第五章第一节染色体和染色质课件.ppt

1、第一节第一节 染色质和染色体染色质和染色体 染色质和染色体的化学组成是相同染色质和染色体的化学组成是相同的，两者的命名不同是由于它们分的，两者的命名不同是由于它们分别表现了细胞增殖周期中不同阶段别表现了细胞增殖周期中不同阶段的运动形态，实际上是属于同一种的运动形态，实际上是属于同一种物质，只是因细胞所处的不同时期物质，只是因细胞所处的不同时期和生理功能的不同而表现出形态上和生理功能的不同而表现出形态上的差异。的差异。染色质和染色体：染色质和染色体：染色质主要是由染色质主要是由DNA和和蛋白质蛋白质组成的复合组成的复合物，是细胞内具有遗传性质的物体，易被物，是细胞内具有遗传性质的物体，易被碱性染

2、料染成深色，又叫染色质。其本质碱性染料染成深色，又叫染色质。其本质是是脱氧核糖核酸脱氧核糖核酸核蛋白，它是由核蛋白，它是由DNA、组、组蛋白、蛋白、非组蛋白非组蛋白和少量和少量RNA组成的复合物。组成的复合物。是细胞核内由核蛋白组成、能用碱性染料是细胞核内由核蛋白组成、能用碱性染料染色、有结构的线状体，是染色、有结构的线状体，是遗传物质遗传物质基因基因的载体。的载体。一条染色体有常染色质，也有异染色质。一条染色体有常染色质，也有异染色质。颜色深的部分为异染色质部分，颜色浅的为颜色深的部分为异染色质部分，颜色浅的为常染色质部分常染色质部分二、染色质和染色体的形态二、染色质和染色体的形态（一）染色

3、质（一）染色质染色质位于真核细胞核中央，伸展开染色质位于真核细胞核中央，伸展开的呈电子透亮状态，一定条件下可活的呈电子透亮状态，一定条件下可活跃的复制转录。是由跃的复制转录。是由DNA、组蛋白和、组蛋白和非组蛋白组成的复合物形成的高度有非组蛋白组成的复合物形成的高度有序的核蛋白体，是间期细胞遗传物质序的核蛋白体，是间期细胞遗传物质存在的形式。间期细胞，网状不规则，存在的形式。间期细胞，网状不规则，有利于复制和表达有利于复制和表达 染色质丝的电子显微镜照片染色质丝的电子显微镜照片由从串的核小体组成由从串的核小体组成 21号中期号中期染色体的光染色体的光学和电子显学和电子显微照片微照片 核小体核小

4、体 一个染色单体一个染色单体为一条染色质丝为一条染色质丝电子显电子显微镜照微镜照片片-串念珠串念珠状的结状的结构的染构的染色质色质 2、根据形态表现和染色性能区可分为：（1）常染色质：一般位于细胞核中央，处）常染色质：一般位于细胞核中央，处于松散伸展的于松散伸展的DNA部分，在一定条件下可部分，在一定条件下可以进行活跃的复制与转录。以进行活跃的复制与转录。常染色质常染色质特点：特点：1、伸展状态，螺旋化程度低，用碱性染料、伸展状态，螺旋化程度低，用碱性染料染色时着色浅而均匀的染色质。染色时着色浅而均匀的染色质。2.单一序列单一序列DNA和中度重复序列和中度重复序列DNA，具，具有转录活性。有转

5、录活性。3.大部分位于间期核的中央，一部分介于异大部分位于间期核的中央，一部分介于异染色质之间。染色质之间。4.在细胞分裂期，常染色质位于染色体的臂在细胞分裂期，常染色质位于染色体的臂（2）异染色质：）异染色质：分布在核仁和核膜附近，即存在于细胞核周围异染色质异染色质.一般一般是卷曲凝缩状态是卷曲凝缩状态。功能：染色体结构形成及染色功能：染色体结构形成及染色体配对体配对特点：特点：1.螺旋化程度高，处于凝集状态，碱螺旋化程度高，处于凝集状态，碱 性染性染料染色时着色较深。料染色时着色较深。2.一般位于核的边缘或围绕在核仁的周围。一般位于核的边缘或围绕在核仁的周围。3.转录不活跃或无转录活性转录

