质合成的原料和最终合成产物而通道。
4．细胞核(nucleus)
根据细胞结构的复杂程度，可把生物界的细胞概分为两类：原核细胞和真核细胞。两者的区别在于：
原核细胞(prokaryocyte, prokaryotic cell)：仅有核物质、没有核膜和核结构、没有细胞器的细胞，
原核细胞，处于细胞进化的原始阶段。由原核细胞构成的生物称原核生物(prokaryote, procaryote)。如病毒，细菌，噬菌体(细菌病毒)和蓝藻等生物。真核细胞(eukaryocyte, eukaryotic cell, eukaryon)：具有核结构、完整细胞器的细胞称真核细胞。由真核细胞构成的生物称真核生物(eukaryota, eukaryote, eukaryon)。包括单细胞藻类，真菌，原生动物和高等动植物。表格汇总如下：
原核细胞与真核细胞的区别
区别项目 细胞大小 细胞壁 原核生物的细胞 小，直径一般为1-10微米 由特征性的糖及肽组成 真核生物的细胞 大，直径在10-100微米 由纤维素或几丁质组成(动物细胞无) 细胞器 遗传组成 生殖 细胞组织 没有膜包着细胞器 DNA存在于细胞质中 二分裂式的细胞分裂(无丝分裂) 主要为单细胞的 具有线粒体、叶绿体(动物细胞无) DNA存在于染色体并由核膜包裹 有丝分裂、减数分裂 主要为具有细胞分化的多细胞的 在真核生物中，细胞核(简称核)主要由核膜(nuclear membrane)、核液(nuclear sap)、核仁(nucleolus)、染色体(chromosome)(或染色质chromatin)四部分组成。核是遗传物质集聚的主要场所，是核遗传的控制中心。
核膜(nuclear membrane)：是核的表面膜，它把核与细胞质划分为两个功能不同而又密切相关的部分，它将染色质、DNA等遗传物质集中于一处，与代谢活动频繁的细胞质隔开，有重要的遗传学意义。核膜上有核孔，是核与细胞质之间物质交流的通路。
核液(nuclear sap)：在电子显微镜下，核液分散在代电子密度构造中的直径为100－200埃的小颗粒和微细纤维。由于它与细胞质内核糖体的大小类似，因此有人认为它可能是核内蛋白质合成的场所。
核仁(nucleolus)：主要由蛋白质和RNA组成。核仁的主要功能是合成核糖体RNA(rRNA)及核糖体大亚基装配的场所，又是合成核内蛋白质的活跃场所。此外，没有核仁的细胞不能完成有丝分裂，也不能长期的生活，因此它有重要的作用。
染色质(chromatin)和染色体(chromosome)：是在细胞不同时期所表现出不同形态的同一物质。在尚未进行分裂的细胞中或细胞分裂间期，核内可见到由碱性染料染色较深的，纤细的网状物质，称作染色质(chromatin)或染色质线(chromatin fiber)；在细胞分裂时，核内的染色质呈现为一定数目和形态，称作
动物和植物细胞的区别：植物细胞有细胞壁，质体(叶绿体)和液泡，动物没有；动物有中心体，只有裸子植物及蕨类，其它均无。 二、染色体的形态、结构和数目
(一)染色体的形态特征
1．在有丝分裂的中期一个完整的染色体表现为五部分：主缢痕(primary constriction)、次缢痕(secondary constriction)、染色体臂[长臂(long arm)和短臂(short arm)]、着丝点(spindle fiber attachment，centromere)和随体(satellite)；在有丝分裂的后期染色体共表现为四种类型：V形染色体(中间着丝点染色体metacentric chromosome)，L形染色体(近中间着丝点染色体sub-metacentric chromosome)，棒状染色体(近端着丝点染色体acrocentric chromosome)和粒状染色体(端着丝点染色体telocentric chromosome)。
