第二节 染色体的形态特征和数目

内容:

   一、染色体的形态特征  

   二、染色体的数目

 

    染色体(Chromosome)是遗传物质或基因载体的总称,包括原核生物及细胞器的遗传物质在内。但一般是指真核生物体细胞分裂中期具有一定形态的染色质。因这一时期染色体收缩到最短,形态上较为典型。

一、染色体的形态特征

    1、大小

    不同物种染色体大小差异较大。一般染色体数目少的则体积较大。一般情况下,植物大于动物,单子叶植物大于双子叶植物。如鱼类染色体数量多而体积小,小麦染色体大于水稻染色体。同一物种不同组织的细胞染色体可能有很大的差异。

    不同处理方式影响染色体的大小。染色体只有通过制片,借助显微镜才能观察到,故制备方法影响很大。如秋水仙素缩短染色体,高温下染色体缩短。

    2、染色体形态结构

    典型的染色体通常由长臂和短臂、着丝点和着丝粒、次缢痕和随体、端粒等几部分组成。

    1)着丝点(centromere)和着丝粒(kinetochore)

    着丝点即初级缢痕或主缢痕。中期时,着丝点不发生收缩,呈现出透明的缢缩状结构,是纺锤丝(Spindle)附着的部位。着丝点是染色体不可缺少的重要结构。一个染色体可以丢失一个臂或两个臂的大部分也能复制,但若无着丝点,便无法复制而自然丢失。

    以前,人们常常将着丝点和着丝粒作为同义词,指主缢痕,中文译作“着丝点”。随着电镜的应用,在着丝点区发现一个在光镜下不能分辨而在电镜下则清晰可见的纺锤体附着的特殊结构。因此,国外学者指出:

    着丝点:指两个染色单体保持连接在一起的初缢痕区。

    着丝粒:只限于染色体上纺锤体微管附着的精细结构。

    所以,着丝点泛指初缢痕区,不含明显的超微结构,光镜下可见,适于光镜下描述染色体使用。着丝粒仅指纺锤体微管附着于染色体的特殊结构,仅在电镜下适于描述染色体的超微结构时使用。由于我们平时所讲的遗传学上染色体多是在光镜下的结构,所以常用着丝点一词。

    

    通常着丝点在每条染色体上只有一个,且位置恒定,常用作描述染色体的一个标记。根据着丝点的位置,可以将染色体划分为不同的类型,以广泛应用的Levan的四点四区系统为例:

         

 

                                              染色体与MT连结

  

简称      着丝点的位置        臂比值         臂比值〔1984年修改〕

  M        正中部着丝点          1.0            1.0

   m        开奖结果,中部着丝点区         1.01.7       1.011.70

   sm       六开彩,亚中部着丝点区       1.73.0       1.713.0

   st       亚端部着丝点区       3.07.0       3.017.0

   t        端部着丝点区         7.0        7.01

   T        刘彩开开奖,端部着丝点

有关着丝点的命名除人类染色体之外国际上并无共同约定的标准,因此在使用时应加以说明采用的标准。

    (2)次缢痕(Secondary Constriction)、核仁组织区(Nucleolar organizing region NOR)和随体(Satellite

    在一些植物中(尤其是大染色体的植物),在一个细胞的染色体中,至少有一对染色体除有着丝点外还有一个不发生卷曲的、染色很淡的区域,这个区域称做次缢痕。主要位于染色体短臂上。

    核仁组成区顾名思义负责组织核仁的区域,含有rDNA基因,能合成RNA。次缢痕与核仁组织区几乎可作同义词,只是在使用上有差别。通常在对染色体一般形态描述时用次缢痕(指有这样一种结构),而在讨论其功能时常用核仁组织区,表示次缢痕具有组成核仁的特殊功能。

    一个真核生物细胞中至少有一对染色体具有核仁组织区,没有核仁组织区的细胞不能成活。一些资料报道的某些物种中没有随体,这可能与制片技术有关。因核仁组织区功能是组织核仁,一个核仁组织区可以组织一个核仁,但核仁数目常少于核仁组织区数,因核仁极易发生融合。

随体是指次缢痕区至染色体末端的部分,有如染色体的小卫星。随体主要由异染色质组成,是高度重复的DNA序列。对这三个概念的区分应与功能联系起来。

3、端粒(Telomere)

端粒指染色体的自然末端。不一定有明确的形态特征,只是对染色体起封口作用,使DNA序列终止。

香港开奖结果,端粒是染色体不可缺少的组成部分。保持了染色体的遗传上的独立性,无端粒的染色体就与其它无端粒染色体连接起来,造成后期染色体的缺失或重复。

根据染色体的形态特征。可以对物种进行核型分析。所谓核型是指一个个体或物种的染色体的构成,包括染色体的大小、形态、数目。即指体细胞染色体在光学显微镜下所有可测定的表型特征的总称。对一组染色体的形态特点进行细胞学研究(进行定性和定量的描述)称为核型分析。大多以有丝分裂中期染色体为标准,也有采用粗线期染色体。核型分析对于研究种内或种间的核型变化,染色体的数量或结构的变异,生物的起源和进化,以及鉴定染色体疾病等具有重要的作用。

、染色体的数目

    1、染色体的数目特征

  ●恒定性。同一种生物染色体数目是恒定的。

  ●染色体在体细胞中是成对的,在性细胞中总是成单的。通常用2n和n表示,如水稻2n=24,n=12;普通小麦2n=42,n=21。

  ●不同物种染色体数目差异很大。

    动物中最少的只有1对染色体(n=1)(即线虫类的一种马蛔虫变种;而另有一种蝴蝶(Lysandra)可达191对染色体(n=19)植物中,菊科植物Haplopappus graxillis只有2对,隐花植物中瓶尔小草属(Ophioglossum)的一些物种含有400-600对以上的染色体。但染色体数目多少与说谬论物种的进化无关。

  2、A染色体和B染色体

  ●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称为A染色体;把这种额外染色体统称为B染色体,也称为超数染色体(supernumerary chromosome)或副染色体(accessory chromosome)。  

  ●640多种植物和170多种动物中发现B染色体,最常见的有玉米、黑麦、山羊草等。

  ●B染色体较A小,多由异染色质组成,不载有基因,但自我复制并传给后代。

  ●B染色体一般对细胞和个代生存没有影响,但当数量增加一定数量时就有一定的影响。玉米超过5个即不利于生存。

  3、细菌染色体(原核生物)

    原核生物同样具有染色体,今晚开奖结果,但是裸露的DNA分子(细菌等)或RNA分子(病毒等)。DNA呈线状,或环状。细菌只有一个染色体。

    大肠杆菌的染色体呈环状,核苷酸对为3×106,长度为1 .1mm。