6、不活跃或无转录活性 异染色体可分为结构异染色质和异染色体可分为结构异染色质和兼性异染色质。兼性异染色质。1）结构异染色质：）结构异染色质：结构性异染色质是结构性异染色质是指各类细胞的全部发育过程中都处于指各类细胞的全部发育过程中都处于凝集状态的染色质。凝集状态的染色质。在中期染色体上常位于染色体的着丝在中期染色体上常位于染色体的着丝粒区，端粒区、次缢痕等部位；粒区，端粒区、次缢痕等部位；功能：1、具有遗传惰性，不转录也不编、具有遗传惰性，不转录也不编码蛋白质；码蛋白质；2、在复制行为上，较常染色质早、在复制行为上，较常染色质早聚缩晚复制聚缩晚复制 2）兼性异染色性：）兼性异染色性：作用：作用：

7、染色质的压缩折叠可能是关闭基因染色质的压缩折叠可能是关闭基因活性的一种途径。活性的一种途径。常染色质常染色质 异染色质异染色质螺旋化程度螺旋化程度低低高高染染 色色 较浅较浅较深较深间间 期期核中央核中央核边缘核边缘分裂期分裂期染色体臂染色体臂着丝粒区和端粒区着丝粒区和端粒区活活 性性常转录常转录很少转录很少转录复制时间复制时间S 早、中期早、中期S 晚期晚期3、根据功能状态的不同又可分为：、根据功能状态的不同又可分为：1）活性染色质）活性染色质:具有转录活性的常染色质具有转录活性的常染色质 2）非活性染色质）非活性染色质:不进行转录的染色质，包括异染色不进行转录的染色质，包括异染色质和部分常

8、染色质质和部分常染色质 4、核小体、核小体 核小体是由核小体是由DNA、RNA与四对组织蛋白与四对组织蛋白（共（共8个）的复合物，其中有组蛋白个）的复合物，其中有组蛋白H2A和和H2B的二聚体两组以及的二聚体两组以及H3和和H4的二聚的二聚体两组。另外还有一种体两组。另外还有一种H1负责连结两个负责连结两个核小体之间的核小体之间的DNA。核小体假说是在核小体假说是在1974年，由与罗杰年，由与罗杰科恩科恩伯格等人首次提出的。伯格等人首次提出的。核小体是构成染色质的基本结构单位和功核小体是构成染色质的基本结构单位和功能亚单位，这使得染色质中能亚单位，这使得染色质中DNA、RNA、和蛋白质组成的一

9、种致密的结构形式。和蛋白质组成的一种致密的结构形式。核小体核小体球状组蛋白核心球状组蛋白核心H4DNA双螺旋双螺旋(140-160bp、1.75圈）圈）H3H4H3H2AH2AH2BH2BH4H3H3H4H2AH2AH2BH2B 10nm连接连接DNA（60bp）H1 H1核小体核小体核心部核心部连接部连接部DNA分子：分子：140-160bp、1.75圈圈组组 蛋蛋 白：白：2（H2A、H2B、H3、H4）八）八聚体聚体组组 蛋蛋 白：白：H1DNA分子：分子：60bp核小体核小体组蛋白八聚体组蛋白八聚体顶视图顶视图 侧面图侧面图 (核小体核小体)(核心核心)5、染色质纤维：是由线状是由线状

10、DNA双螺旋和组蛋白、双螺旋和组蛋白、非组蛋白、少量非组蛋白、少量RNA以及同以及同DNA、RNA合成有关的酶构成的复合物。合成有关的酶构成的复合物。通过核小体，通过核小体，DNA长度压缩长度压缩7倍，倍，形成形成11nm的纤维。的纤维。6、染色质的结构：、染色质的结构：染色质的一级结构：核小体染色质的一级结构：核小体 核小体是染色质的核小体是染色质的基本结构单位，为染色质的一级结构，基本结构单位，为染色质的一级结构，10nm。也就是把核小体拉在一起形成有规则的重复排也就是把核小体拉在一起形成有规则的重复排列结构。列结构。染色质的二级结构：染色质的二级结构：螺线管螺线管 螺线管是染色质的二级结

