第三讲：遗传的细胞学基础

1、遗传的细胞学基础遗传的细胞学基础本讲内容本讲内容 原核生物（原核生物（ Prokaryotes ）类核或拟核类核或拟核 真核生物（真核生物（ Eukaryotes ）遗传物质集中存遗传物质集中存在于核膜包围的在于核膜包围的细胞核中细胞核中, ,并与并与特殊的蛋白质结特殊的蛋白质结合为合为染色体染色体胞质流动，内吞作用，囊胞质流动，内吞作用，囊泡运输等泡运输等裂殖，出芽、裂殖，出芽、 无丝分裂无丝分裂细胞骨架细胞骨架基因组基因组DNA裸露，位于拟核中，裸露，位于拟核中，无核膜无核膜染色质和染色体染色质和染色体p染色质染色质在细胞周期的在细胞周期的间期间期，细胞核内被碱性，细胞核内被碱性染料染色的

2、物质。染料染色的物质。电镜下电镜下为串珠状细纤维丝。为串珠状细纤维丝。p染色体染色体-在细胞周期的在细胞周期的有丝分裂期有丝分裂期，在，在光学显光学显微镜微镜下看到的棒状或点状物质。下看到的棒状或点状物质。p二者为同一物质，是在细胞周期不同时相的不二者为同一物质，是在细胞周期不同时相的不同形态结构。同形态结构。染色体染色体本讲知识点本讲知识点n着丝粒是一段着丝粒是一段高度重复的高度重复的DNA序列序列，不能与组蛋白结合，却，不能与组蛋白结合，却与其他蛋白质结合形成与其他蛋白质结合形成动粒动粒。n动粒动粒：由着丝粒结合蛋白在：由着丝粒结合蛋白在有丝分裂期有丝分裂期间间特别装配特别装配起来的、起来

3、的、附着于主缢痕外侧的圆盘状结构，内侧与着丝粒结合，外侧附着于主缢痕外侧的圆盘状结构，内侧与着丝粒结合，外侧与动粒微管结合。与动粒微管结合。主缢痕：主缢痕：细胞分裂中期的染色体上有细胞分裂中期的染色体上有一个相对不着色的缢缩部位。一个相对不着色的缢缩部位。 着丝粒着丝粒是染色体上主缢痕处的是染色体上主缢痕处的染色质染色质部分部分，是纺锤丝的附着部位。着丝粒，是纺锤丝的附着部位。着丝粒使染色体在细胞分裂时表现出形态上使染色体在细胞分裂时表现出形态上的不连续性。的不连续性。中着丝粒染中着丝粒染色体色体近中着丝粒染近中着丝粒染色体色体近端着丝粒染近端着丝粒染色体色体端着丝粒染端着丝粒染色体色体臂比值

4、臂比值=1.0-1.7臂比值臂比值=1.7-3.0臂比值臂比值=3.0-7.0 臂比值臂比值=7.02 染色体的超微结构染色体的超微结构n染色质是一种纤维状结构，即染色质丝，染色质是一种纤维状结构，即染色质丝，由若干核小体成串排列而成。由若干核小体成串排列而成。2.1 核小体核小体 H32-H42 八聚体 2H2A-H2B 核心颗粒 染色质小体 (166bp) 146bp 核小体 DNA 166bp (200bp) H1 20bp DNA 连接区 (常为 3234bp) 图 10-10 核小体的组成2.1 核小体核小体 核小体是串珠状结构，由核小体是串珠状结构，由核心颗粒核心颗粒和和连结连结D

5、NA两部分组成：两部分组成： 每个核小体单位包括约每个核小体单位包括约200bp的的DNA、一个组蛋白核心和一个、一个组蛋白核心和一个H1； 组蛋白核心：组蛋白核心：由由H2A、H2B、H3、H4各两分子形成八聚体；各两分子形成八聚体； DNA分子以左手螺旋缠绕在核心颗粒表面，每圈分子以左手螺旋缠绕在核心颗粒表面，每圈80bp，共，共1.75圈，约圈，约146bp，两端被，两端被H1锁合；锁合； 相邻核心颗粒之间为一段相邻核心颗粒之间为一段60bp的连接线的连接线DNA。 核小体核小体组蛋白组蛋白八聚体八聚体组蛋白组蛋白H1DNADNA+组蛋白组蛋白核小体核小体+连接丝连接丝核小体核小体+连接

6、丝连接丝螺线螺线管管(solenoid)螺线螺线管管超螺线超螺线管管(super-solenoid)超螺线超螺线管管染色体染色体端粒端粒异染色质异染色质着丝粒着丝粒常染色质常染色质姐妹染色单体姐妹染色单体短臂短臂长臂长臂n 染色体数目有种属差异染色体数目有种属差异。 数目：大多数12-50条染色体； 瓶儿草1260条； 甲虫4条； 人类46条，22对常染色体， 2条性染色体。图图1 人类人类G带，带，G带显示的是染色体上富含带显示的是染色体上富含AT的区域的区域图图2 人类人类Q带，带，Q带显示的带纹与带显示的带纹与G带相似带相似人类人类C带核型，带核型，C带显示的是着丝粒异染色质带显示的是着丝粒异染色质 图图 一种蝉（一种蝉（Platypleura kaempferi）的有丝分裂核型）的有丝分裂核型大熊猫和棕熊的染色体带型比较大熊猫和棕熊的染色体带型比较大熊猫大熊猫 棕熊棕熊大熊猫大熊猫 棕熊棕熊大熊猫大熊猫 棕熊棕熊大熊猫大熊猫 棕熊棕熊 1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 3 4 5 6 顺 接 重 复 1 2 3 4 4 3 5 6 反 接 重 复 1 3 4 2 3 4 5 6 异 臂 重 复 1 2 3 4 a b 5 6 移 位 重 复 图2 2 - 重 复 的 类 型 (a) 1 2 4 5 3 1 2 3 4