第七章細(xì)胞核與染色體課件

第七章

細(xì)胞核與染色體

第一節(jié)核被膜與核孔復(fù)合體

第二節(jié)

染色質(zhì)

第三節(jié)

染色體第四節(jié)

核仁

第五節(jié)核基質(zhì).第七章細(xì)胞核與染色體第一節(jié)核被膜與核孔復(fù)合體.1細(xì)胞核是真核細(xì)胞內(nèi)儲(chǔ)存遺傳物質(zhì)的場所。

細(xì)胞核一般呈圓形，核的大小與與細(xì)胞大小有關(guān)。

細(xì)胞核的主要結(jié)構(gòu)包括：①核被膜、②核纖層、③染色質(zhì)、④核仁、⑤核基質(zhì)等。

細(xì)胞核的主要功能有兩個(gè)方面：遺傳和發(fā)育。

.細(xì)胞核是真核細(xì)胞內(nèi)儲(chǔ)存遺傳物質(zhì)的場所。

細(xì)胞核一般呈圓形，核2圖6-1細(xì)胞核的結(jié)構(gòu)示意圖.圖6-1細(xì)胞核的結(jié)構(gòu)示意圖.3第一節(jié)核被膜與核孔復(fù)合體

一、核被膜

二、核孔復(fù)合體（NPC）

.第一節(jié)核被膜與核孔復(fù)合體一、核被膜.4一、核被膜

核被膜的結(jié)構(gòu)

外核膜：面向細(xì)胞質(zhì)基質(zhì),常附有核糖體。內(nèi)核膜：面向核基質(zhì)，其表面沒有核糖體顆粒。核纖層：與核質(zhì)相鄰的核膜內(nèi)表面有一層網(wǎng)絡(luò)狀蛋白質(zhì)。核周腔：是兩層核膜之間的空隙。核孔復(fù)合體：內(nèi)外核膜在某些部位相互融合形成環(huán)狀開口，稱核孔。核孔是由許多種蛋白裝配的復(fù)雜結(jié)構(gòu)，叫核孔復(fù)合體（NPC）。核被膜功能

構(gòu)成核、質(zhì)之間的天然選擇性屏障

基因表達(dá)的時(shí)空隔離

運(yùn)輸作用

.一、核被膜核被膜的結(jié)構(gòu).5圖6-2核被膜的結(jié)構(gòu).圖6-2核被膜的結(jié)構(gòu).6二、核孔復(fù)合體（NPC）

核孔復(fù)合體的結(jié)構(gòu)模型

核孔復(fù)合體的功能

.二、核孔復(fù)合體（NPC）核孔復(fù)合體的結(jié)構(gòu)模型.7圖6-3核孔復(fù)合體的結(jié)構(gòu)模型胞質(zhì)環(huán)核質(zhì)環(huán)輻

柱狀亞單位

腔內(nèi)亞單位

環(huán)帶亞單位中央栓.圖6-3核孔復(fù)合體的結(jié)構(gòu)模型胞質(zhì)環(huán).8核孔復(fù)合體的功能主要功能就是進(jìn)行物質(zhì)運(yùn)輸。核孔復(fù)合體進(jìn)行的運(yùn)輸既可以是被動(dòng)運(yùn)輸，也可以是主動(dòng)運(yùn)輸。通過核孔復(fù)合體的主動(dòng)運(yùn)輸不僅具有選擇性，而且具有雙向性，即核輸入與核輸出。

