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1、染色体的数目和形态2022/9/241第1页，共39页，编辑于2022年，星期六一、染色体的形态特征v着丝点所在的缢缩部分是主缢痕。v在某些染色体的一个或两个臂上还常另外有缢缩部位，染色较淡，称为次缢痕。v它的位置是固定的，通常在短臂的一端。某些染色体次缢痕的末端所具有的圆形或略呈长形的突出体，称为随体。v它的大小可以不同，其直径可与染色体同样，或者较小，甚至小到难以辩认的程度。联接染色体臂和随体的次缢痕也可长或短。2022/9/242第2页，共39页，编辑于2022年，星期六次缢痕(secondary constriction)和随体(satellite)v某些染色体的一个或两个臂上往往还具
2、有另一个染色较淡的缢缩部位，称为次缢痕，通常在染色体短臂上。v次缢痕末端所带有的圆形或略呈长形的突出体称为随体。2022/9/243第3页，共39页，编辑于2022年，星期六v次缢痕、随体的位置、大小也相对恒定，可以作为染色体识别的标志。v次缢痕在细胞分裂时，紧密地与核仁相联系。可能与核仁的形成有关，因此也称为核仁组织中心(nucleolus organizer).2022/9/244第4页，共39页，编辑于2022年，星期六人类染色体的编号(pp12-13)v1.按染色体的长度进行排列(分组)；v2.按长臂长度进行与着丝点位置排列(M，SM，ST，T)；v3.按随体的有无与大小(通常将带随体
3、的染色体排在最前面)。2022/9/245第5页，共39页，编辑于2022年，星期六一、染色体的形态特征v次缢痕的位置和范围，也与着丝点一样，都是相对恒定的。这些形态特征也是识别某一特定染色体的重要标志。v 此外，染色体的次缢痕一般具有组成核仁的特殊功能，在细胞分裂时，它紧密联系着一个球形的核仁，因而称为核仁组织中心。例如，玉米第六对染色体的次缢痕就明显地联系着一个核仁。也有些生物在一个核中有两个或几个核仁。例如，人的第、和对染色体的短臂上都各联系着一个核仁。2022/9/246第6页，共39页，编辑于2022年，星期六（一）染色体的大小v不同物种和同一物种的染色体大小差异都很大，而染色体大小
4、主要指长度而言，在宽度上同一物种的染色体大致是相同的。一般染色体长度变动于.微米；宽度变动于.微米。2022/9/247第7页，共39页，编辑于2022年，星期六一、染色体的形态特征v 在高等植物中单子叶植物一般比双子叶植物的染色体大些，但双子叶植物中牡丹属和鬼臼属是例外，具有较大的染色体。玉米，小麦，大麦和黑麦的染色体比水稻为大；而棉花，苜蓿。三叶草等植物的染色体较小。2022/9/248第8页，共39页，编辑于2022年，星期六一、染色体的形态特征v各种生物的染色体形态结枸不仅是相对稳定的，而且数目一般是成对存在的。这样形态和结构相同的一对染色体称为同源染色体；v而这一对染色体与另一对形态
5、结构不同的染色体，则互称为非同源染色体。例如，水稻有对同源染色体，这对同源染色体彼此即互称为非同源染色体。2022/9/249第9页，共39页，编辑于2022年，星期六一、染色体的形态特征v在细胞遗传上可以根据各对同源 染色体的形态特征，予以编号，以便识别和研究。例如，水稻和玉米可按各对染色体长度和着丝点的位置而编号列于表，根据长臂与短的比值，可在细胞分裂后期看到染色体形态的不同，凡比值接近的，染色体呈形；比值接近或大于的，将呈形；比值更大，将呈棒状。2022/9/2410第10页，共39页，编辑于2022年，星期六一、染色体的形态特征v近年来由于染色体分带技术的发展，可以更确切地鉴定各对同源
6、染色体。染色体分带技术开始于年，是最近十几年发展起来的一项细胞学新技术。它使用特殊的染色方法，使染色体产生明显的染色的色带（暗带）和未染色的明显相间的带型，形成了鲜明的染色体个体性。因此，可作为鉴别单个染色体和染色体组的一种手段。同时，对研究染色体结构和功能，开辟了一条新的途径。2022/9/2411第11页，共39页，编辑于2022年，星期六2022/9/2412第12页，共39页，编辑于2022年，星期六染色体分带技术有下列几种方法：（）荧光显带法（）吉姆萨（iemsa）显带法（）反带（reverse band）法（）末端（termind)显带法（）带法 2022/9/2413第13页，共