11、构，螺线管是染色质的二级结构，6个个核小体缠绕一圈形成的中空性管核小体缠绕一圈形成的中空性管.外外30nm;内内10nm,组蛋白组蛋白H1位于螺旋管内位于螺旋管内侧。侧。内10nm组蛋白H1一、二级结构与四级结构模型一致：核小体（10nm），螺线管（30nm）30nm螺线管形成袢环袢环模型（loop model）染色体支架（非组蛋白）袢环（30nm螺线管）123456789101112131415161718 染色质的三级结构：超螺线管超螺线管为染色质的三级结构：超螺线管超螺线管为染色质的三级结构，它是由螺旋管进一步染色质的三级结构，它是由螺旋管进一步盘曲而形成。盘曲而形成。染色质的四级结构：

12、染色单体超螺线管进染色质的四级结构：染色单体超螺线管进一步折叠成为四级结构一步折叠成为四级结构染色单体。染色单体。（DNA分子长度压缩至分子长度压缩至1/80001/10 000）7、染色体的三个关键元素、染色体的三个关键元素 染色体要确保在细胞世代中保持稳定，必须具有染色体要确保在细胞世代中保持稳定，必须具有自主复制、保证复制的完整性、遗传物质能够平自主复制、保证复制的完整性、遗传物质能够平均分配到均分配到2个子细胞中的能力，与这些能力相关个子细胞中的能力，与这些能力相关的结构序列是：的结构序列是：(1)自主复制自主复制DNA序列：序列：(2)着丝粒着丝粒DNA序列：序列：(3)端粒端粒DN

13、A序列：序列：为一段短的正向重复序列，在人类为一段短的正向重复序列，在人类TTAGGG的高度重复序列。的高度重复序列。端粒端粒DNA功能是保证染色体的独立性和遗传功能是保证染色体的独立性和遗传稳定性。稳定性。（二）染色体（二）染色体 染色体是遗传物质组成的单一环形双链染色体是遗传物质组成的单一环形双链DNA分子，而在真核细胞中的染色体是由分子，而在真核细胞中的染色体是由单一线形双链单一线形双链DNA分子及蛋白质组成的遗分子及蛋白质组成的遗传物质结构单位。传物质结构单位。作用：作用：细胞分裂过程中，棒状结构，有利于平均细胞分裂过程中，棒状结构，有利于平均分配分配 1、染色体的形态结构、染色体的形

14、态结构 染色体是由染色单体、着丝粒、次缢痕、染色体是由染色单体、着丝粒、次缢痕、随体、核仁组织区、端粒、复制子与复制随体、核仁组织区、端粒、复制子与复制起点组成。起点组成。（二）染色体的形态结构（二）染色体的形态结构染色单体次缢痕短臂长臂随体常染色质区异染色质区主缢痕（初级缢痕）u 中期染色体的结构中期染色体的结构端粒端粒长臂长臂短臂短臂两条染色单体两条染色单体 姐妹染色体姐妹染色体主缢痕主缢痕着丝粒着丝粒端粒端粒中期细胞染色体是由两条染色单体组成，两条染色单体的着丝粒处相连。在减数分裂或有丝分裂过程中，复制了的染色体中的两条子染色体。每个染色单体是由一条脱氧核糖核酸（DNA）双链经过紧密盘旋

15、折叠而成。中期染色体由两条染色单体组成，两者在着丝粒部位相互结合。1）染色单体：）染色单体：着丝粒：由高度重复的异染色质组成，是中期着丝粒：由高度重复的异染色质组成，是中期染色单体相互联系在一起的特殊位；染色单体相互联系在一起的特殊位；在很多高等真核生物中，着丝粒看起来像是在染色体一个点上的浓缩区域，这个区域包含着丝点又称主缢痕也就是在两个染色单体相连处，染色体在两个染色单体相连处，染色体上出现向内凹陷的縊痕，被称为主縊痕。上出现向内凹陷的縊痕，被称为主縊痕。此是细胞分裂时纺锤丝附着之处。在大部分真核生物中每个纺锤丝附着在不同的着丝粒上。如啤酒酵母)附着在每个着丝粒上仅一条纺锤丝。广义上说着丝