核輸入

核輸出

.核孔復(fù)合體的功能主要功能就是進(jìn)行物質(zhì)運(yùn)輸。核孔復(fù)合體進(jìn)行的運(yùn)9圖6-4核孔復(fù)合體的核輸入與核輸出.圖6-4核孔復(fù)合體的核輸入與核輸出.10核輸入親核蛋白：在細(xì)胞質(zhì)內(nèi)合成后，需要或能夠進(jìn)入細(xì)胞核內(nèi)發(fā)揮功能的一類蛋白質(zhì)。核定位信號(NLS)：是存在于親核蛋白內(nèi)的一些短的氨基酸序列片段，富含堿性氨基酸殘基，如Lys、Arg。親核蛋白的入核轉(zhuǎn)運(yùn).核輸入親核蛋白：在細(xì)胞質(zhì)內(nèi)合成后，需要或能夠進(jìn)入細(xì)胞核內(nèi)發(fā)11圖6-5親核蛋白輸入細(xì)胞核的過程.圖6-5親核蛋白輸入細(xì)胞核的過程.12第二節(jié)染色質(zhì)一、染色質(zhì)的化學(xué)組成二、染色質(zhì)的基本結(jié)構(gòu)單位---核小體三、染色質(zhì)的包裝四、異染色質(zhì)和常染色質(zhì).第二節(jié)染色質(zhì)一、染色質(zhì)的化學(xué)組成.13染色質(zhì)概念染色質(zhì)（chromatin）:指間期細(xì)胞核內(nèi)由DNA、組蛋白、非組蛋白及少量RNA組成的線性復(fù)合結(jié)構(gòu),是間期細(xì)胞遺傳物質(zhì)存在的形式。染色體(chromosome):指細(xì)胞在分裂期由染色質(zhì)聚縮而成的棒狀結(jié)構(gòu)。染色質(zhì)與染色體是在細(xì)胞周期不同的功能階段可以相互轉(zhuǎn)變的的形態(tài)結(jié)構(gòu)。染色質(zhì)與染色體具有基本相同的化學(xué)組成，但包裝程度不同，構(gòu)象不同。.染色質(zhì)概念染色質(zhì)（chromatin）:.14一、染色質(zhì)的化學(xué)組成

真核生物染色質(zhì)由DNA、組蛋白、非組蛋白及少量RNA組成，比例為1：1：（1-1.5）：0.05。

（一）染色質(zhì)DNA（二）染色質(zhì)蛋白

組蛋白

非組蛋白.一、染色質(zhì)的化學(xué)組成真核生物染色質(zhì)由DNA、組蛋白、非組蛋15染色質(zhì)DNA

DNA是遺傳信息的攜帶者，一個(gè)生物儲(chǔ)存在單倍體染色體組中的總遺傳信息稱為該生物的基因組。DNA的序列

單一序列又稱非重復(fù)序列：在一個(gè)基因組中只有一個(gè)拷貝。

中度重復(fù)序列：拷貝數(shù)在102

～105的序列，

高度重復(fù)序列：拷貝數(shù)在105以上的序列。

衛(wèi)星DNA：主要分布在染色體著絲粒部位；

小衛(wèi)星DNA：又稱數(shù)量可變的的串聯(lián)重復(fù)序列，常用于DNA指紋技術(shù)作個(gè)體鑒定；

微衛(wèi)星DNA重復(fù)單位序列最短，具高度多態(tài)性，在遺傳上高度保守，為重要的遺傳標(biāo)志。.染色質(zhì)DNADNA是遺傳信息的攜帶者，一個(gè)生物儲(chǔ)存在單倍16圖6-6DNA的三種構(gòu)型DNA的三種構(gòu)型.圖6-6DNA的三種構(gòu)型DNA的三種構(gòu)型.17組蛋白組蛋白是真核生物染色體的基本結(jié)構(gòu)蛋白，富含帶正電荷的Arg和Lys等堿性氨基酸，可以和DNA的酸性磷酸基團(tuán)緊密結(jié)合。5種組蛋白在功能上分為兩類：

