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染色质染色体基因和基因组第1页/共59页 主要内容第一节 染色质和染色体第二节 纺锤体第三节 细胞周期第四节 植物细胞减数分裂　　　　与世代交替第2页/共59页 第一节 染色质和染色体 染色质（Chromatin）和染色体（ Chromosome）是细胞核内同一物质（遗传物质）在细胞增殖周期中不同阶段的存在形式。第3页/共59页 染色质：间期细胞，网状不规则，有利于复制和表达染色体：细胞分裂过程中，棒状结构，有利于平均分配第4页/共59页 一、染色质和染色体的形态（一）染色质间期核中，染色质以两种状态存在：常染色质（enchromatin）： 位于核中央，伸展开的呈电子透亮状态，一定条件下可活跃的复制转录。异染色质（heterochromatin）： 一般是卷曲凝缩状态。 一条染色体有常染色质，也有异染色质。第5页/共59页 ①在间期核中处于凝缩状态，无转录活性、是遗传惰性区。②在细胞周期中表现为晚复制、早凝缩（异固缩现象）。③分为两类：结构（恒定）异染色质 兼性（功能）异染色质 异染色质的特点：第6页/共59页 结构异染色质 （constitutive heterochromatin） ： 各种细胞中总处于凝缩状态 不转录 染色体着丝粒、端粒功能：染色体结构形成及染色体配对第7页/共59页 兼性异染色质（facultative heterochromatin）： 某些细胞或发育阶段呈浓缩状态 如：哺乳动物的X染色体雄性动物：1个X染色体，完全是常染色质雌性动物：2个X染色体， 1个是常染色质， 另1个在胚胎发育到一定时间 (人为第16天)变为凝缩的异染色质(巴氏小体)第8页/共59页 常、异染色质的区别常染色质异染色质部位核中央核周缘染色浅亮深纤维直径10nm25nm螺旋化低、伸展DNA高、颗粒状转录活性有无复制早晚第9页/共59页 核小体（nucleosome）：一种串珠状结构。构成：200bpDNA、5种组蛋白核心：4种组蛋白（H2A、H2B、H3、H4） 各2个分子组成八聚体?核心颗粒； 圆盘形相邻核小体：H1组蛋白结合60bp连接DNA H1锁住DNA分子进出口，稳定结构1. 染色质的基本结构单位——核小体第10页/共59页 第11页/共59页 第12页/共59页 第13页/共59页 核小体核心颗粒的DNA分子双螺旋同4种组蛋白有一定的相互作用部位，只有H3和H4也能同DNA结合成类似的核小体;但只有H2AH2B则形不成核小体颗粒。核小体的核心较稳定，而连接区易被核酸酶所消化。连接区具有柔性，为染色质丝的进一步折曲提供了方便。各种组织的核小体核心部分的DNA长度很恒定；连接区的DNA长度各个物种有所不同。由核小体重复单位靠拢排列组成11nm粗的核小体丝，即染色质丝。注意：第14页/共59页 通过核小体，DNA长度压缩7倍，形成11nm的纤维。但是在电镜下观察用温和方法分离的染色质是直径30nm的纤维，这种纤维的形成有两种解释：①由核小体螺旋化形成，每6个核小体绕一圈，长度压缩6倍；②由核小体纤维Z字形折叠而成，长度压缩40倍。2、染色质纤维：第15页/共59页 染色质一级结构： 核小体连接而成，形似串念珠,外经11nm染色质二级结构： 螺线管，外经30nm 核小体串珠链螺旋盘绕，每圈6个核小体染色质三级结构： 超螺线管，圆筒状结构，直径0.4μm。染色质四级结构： 中期染色单体 染色质结构：第16页/共59页 第17页/共59页 solenoid第18页/共59页 Chromatin Packing第19页/共59页 Chromatin Packing第20页/共59页 第21页/共59页 （二）染色体 在细胞周期的大部分时间内，遗传物质是以染色质的形式存在的。 在整个细胞周期中，染色体进行着凝缩和松展的周期性变化。 在细胞有丝分裂的中期，染色质形成高度凝缩的染色体。在中期具有特定形态结构的染色体称为中期染色体。第22页/共59页 中期染色体的结构随体次缢痕主缢痕（着丝粒）端粒长臂短臂第23页/共59页 1、染色单体（chromatid）：中期染色体由两条染色单体构成，并在着丝粒处相连。2、着丝粒(centromere)： 在两个染色单体相连处，有丝分裂时纺锤丝附着的部位。着丝粒处的染色体较细，称为主缢痕。着丝粒是染色体的一个组成部分，第24页/共59页 染色体由着丝粒划分为两部分，即两个臂。染色体组中各对染色体的着丝粒位置不同，故各染色体两臂的长度不同