16、粒也常指着丝点然而狭义上的着丝点是将染色体和纺锤丝微管相结合的蛋白质复合体。2）着丝粒：）着丝粒：主缢痕模式图主缢痕模式图动粒结构域动粒结构域配对结构域配对结构域中心结构域中心结构域 根据着丝粒的位置可以鉴别染根据着丝粒的位置可以鉴别染色体的类型。色体的类型。由特殊的重复由特殊的重复DNA序列和蛋白序列和蛋白质结构构成，是细胞有丝分裂质结构构成，是细胞有丝分裂时的重要结构；时的重要结构；着丝粒把染色体分为长臂和短着丝粒把染色体分为长臂和短臂；臂；人类染色体可分为人类染色体可分为3种种 中央着丝粒染色体：即着丝粒位于染色体中央着丝粒染色体：即着丝粒位于染色体的中部，将染色体分为长短相近的两个臂。

17、的中部，将染色体分为长短相近的两个臂。亚中着丝粒染色体：即着丝粒偏于染色体亚中着丝粒染色体：即着丝粒偏于染色体的亚中部，染色体的两臂长短不一的亚中部，染色体的两臂长短不一 近端着丝粒染色体：即着丝粒位于染色体近端着丝粒染色体：即着丝粒位于染色体一端，长臂极长，短臂短长。一端，长臂极长，短臂短长。着丝粒的主要作用是使复制的染色体在着丝粒的主要作用是使复制的染色体在有有丝分裂丝分裂和和减数分裂减数分裂中可均等地分配到子细中可均等地分配到子细胞中胞中。中期染色体按着丝粒的位置分为：1/25/8中央着丝粒染色体5/87/8亚中着丝粒染色体7/8 近端着丝粒染色体中部亚中部近端部端部 末端处染色体的类型

18、3）次缢痕在有些染色体臂上的狭窄和浅染的区域称为次缢痕，与着丝粒一样，这是染色体物质稀少或去螺旋化的结果。是染色体上的一个缢缩部位,由于此处部分的DNA松懈,形成核仁组织区,故此变细。它的数量、位置和大小是某些染色体的重要形态特征。每种生物染色体组中至少有一条或一对染色体上有次缢痕。比较常见于1号、3号、9号、16号及Y染色体，因此，次缢痕可以作为鉴定的标志。4）随体）随体随体：指在染色体的一端由微细的随体：指在染色体的一端由微细的纤维结纤维结构构连接起来的球形或椭圆形的染色颗粒。连接起来的球形或椭圆形的染色颗粒。随体是位于染色体末端的、圆形或圆柱形的染色体片段,通过次缢痕与染色体主要部分相连

19、。有随体的染色体称为随体染色体，连接随体的部位为次生缢缩，在这一部位形成核仁。因为随体的形态以及连接随体和染色体本体的纤维结构的长度都是一定的，所以随体的形状及有无随体是识别染色体的主要特征之一。随体随体染色体的臂上凹陷缩窄染色体的臂上凹陷缩窄形成次缢痕，与核仁的形成次缢痕，与核仁的形成有关，称为核仁组形成有关，称为核仁组织区（织区（NOR)。根据随体在染色体上的位置,可分为两大类:随体处于末端的,称为端随体;处于两个次缢痕之间的称为中间随体。其中条纹斑竹鲨的第31对染色体带有随体。人类13、14、15、21、22染色体具有随体，其余染色体无随体。一条染色体有随体，它的同源的另一条染色体会有随