2．由于染色体的形状是相对恒定的。可以根据有无随体，次缢痕，以及次缢痕和着丝点的位置，臂比等形态特征识别某一特定染色体，也就是核型分析(karyotype analysis)或染色体组分析(genome analysis)来进行遗传鉴定，树种分类，杂种鉴别等研究。
3．各种生物的染色体形态特征不仅相对恒定，而且在体细胞中是成对(成双)存在的。 把形态和结构相同的一对染色体称作同源染色体(homologous chromosome)；把这一对同源染色体与形态和结构不同的另一对同源染色体，彼此互称为非同源染色体( non-homologous chromo-some)。如银杏的体细胞共有24条染色体，为12对同源染色体，这12对同源染色体之间彼此互为非同源染色体。人有46条染色体，22对同源染色体，1对性染色体，这22 对同源染色体彼此互为非同源染色体。
(二)染色体的数目
1．各种生物的染色体数目都是恒定的，而且在体细胞中是以同源染色体形式成对存在的；在性细胞中总是以非同源染色体形式成单存在的。故性细胞的染色体数目是其体细胞的一半，通常用n和2n表示。例如，银杏2n=24，n=12；人类2n=46，n=23。体细胞染色体数目的恒定是相对的，特殊组织或器官体细胞中有不同的染色体数目。如动物的肝脏常是正常数目的2-4倍，高等植物的胚乳细胞染色体数目为3n。体细胞中的同源染色体可以分成两套(两组)。在减数分裂以后，雌雄性细胞将各保留一套染色体，这一套染色体称作染色体组(genome)。
2．各物种的染色体数目差异很大。在植物中有一种菊科植物(Haplopappus gracillis)2n=4，n=2，瓶尔小草属(Ophioglossum)的一些物种可达400-600以上的染色体。被子植物(angiosperms)常比裸子植物(gymnosperms)的染色体数目多些。染色体的数目和形态对于鉴别亲缘关系和分类有重要意义。
3．有些生物的细胞中除了具有正常恒定数目的染色体以外，还常出现额外的染色体，把这种额外染色体统称为B染色体(B-chromosome)或超数染色体(supernumerary chromosome)或副染色体(accessory chromosome)。把正常的染色体称为A染色体(A-chromosome)。现已在640多种植物和170多种动物中发现B染色体，当它增加到一定数目时，会影响生存。至于B染色体的来源和功能不完全了解。
(三)染色体的结构 1．化学组成
染色体就是核酸蛋白，即DNA、RNA和蛋白质的复合物，其中DNA是主要成份，约占染色体重量的30-40%；蛋白质属于碱性组蛋白，和DNA的含量相当，是很稳定的，在染色质结构上具有决定作用。
2．染色体的结构
在细胞有丝分裂的中期，利用光学显微镜可以观察到：一个染色体是由两条染色单体(chromatid)所组成。而每条染色单体包括一条染色质线(chromonema)盘绕而成的。通过电子显微镜观察到：一条染色质线仅含有一个DNA双螺旋链。
3．染色质的串珠模型
奥林斯等(Olins，A.L.et al，1974，1978)、柯恩柏格(Kornberg，R.D.，1974，1977)和钱朋(Chambon， P.，1978)等人通过电子显微镜的观察和研究，发现染色质犹如一串念珠(beads on a string)，提出了染色质的串珠模型。这个模型认为染色质的基本结构单位是核小体(nucleosome)和连接丝(linker)两部分，核小体也称纽体(υ-body)。每个核小体的核心是由H2A，H2B，H3和H4四种组蛋白各以两个分子组成的八聚体，似扁珠状。DNA双螺旋链盘绕八聚体1.75圈，其长度相当于140个碱基对。在相邻的两个核小体之间，由长约60个碱基对的DNA连接，称为连接线。在相邻的连接线之间结合一个组蛋白分子H1，形成核小体单元。可见一个核小体单元是由200个碱基对的DNA双螺旋片段与8个组蛋白分子形成的8聚体圆珠所组成，核小体单元不断重复，形成一条以DNA为骨架的DNA－蛋白质纤丝，这就是柯恩柏格(kornberg,1974)等所提出的染色质结构的串珠模型。 三、细胞分裂(cell division，质分裂cytokinesis，和分裂karyokinesis)