7、39页，编辑于2022年，星期六（）荧光显带法v本法是最先用于分带技术的。动、植物染色体都可用荧光染料奎吖因（quinaerine)，染液处理后，在荧光显微镜下呈现明暗不同的带区。由于用奎吖因处理后才显带的故称带。其缺点是不能制作永久标本片。2022/9/2414第14页，共39页，编辑于2022年，星期六（）吉姆萨（iemsa）显带法v本法将材料经过处理后，进行imesa染色，最后能做成永久的封片，在光学显微镜下观察。因为它是用iemsa 染色体显带的，故称带。一般讲带与带是一致的。2022/9/2415第15页，共39页，编辑于2022年，星期六*黑麦(Secale cereale,2n=
8、14)染色体Giemsa C-带2022/9/2416第16页，共39页，编辑于2022年，星期六（）反带（reverse band）法v应用本法染色后所显示的带与其他带型相反，如用iemsa染色显带的地区，即带，用反带法则相反，成为明亮区，故称带。本法可用吖啶橙染色，也可用iemsa染色,但染色程序与G 带的方法不同。2022/9/2417第17页，共39页，编辑于2022年，星期六（）末端（termind)显带法v本法是对染色体末端区的特殊显带法，能产生特殊的末端带型，故称带。对分析染色体易位时有一定价值。2022/9/2418第18页，共39页，编辑于2022年，星期六（）带法v本法专门
9、为显示着丝点区附近的结构异染色质的，故称带。此法先用现酸（）和硷（a）作变性处理，最后用iemsa染色。（和显带的方法也不同）2022/9/2419第19页，共39页，编辑于2022年，星期六*常规染色技术与显带技术的结果2022/9/2420第20页，共39页，编辑于2022年，星期六一、染色体的形态特征v根据各对染色体上表现出琐的染色带型或萤光区域，从而可以在染色体长度，着丝点位置长短臂比，随体有无等特点的基础上，进一步根据染色的显带表现区分出各对同源染色体，予以分类和编号。例如，人类的染色体有对（2n=46),其中对为常染色体，另一对为性染色体。2022/9/2421第21页，共39页，
10、编辑于2022年，星期六一、染色体的形态特征v目前国际上已根据人类各对染色体的形态特征及其染色的显带表现，把它们统一地划分为组（、.），分别予以编号。这样把生物核内全部染色体的形态特征所进行的分析，称为组型分析或称核型分析。2022/9/2422第22页，共39页，编辑于2022年，星期六1.中间着丝点染色体v中间着丝点染色体(M,metacentric chromosome)的着丝点位于染色体中部，两臂长度大致相等；v细胞分裂后期由于纺锤丝牵引着丝粒向两极移动，染色体表现为“V”形。2022/9/2423第23页，共39页，编辑于2022年，星期六2.近中着丝点染色体v近中着丝点染色体(SM
11、,sub-metacentric chromosome)的着丝点偏向染色体的一端，两臂长度不等，分别称为长臂和短臂；v在细胞分裂后期染色体呈“L”形。2022/9/2424第24页，共39页，编辑于2022年，星期六3.近端着丝点染色体v近端着丝点染色体(ST,sub-telocentric chromosome)的着丝点接近染色体的一端，染色体两臂长度相差很大。v细胞分裂后期染色体近似棒状。2022/9/2425第25页，共39页，编辑于2022年，星期六4.端着丝点染色体v端着丝点染色体(T,telocentric chromosome)的着丝点位于染色体的一端，因而染色体只有一条臂，细胞
12、分裂后期呈棒状。v但是有人认为真正的端着丝点染色体可能并不存在，人们所观察到的端着丝粒染色体可能只是由于短臂太短，在光学显微镜下不能观察到而已。2022/9/2426第26页，共39页，编辑于2022年，星期六5.颗粒状v另外，还有一种形态比较特殊的染色体，称为颗粒状或粒状染色体。v其两条臂都极短，所以整个染色体呈颗粒状。2022/9/2427第27页，共39页，编辑于2022年，星期六染色体的形态示意图(有丝分裂后期)v染色体臂长度和着丝粒的位置是染色体识别与编号的另一个重要特征。2022/9/2428第28页，共39页，编辑于2022年，星期六染色单体(chromatid)v一条染色体的两
