第4章 染色体教学课件.ppt

第四章 染色体 第一节 染色质与染色体 染色体是基因的载体，由DNA、组蛋白、RNA与非组蛋白组成，在细胞分裂间期以无定型的染色质形式存在，在细胞分裂期以棒状的染色体形式存在。 一、染色体的形成与染色质螺旋化 染色体构建的四级结构模型 染色体构建的袢环结构模型 (一)染色体构建的四级结构模型 一级结构： 由DNA与组蛋白包装成核小体，在组蛋白H1的介导下，核小体彼此连接形成直径10nm的核小体串珠结构。 30nm的螺线管进一步盘绕，形成φ400nm的超螺线管，即为染色质的三级结构。 超螺线管再一次折叠，可形成染色单体，长2~10μm。 (二)袢环结构模型 二、常染色质和异染色质 三、性染色质 X染色质 Y染色质 （一）X染色质 1949年Barr发现 Lyon假说：女性的两条X染色体在胚胎发育中，一条随机失活，在细胞学图像上显示出X染色质。X染色体失活可在XAXa携带者中表现出部分症状。 雌性动物细胞中一条X染色体有活性，另一条失活; X染色质随即来自父母之一; 失活发生于胚胎早期。 X染色质的研究进展 1. 失活不完全； 2. 失活中心(X inactive center，XIC)： X染色体上的特异性失活位点, Xq13。 XIC编码X染色体失活特异转录子(X inactive specific transcripts, XIST)——核RNA(17kb)，抑制处于同一DNA分子上的基因活性。 （二） Y chromatin 用荧光染料对间期细胞染色，正常男性细胞核内有一个强荧光小体，φ0.3μm，是Y染色体长臂远端的异染色质区，称Y染色质。 男性特有，数目与男性细胞内Y染色体数目相同。 Y染色质 第二节 染色体在细胞分裂中的行为 细胞通过生长和分裂使细胞数目增加。 有丝分裂的特点是母细胞把复制了的遗传物质均等分配到两个子细胞，以保证遗传的连续性和稳定性。 一、细胞增殖周期 cell cycle：指细胞从一次分裂结束开始生长到下一次分裂终了为止所经历的过程。 细胞周期时间：指细胞经历一个周期所需的时间。 细胞周期各时相的划分 （一）分裂间期 G1期(Gap1) S期(DNA synthesis) G2期(Gap2) （二）分裂期 前期 中期 后期 末期 细胞周期各时期的特点 1. G1期：从M期结束→DNA合成前的一段过程。是细胞生长并为DNA复制作准备的时期。 ? RNA、蛋白质、脂类和碳水化合物的合成量显著增加。 ?合成DNA复制所需酶以及蛋白因子。 ?组蛋白和非组蛋白，H1组蛋白的磷酸化。 根据细胞增殖特点，G1期存在三种细胞： ?继续增殖细胞：如：胚胎细胞，骨髓干细胞，生殖上皮细胞等。 ?暂不增殖细胞：如：肝、肾、胰实质细胞。 ?永不增殖细胞：如：红细胞，神经细胞，肌细胞等 2.S期：DNA合成期 ?DNA复制：2C→4C ?组蛋白合成：核小体包装 ?中心粒复制： 3. G2期：DNA合成完成→细胞分裂之前的时期。 为细胞分裂作准备，合成与M期相关的结构功能蛋白。 ?与促使核膜破裂及染色体凝集相关成熟促进因子。 ?与纺锤体形成有关的微管蛋白。 二、染色体在有丝分裂中的行为 前期 中期 后期 末期 （1）前期 染色质凝集; 确定分裂极; 核仁解体; 核膜破裂。 （2）中期 有丝分裂器：染色体、星体、中心粒、纺锤体。 极微管； 染色体微管； 区间微管； 星体微管。 （3）后期: 染色体分离，移向两极。 （4）末期: 子细胞核膜、核仁出现，胞质分裂。 三、染色体在减数分裂中的行为 间期Ⅰ （一）第一次减数分裂 前期Ⅰ 中期Ⅰ 后期Ⅰ 末期Ⅰ 间期Ⅱ （一）第二次减数分裂 前期Ⅱ 中期Ⅱ 后期Ⅱ 末期Ⅱ 1.前期Ⅰ： （1）细线期:染色质--- 染色粒 （2）偶线期: 二价体、四分体出现，Z-DNA合成。 （3）粗线期: 交换、重组、P-DNA合成。 （4）双线期:同源染色体分离,交叉端移。 （5）终变期: 交叉 2.中期Ⅰ：同源染色体的排列成赤道板。 3.后期Ⅰ：同源染色体分离，非同源染色体自由组合。 4.末期Ⅰ：染色体成丝状，核仁、核膜重新出现，胞质分裂。 减数分裂同有丝分裂的比较： 发生细胞 DNA复制与细胞分裂次数 过程 细胞分裂的结果 DNA的变化 减数分裂的意义： 使生物染色体数目保持恒定 遗传规律的细胞学基础 人类遗传基础发生变异的根本机制 第三节 生殖细胞的发生 一、精子发生 二、卵子发生 一、精子的发生 增殖期：有丝分裂， （2n) 生长期：形成精母细胞，（2n） 成熟期：减数分裂，（n） 变形期：单倍体精子 二、卵子的发生 增殖期 胚胎发育早期 卵巢中生发上皮卵原细胞（2n)进行有丝分裂 生长期 胚胎发育6个月 卵原细胞增大成初级卵母细胞