20、体。5）核仁组织区核仁组织区 在细胞周期的间期和前期，近端着丝在细胞周期的间期和前期，近端着丝粒染色体短臂上的次缢痕形成核仁称粒染色体短臂上的次缢痕形成核仁称为核仁组织区（为核仁组织区（NOR）参与形成核仁时的染色质区，核仁从核仁组织区部位产生，同时与该区紧密相连。具有核仁组织区的染色体称核仁染色体。核仁组织区定位在核仁染色体次缢痕部位。1 2 31 2 34 54 56 7 8 9 10 11 12 X6 7 8 9 10 11 12 X13 14 1513 14 1516 17 1816 17 1819 2019 2021 22 Y21 22 YA AB BC CE EF FG GD D6

21、）端粒）端粒 端粒是存在于染色体末端的特化部位。通常由一简单重复的序列组成,进化上高度保守。可以保护染色体末端不被降解，并防止与其它染色体的末端融合。正常染色体每复制一次,端粒序列减少50-100个bp,（碱基对碱基对）因而端粒也被称为细胞的生命钟,当端粒缩短到一定程度，即是细胞衰老的标志。生殖细胞、胚胎干细胞和肿瘤细胞含有端粒酶，生殖细胞、胚胎干细胞和肿瘤细胞含有端粒酶，可以使端粒恢复原长。可以使端粒恢复原长。端粒、着丝粒和复制原点是染色体保持完整和稳定的三大要素。端粒和细胞老化有明显的关系。结构特点：结构特点：1.由末端单链由末端单链DNA序列和蛋白质构成序列和蛋白质构成2.末端末端DNA

22、序列是多次重复的富含序列是多次重复的富含G、C 碱基的短序列碱基的短序列端粒端粒端粒的功能：端粒的功能：保证染色体末端的完全复制，端粒保证染色体末端的完全复制，端粒DNA提供复制线性提供复制线性DNA末端的模板。末端的模板。在两端形成保护性的帽结构，使在两端形成保护性的帽结构，使DNA免受核酸酶和其他不稳定因素的破坏和影免受核酸酶和其他不稳定因素的破坏和影响。响。在细胞的寿命、衰老和死亡中起作用。在细胞的寿命、衰老和死亡中起作用。染色体端粒染色体端粒 端粒酶端粒酶特点：特点：1.由由RNA和蛋白质构成的复合和蛋白质构成的复合物物2.为特殊的逆转录酶，能以自身的为特殊的逆转录酶，能以自身的RNA

23、为为模板逆转录合成端粒模板逆转录合成端粒DNA 功能：功能：合成端粒合成端粒DNA，维持端粒的长度，维持端粒的长度端粒及端粒酶的意义：端粒及端粒酶的意义：端粒的长短及端粒酶活性变端粒的长短及端粒酶活性变 化与化与细胞水平的老化及肿瘤的发生有一细胞水平的老化及肿瘤的发生有一定关系。定关系。端粒长度与年龄7）复制子与复制起点：）复制子与复制起点：染色体上负责自主复制的染色体上负责自主复制的DNA序列序列称为复制子，或复制起始点。称为复制子，或复制起始点。二、染色质和染色体的化学成二、染色质和染色体的化学成分及组成分及组成 染色质与染色体是由染色质与染色体是由DNADNA、组蛋白、非、组蛋白、非组蛋

24、白及组蛋白及RNARNA等组成的核蛋白复合体，是等组成的核蛋白复合体，是遗传信息的载体。是同一种物质在细胞周遗传信息的载体。是同一种物质在细胞周期的不同时期中所表现的两种不同的存在期的不同时期中所表现的两种不同的存在形式。形式。染色质是细胞间期核内伸展开的染色质是细胞间期核内伸展开的DNADNA蛋蛋白纤维。白纤维。染色体是高度螺旋化的染色体是高度螺旋化的DNADNA蛋白纤维，蛋白纤维，是在细胞分裂期看得见的可用染料染色的是在细胞分裂期看得见的可用染料染色的条状结构。条状结构。一、染色质的化学组成一、染色质的化学组成核核 酸酸蛋白质蛋白质成成 分分DNARNA组蛋白组蛋白 非组蛋白非组蛋白所占比