13、个染色单体互称为姊妹染色单体(sister chromatid)。v在有丝分裂中期所观察到的染色体是经过间期复制的染色体，均包含有两条成分、结构和形态一致的染色单体。2022/9/2429第29页，共39页，编辑于2022年，星期六染色体的形态示意图(有丝分裂中期)2022/9/2430第30页，共39页，编辑于2022年，星期六二、染色体的一般结构 v 染色体的结构是单线还是多线，这也是长期争论的问题，目前来看，侧向于单 线说，一般都认为在间期核期中，每条染色体已含有两染色线。每一条染色线含有一个分子，称为染色单体，每条中期染色体上可清楚地看到含有两条染色单体。在染色线上还可以看到含有两条染
14、色单体。在染色线上还可以看到染色很深的颗粒称为染色粒。染色粒的大小不同，在染色线上有一定的排列顺序。一般 认为它们就是由于染色质线反复盘绕卷缩形成的。在染色质线的周围，过去认为存在着基质，并在基质表面还可能有一层表膜。但是，根据电子显微镜等方面的研究 没有能够证实基质和表膜的存在。2022/9/2431第31页，共39页，编辑于2022年，星期六三、染色体的超徽结构v染色质是染色体在细胞分裂的间期所表现的形态，呈纤细的丝状结构，故也称为染色质线。它是和蛋白质的复合物，其中的含量约占染色质重量的，是最重要的遗传物质。组蛋白是与结合的硷性蛋白；它与的含量比率大致相等，是很稳定的，在染色质结构上具有
15、决定的作用。2022/9/2432第32页，共39页，编辑于2022年，星期六第二节第二节 染色体的形态和数目染色体的形态和数目v 染色体的结构是单线还是多线，这也是长期争论的问题，目前来看，侧向于单 线说，一般都认为在间期核期中，每条染色体已含有两染色线。每一条染色线含有一个分子，称为染色单体，每条中期染色体上可清楚地看到含有两条染色单体。2022/9/2433第33页，共39页，编辑于2022年，星期六第二节第二节 染色体的形态和数目染色体的形态和数目v在染色线上还可以看到含有两条染色单体。在染色线上还可以看到染色很深的颗粒称为染色粒。染色粒的大小不同，在染色线上有一定的排列顺序。一般 认
16、为它们就是由于染色质线反复盘绕卷缩形成的。在染色质线的周围，过去认为存在着基质，并在基质表面还可能有一层表膜。但是，根据电子显微镜等方面的研究 没有能够证实基质和表膜的存在。2022/9/2434第34页，共39页，编辑于2022年，星期六第二节 染色体的形态和数目v根据染色的反应，染色体中的染色质可区分为两种：异染色质和常染色质。异染色质是染色质线中染色很深的区段，这称为异染色质区；常染色质是染色很浅的区段，称为常染色质区。v据分析，异染色质和常染色质在化学性质上并没有什么差别，只是核酸含量上的不同。并且根据电子显微镜的观察，二者在结构上是连续的。2022/9/2435第35页，共39页，编
17、辑于2022年，星期六第二节第二节 染色体的形态和数目染色体的形态和数目v在细胞分裂间期异染色质区的染色质线仍然是高度螺旋化而紧密卷缩的，故能染色很深。而常染色质区的染色质线是解脱螺旋而松散的，故染色很浅，不易看到。这种染色体的某些部分与所有其它部分不同步的成螺旋现象称为异固缩2022/9/2436第36页，共39页，编辑于2022年，星期六二、染色体的数目v各种生物的染色体数目往往差异很大。v 有些生物的细胞中除具有正常恒定数目的染色体以外，还常出现额外的染色体。通常把正常的染色体统称为染色体，也称超数染色或副染色体。现已多种植物和多种动物中发现染色体，最常见的有玉米、黑麦、山羊草等植物。2
18、022/9/2437第37页，共39页，编辑于2022年，星期六2、染色体的数目v它较染色体为小，多由异染色质所组成，不载有基因一般对细胞和个体的生存没有明显的影响。它能自我复制，并在细胞分裂过程中传递给子代，只是当它增加到一定数目时，则会影响生存。例如玉米超过个，黑麦超过个，即不利于生存。2022/9/2438第38页，共39页，编辑于2022年，星期六二、染色体的数目v原核生物虽然没有一定结构的细胞核，但它们同样具有染色体，是裸露的分子或分子，但没有与组蛋白结合在一起；在形态上，有些呈线条状，有些连接成环状，通常在原核生物的细胞里只有一个染色体，因而它们在含量上远低于核生物的细胞。例如，大肠杆菌含有一个染色体，呈环状。它的分子中含有的核苷酸对为，长度为、。而蚕豆配子中染色体（n=6）核苷酸对为 ，长度为。2022/9/2439第39页，共39页，编辑于2022年，星期六