细胞分裂是生物进行繁殖的基础，而通过繁殖遗传和变异现象才能表现出来。
细胞分裂有三种方式：
1．无丝分裂(amitosis)：亦称直接分裂，体细胞分裂；先核拉长，缢裂成两部分，后质分开；
2．有丝分裂(mitosis)：有纺锤丝出现和作用的染色体有规律分裂，属于体细胞分裂；
3．减数分裂(meiosis)：又称成熟分裂(maturation division)，是在性母细胞成熟时，配子形成过程中所发生的一种特殊的有丝分裂。
(一)有丝分裂
其目的是实现细胞数量的增加，个体体积的增大。
1．有丝分裂的5个过程和时期，构成了细胞周期。
高等生物的细胞分裂主要是以有丝分裂方式进行的。它包含两个紧密相连的过程：先是细胞核分裂，即核分裂为两个；后是细胞质分裂，即细胞分裂为二，各含一个核。为了便于描述起见，一般把核分裂的变化特征分为四个时期。前期、中期、后期和末期。实际上，在细胞相继两次分裂之间还有一个间期。即有丝分裂的5个过程和时期，构成了细胞周期。
(1)间期(interphase)：细胞连续两次分裂之间的一段时期，在间期外表上看起来似乎是静止的，实际上核处于高度活跃的生理、生化的代谢阶段；主要是遗传物质进行复制，DNA 含量加倍。根据DNA合成的特点，分三个时期：G1期(合成前期，pre-DNA synthesis，1st Gap)； S期(合成期，period of DNA synthesis)和G2期(合成后期，post DNA synthesis，2nd Gap)，一般S期的时间较长，且较稳定，G1和G2的时间较短，变化也较大。
(2)前期(prophase)：核内出现细长而卷曲的染色体，以后逐渐缩短变粗，每个染色体含两个染色单体，核仁核膜逐渐模糊不明显，同时形成纺锤丝(spindle fiber)。
(3)中期(metaphase)：核仁和核膜均消失，细胞两极的纺锤丝构成了纺锤体(spindle)，各个染色体的着丝点排列在细胞的赤道面上，两臂朝向两极，这时染色体具有典型的形状，是制片和计数的最佳时期。
(4)后期(anaphase)：每个染色体的着丝点一分为二，各条染色单体已成为一个染色体。随着纺锤丝的牵引向两极移动。
(5)末期(telophase)：分开来的染色体出现新的核膜，染色体又变松散细长。核仁重新出现形成两个子核，接着细胞质分裂，赤道板区域形成新的细胞壁。
2、有丝分裂的遗传性意义
(1)每个染色体准确复制一分为二， 从而使两个子细胞与母细胞具有同样质量和数量的染色体。即两个子细胞的核基因与母细胞完全一样。
(2)有丝分裂保证了物种的连续性和稳定性，植物的无性繁殖之所以能保持母本的遗传性状，就在于是经过了无性繁殖。
(3)线粒体，叶绿体等细胞器在细胞质中分布不是均匀的，它们随机而不均等地分配到两个子细胞中去。因此，由细胞器所决定的遗传表现与染色体所决定的遗传表现不一定相同。
(二)减数分裂
减数分裂又称成熟分裂(maturation division)，是形成性细胞(花粉n、卵细胞n)的一种特殊的有丝分裂。通过减数分裂形成了雌雄配子，又通过受精，精细胞和卵细胞相结合，使合子(受精卵)又恢复了体细胞原有正常的染色体数目(2n)，从而保证了物种染色体数目的恒定性。
1、减数分裂的特点
首先各对同源染色体在细胞分裂的前期配对(pairing)，或联会(synapsis，syndesis)；其次分类过程包