25、例所占比例10.05-0.110.5-1.51 1）.单一序列单一序列 在基因组中仅有一个或几个拷贝，负责蛋白质氨基酸组成的信息,以三联体密码方式进行编码。大多数编码蛋白质(酶)的结构基因属这种结构形式。1、DNA2 2）.中度重复序列中度重复序列 重复次数在10105之间。多数是不编码的序列，构成基因的间隔序列，在基因调控中起重要作用，涉及DNA复制、RNA转录及转录后加工等方面。有一些是有编码功能的基因，如rRNA基因，tRNA基因，组蛋白的基因、核糖体蛋白的基因等。3 3）.高度重复序列高度重复序列 由一些短的DNA序列呈串联重复排列，一般为几个、十几个或几十个bp，但重复拷贝数超过10

26、5，在染色体的端粒、着丝粒，构成结构基因的间隔，维系染色体结构，与减数分裂中同源染色体联会配对有关。（二）组蛋白（二）组蛋白 组蛋白是真核细胞染色质的主要结构蛋白，富含带正电荷的精氨酸和赖氨酸，属碱性蛋白质。按照精氨酸按照精氨酸/赖氨酸比例，将组蛋白分为赖氨酸比例，将组蛋白分为5种：种：H1、H2A、H2B、H3、H4。H1含有大量赖含有大量赖氨酸，氨酸，H2A、H2B含有稍多赖氨酸，含有稍多赖氨酸，H3、H4含有大量精氨酸。又分为两大类：含有大量精氨酸。又分为两大类：H2A、H2B、H3、H4为核小体组蛋白及为核小体组蛋白及H1组蛋白。组蛋白。组蛋白的分类及特性组蛋白的分类及特性 种类赖氨酸

27、/精氨酸残基数分子量(kD)保守性存在部位及结构作用存在部位及结构作用H1存在于核心颗粒，形成存在于核心颗粒，形成核小体核小体存在于核心颗粒，形成存在于核心颗粒，形成核小体核小体存在于核心颗粒，形成核存在于核心颗粒，形成核小体小体存在于核心颗粒，形成存在于核心颗粒，形成核小体核小体29.0021523.0低高高极高极高H2AH2BH3H41.2212914.02.6612513.60.7713515.30.7910211.3存在于连接线上存在于连接线上核小体蛋白，核小体蛋白，帮助帮助DNA卷卷曲形成核小曲形成核小体体功能：功能：1.组蛋白在组蛋白在S期与期与DNA同时合成后，立即同时合成后，立

28、即转移到细胞核内，与转移到细胞核内，与DNA装配成染色质。装配成染色质。2.参与染色体的构建，维持染色体结构；参与染色体的构建，维持染色体结构；3、通过甲基化、乙酰化等修饰调节、通过甲基化、乙酰化等修饰调节DNA的的复制和转录。复制和转录。组蛋白的化学修饰组蛋白的化学修饰 乙酰化：可改变赖氨酸所带的电荷，乙酰化：可改变赖氨酸所带的电荷，降低组蛋白与降低组蛋白与DNADNA的结合，调节转录的结合，调节转录的进行。的进行。磷酸化：同乙酰化磷酸化：同乙酰化 甲基化：可增强组蛋白和甲基化：可增强组蛋白和DNADNA的相互作的相互作用，调节转录活性用，调节转录活性3、非组蛋白、非组蛋白 酸性蛋白质，带负

29、电荷酸性蛋白质，带负电荷,富含天门富含天门冬冬AAAA，谷，谷AAAA等酸性等酸性AAAA 种类多种类多 具有种属和组织特异性具有种属和组织特异性 整个周期都能合成整个周期都能合成 特性特性 非组蛋白是真核细胞中的一类酸性蛋白质，是染色体中非组蛋白是真核细胞中的一类酸性蛋白质，是染色体中除组蛋白以外的所有蛋白质的统称。除组蛋白以外的所有蛋白质的统称。非组蛋白是染色体上与特异非组蛋白是染色体上与特异DNA序列结合的蛋白质，能识别特序列结合的蛋白质，能识别特异的异的DNA序列，识别信息存在于序列，识别信息存在于DNA本身，位点在大沟部分，识别本身，位点在大沟部分，识别与结合籍氢键和离子键。与结合籍

