荆楚理工学院《细胞生物学》PPT课件.ppt
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1、,第三节 染色体,一、中期染色体的形态结构,同一物种的染色体数目是相对稳定的,性细胞染色体为单倍体(haploid),体细胞为2倍体(diploid),还有一些物种的染色体成倍增加成为4n、6n、8n等,称为多倍体。同一个体的体细胞并非都是2倍体,如大鼠肝细胞有4n、8n、16n等多倍体细胞,果蝇卵巢滋养细胞表现为2n、4n、8n、16n、32n、64n、128n等不同倍性。 染色体的数目因物种而异,如人类2n=46,黑猩猩2n=48,果蝇2n=8,家蚕2n=56,小麦2n=42,。在植物中染色体最少的仅2对染色体,最多的物种可达400-600对。在动物中染色体最少的是一种介壳虫的雄虫仅有两条
2、染色体,而另一极端是一种灰蝶有217-223对染色体。,染色体 (Chromosome) 姊妹染色单体 (Sister chromatid) 根据着丝粒在染色体上的位置: 中着丝粒染色体 (Metacentric chromosome) 近中着丝粒染色体 (Submetacentric chromosome) 近端着丝粒染色体 (Arocentric chromosome) 端着丝粒染色体 (Telocentric chromosome),染色体的各部分名称,根据着丝粒位置进行的染色体分类图示,1、着丝粒与动粒(也称着丝点,kenetoche) 着丝粒和动粒(着丝点)是两个不同的概念,前者指中
3、期染色单体相互联系在一起的特殊部位;后者指主缢痕处两个染色单体外侧表层部位的特殊结构,它与仿锤丝微管相接触。 着丝粒含3个结构域,即:动粒结构域(kinetochore domain)、中央结构域(central domain)和配对结构域(paring domain)。 动粒结构域位于着丝粒的表面,由外板(outer plate)、内板(inner plate)、中间区(interzone)和围绕外层的纤维冠(fibrous corona)。内外板的电子密度高,中间区电子密度低。内板与中央结构域的着丝粒异染色质结合,外板与微管纤维结合,纤维冠上结合有马达蛋白。,中央结构域位于着丝粒结构域的下
4、方,是着丝粒区的主体,由高度串联重复的卫星DNA构成,重复单位171bp,重复2000-3000次,表现为异染色质特性。 配对结构域位于着丝粒结构的内层,中期两条染色单体在此处相互连结,在此区域发现有两类蛋白,一类为内着丝粒蛋白INCENP(inner centromere protein),另一类为染色单体连接蛋白CLIP(chromatid linking protein). 对着丝粒蛋白主要是使用ACA来研究的。ACA是从CREST 综合症病人血清中分离出来的抗着丝粒蛋白的抗体(anticentromere antibodies)。用ACAs发现鉴定出来的CENP主要有6种,即:CENP
5、-A至F,它们都能与一个17bp的DNA模式特异结合,与细胞的分裂及调控密切相关,进化上非常保守。,着丝粒结构区域组织,着丝粒的3个结构域,着丝点结构域,荧光原位杂交显示着丝粒卫星DNA,2、主缢痕(primary constriction) 中期染色体上一个染色较浅而缢缩的部位,主缢痕处有着丝粒,亦称着丝粒区,由于这一区域染色线的螺旋化程序低,DNA含量少,所以染色很浅或不着色。一般动植物的染色体具有一个位置固定的着丝粒(localized contromere),有些生物整个染色体都具有着丝粒活性,称为全着丝粒(holocentromere)如:如蛔虫、线虫、蝶、蛾、蚜虫等。 3、次缢痕(
6、secondary constriction) 除主缢痕外,染色体上第二个呈浅缢缩的部分称次缢痕,次缢痕的位置相对稳定,数目、位置和大小是鉴定染色体个别性的一个显著特征。 4、核仁组织区(nucleolar organizing regions, NORs) 核糖体RNA基因(5SrRNA基因除外)所在的区域。核仁组织区位于染色体的次缢痕区,但并非所有的次缢痕都是NORs。,5、随体(satellite) 指位于染色体末端的球形染色体节段,通过次缢痕区与染色体主体部分相连。位于染色体末端的随体称为端随体,位于两个次缢痕中间的称中间随体。 6、端粒(telomere) 染色体端部的特化部分,作用
7、是维持染色体的完整性和个体性(用X射线将染色体打断,不具端粒的染色体末端有粘性,会与其它片段相连或两端相连而成环状)。端粒由高度重复的短序列串联而成,在进化上高度保守,不同生物的端粒序列都很相似,哺乳类的序列为GGGTTA,500-3000次重复。,荧光原位杂交显示端粒和端粒序列,二、染色体DNA的三种功能元件 为确保染色体的复制和稳定遗传,染色体具有3个基本元素,即:自主复制序列(autonomously replicating DNA sequence, ARS)、着丝粒序列(centromere DNA sequence,CEN) 和端粒序列(telomere DNA sequence,
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