30、氢键和离子键。非组蛋白的功能非组蛋白的功能 参与构建染色体参与构建染色体 启动启动DNADNA的复制的复制 调控基因的转录调控基因的转录 组蛋白与非组蛋白的比较：组蛋白与非组蛋白的比较：组蛋白组蛋白非组蛋白非组蛋白碱性蛋白质，带正电碱性蛋白质，带正电荷荷酸性蛋白质，带负电酸性蛋白质，带负电荷荷有有H1、H2A、H2B H3、H4五五种类型种类型有有500多种多种在细胞周期的在细胞周期的S期合期合成成在整个细胞周期均能在整个细胞周期均能合成合成抑制抑制DNA转录，不与转录，不与DNA特异性结合特异性结合促进促进DNA复制和转复制和转录录 与与DNA特异结合特异结合4）核糖核酸）核糖核酸 作用：作

31、用：对基因的转录表达有调节作用。对基因的转录表达有调节作用。5）酶）酶 包括：包括：DNA聚合酶，聚合酶，RNA聚合酶，核苷酰聚合酶，核苷酰转移酶，转移酶，DNA甲基化酶，磷蛋白激酶，磷甲基化酶，磷蛋白激酶，磷酸酶，组蛋白乙酰转移酶，蛋白酶等。酸酶，组蛋白乙酰转移酶，蛋白酶等。三、染色质和染色体的功能三、染色质和染色体的功能 在染色体中与在染色体中与DNA结合的蛋白质可分为：结合的蛋白质可分为：1、低分子量的组蛋白；、低分子量的组蛋白；2、酸性蛋白的非组蛋白、酸性蛋白的非组蛋白 这两类蛋白质是染色质的主要成分，它们这两类蛋白质是染色质的主要成分，它们在细胞核内信息的传递及转录的调控起着在细胞核

32、内信息的传递及转录的调控起着重要的作用。重要的作用。（一）染色体有遗传的作用（一）染色体有遗传的作用 真核细胞周期：连续分裂的细胞从上一次真核细胞周期：连续分裂的细胞从上一次有丝分裂结束到下一次有丝分裂完成所经有丝分裂结束到下一次有丝分裂完成所经历的整个过程。历的整个过程。细胞分裂间期：上一次有丝分裂结束到下一次有丝分裂开始的时间 有丝分裂期：进行有丝分裂的这段时间据细胞周期各个阶段的不同生化特点，将其大致分为4个时期：G1期：有丝分裂完成到DNA复制之前这一阶段，包括RNAs及蛋白的合成，为DNA复制和蛋白质的合成作准备 S期：DNA合成和复制期DNA合成（自我复制）、遗传物质从二倍体(2n

33、)到四倍体(4n)的整个过程。包括DNA的复制及组蛋白、非组蛋白等染色体蛋白的合成。G2期：NA复制完成到有丝分裂开始细胞内有2套二倍体染色体，又称复制后期和合成后期。DNA合成已终止，仍进行着RNA和一定的蛋白合成，为细胞有丝分裂做准备。M期：丝分裂期细胞进行有丝分裂形态学特征又分为：前期、前中期、中期、后期和末期。M期的末期一结束，就形成两个新的子细胞，一次细胞周期即告结束，细胞进入下一个细胞周期的G1期。染色质丝高度螺旋化，逐渐形成染色体。染色体短而粗，强嗜碱性。两个中心体向相反方向移动，在细胞中形成两极；而后以中心粒随体为起始点开始合成微管，形成纺锤体。随着核仁相随染色质的螺旋化，核仁

34、逐渐消失。核被膜开始瓦解为离散的囊泡状内质网。前期前期中期 细胞变为球形，核仁与核被膜已完全消失。染色体均移到细胞的赤道平面，从纺锤体两极发出的微管附着于每一个染色体的着丝点上。从中期细胞可分离得到完整的染色体群，共46个，其中44个为常染色体，2个为性染色体。男性的染色体组型为44+XY，女性为44+XX。分离的染色体呈短粗棒状或发夹状，均由两个染色单体借狭窄的着丝点连接构成。后期 由于纺锤体微管的活动，着丝点纵裂，每一染色体的两个染色单体分开，并向相反方向移动，接近各自的中心体，染色单体遂分为两组。与此同时，细胞波拉长，并由于赤道部细胞膜下方环行微丝束的活动，该部缩窄，细胞遂呈哑 铃形。4

35、末期 染色单体逐渐解螺旋，重新出现染色质丝与核仁；内质网囊泡组合为核被膜；细胞赤道部缩窄加深，最后完全分裂为两个2倍体的子细胞。减数分裂是生物细胞中染色体数目减半的分减数分裂是生物细胞中染色体数目减半的分裂方式。裂方式。性细胞分裂时，染色体只复制一次，细胞连续分裂两次，染色体数目减半的一种特殊分裂方式。减数分裂不仅是保证物种染色体数目稳定的机制，同且也是物种适应环境变化不断进化的机制。在减数分裂过程中，染色体只复制一次，而细胞分裂两次。减数分裂的结果是，成熟生殖细胞中的染色体数目比原始生殖细胞的减少一半。减数分裂范围是进行有性生殖的生物；时期是从原始生殖细胞发展到成熟生殖细胞。2.减数分裂 特

36、点：同源染色体（四条染色单体）的非姐妹染色单体间产生交错结构，称为交叉 意义：基因重组分裂过程 减数分裂可以分为两个阶段，间期和分裂期，其中分裂期又分为减数第一次分裂期（减一），减数第二次分裂期（减二）。在高中知识范围内，减一的末期和减二的前期可以看作同一个时期，我们一般将其称为减一的末期。（减一末期与减二前期间有间期但很短可以忽略）1.细胞分裂前的间期，进行DNA和染色体的复制，染色体数目不变，DNA数目变为原细胞的两倍。2减一前期同源染色体联会.形成四分体（或“二联体”），核仁核膜消失。3减一中期.出现纺锤体，同源染色体着丝点对称排列在赤道板两端。（与动物细胞的有丝分裂大致相同，动物细胞有

37、丝分裂为着丝点排列在赤道板上）4减一后期，同源染色体分离，非同源染色体自由组合，移向细胞两极。5减一末期细胞一分为二，形成次级精母细胞或形成次级卵母细胞和第一极体。6减二前期次级精母细胞中染色体再次聚集，再次形成纺锤体。7减二中期染色体着丝点排在赤道板上。8减二后期染色体着丝点分离，染色体移向两极。9减二末期，细胞一分为二，精原细胞形成精细胞，卵原细胞形成卵细胞和第二极体(二二)组蛋白与非组蛋白的磷酸化组蛋白与非组蛋白的磷酸化 1.组蛋白修饰：酰化，甲基化，磷酸化，组蛋白修饰：酰化，甲基化，磷酸化，ADP-核核糖基化等糖基化等 特点：根据细胞周期（时间）变化特点：根据细胞周期（时间）变化 作用

38、：复制、转录过程中改变染色体的结构，调作用：复制、转录过程中改变染色体的结构，调节基因表达等节基因表达等 2.非组蛋白磷酸化非组蛋白磷酸化 基因表达调节、因产物转运、胞周期中核亚微结基因表达调节、因产物转运、胞周期中核亚微结构的变化、物信息在核内传递、化核酸合成、修构的变化、物信息在核内传递、化核酸合成、修饰饰（三）组蛋白与非组蛋白的转录调控（三）组蛋白与非组蛋白的转录调控作业：作业：1、如何区别常、异染色体？、如何区别常、异染色体？2、染色体的形态结构是由哪些组成？、染色体的形态结构是由哪些组成？3、端粒的功能有哪些？、端粒的功能有哪些？4、染色质和染色体的化学成分有哪些？、染色质和染色体的化学成分有哪些？5、组蛋白和非组蛋白的功能是什么？、组蛋白和非组蛋白的功能是什么？6、染色质和染色体的功能有哪些？、染色质和染色体的功能有哪些？