核心組蛋白：H2A、H2B、H3、H4幫助DNA卷曲形成核體的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，沒有種屬及組織特異性，在進(jìn)化上十分保守。連接組蛋白：H1，在構(gòu)成核小體時(shí)H1起連接作用,它賦予染色質(zhì)以極性。.組蛋白組蛋白是真核生物染色體的基本結(jié)構(gòu)蛋白，富含帶正電荷的18非組蛋白非組蛋白是染色體上與特異DNA序列結(jié)合的蛋白質(zhì)，又稱序列特異性DNA結(jié)合蛋白。非組蛋白呈酸性，帶負(fù)電荷非組蛋白的功能：主要參與基因表達(dá)的調(diào)控和染色質(zhì)高級結(jié)構(gòu)的形成。序列特異性DNA結(jié)合蛋白的結(jié)構(gòu)特征.非組蛋白非組蛋白是染色體上與特異DNA序列結(jié)合的蛋白質(zhì)，又稱19圖6-7序列特異性DNA結(jié)合蛋白的結(jié)構(gòu)域

.圖6-7序列特異性DNA結(jié)合蛋白的結(jié)構(gòu)域.20二、染色質(zhì)的基本結(jié)構(gòu)單位---核小體核小體的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：核小體是一種串珠狀結(jié)構(gòu)，由核心顆粒和連結(jié)DNA組成①每個(gè)核小體單位包括約200bp的DNA、一個(gè)組蛋白核心和一個(gè)H1；②H2A、H2B、H3、H4各兩分子形成八聚體，構(gòu)成核心顆粒；③約146bpDNA分子以左手螺旋纏繞在核心顆粒表面，共1.75圈，H1與DNA結(jié)合,鎖住核小體DNA的進(jìn)出口,起穩(wěn)定核小體結(jié)構(gòu)的作用；④相鄰核心顆粒之間以一段60bp的連接DNA相連。

.二、染色質(zhì)的基本結(jié)構(gòu)單位---核小體核小體的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：.21圖6-8核小體的結(jié)構(gòu)模型.圖6-8核小體的結(jié)構(gòu)模型.22三、染色質(zhì)的包裝染色體是染色質(zhì)經(jīng)多步壓縮包裝而成的,是染色質(zhì)的高級結(jié)構(gòu)，染色質(zhì)以核小體作為基本結(jié)構(gòu)逐步進(jìn)行包裝壓縮，總共經(jīng)過四級包裝

。從核小體到螺線管

從螺線管到超螺線管

從超螺線管到染色單體

壓縮7倍壓縮6倍壓縮40倍壓縮5倍DNA———→核小體———→螺線管———→超螺線管———→染色單體.三、染色質(zhì)的包裝染色體是染色質(zhì)經(jīng)多步壓縮包裝而成的,是染色23圖6-9DNA由核小體包裝成染色體的基本過程.圖6-9DNA由核小體包裝成染色體的基本過程.24四、異染色質(zhì)和常染色質(zhì)間期核中染色質(zhì)可分為異染色質(zhì)和常染色質(zhì)常染色質(zhì)：指間期核內(nèi)染色質(zhì)纖維折疊壓縮程度低，處于伸展?fàn)顟B(tài)，用堿性染料染色時(shí)著色淺的那些染色質(zhì)。異染色質(zhì)：指間期核內(nèi)染色質(zhì)纖維折疊壓縮程度高，處于聚縮狀態(tài)，用堿性染料染色時(shí)著色深的那些染色質(zhì)。

結(jié)構(gòu)異染色質(zhì)：整個(gè)細(xì)胞周期內(nèi)都處于凝集狀態(tài)的染色質(zhì)。兼性異染色質(zhì)：指在一定的細(xì)胞類型或一定的發(fā)育階段呈現(xiàn)凝集狀態(tài)的異染色質(zhì)。.四、異染色質(zhì)和常染色質(zhì)間期核中染色質(zhì)可分為異染色質(zhì)和常染色質(zhì)25..26圖6-10白細(xì)胞中的巴氏小體（鼓槌狀結(jié)構(gòu)）.圖6-10白細(xì)胞中的巴氏小體（鼓槌狀結(jié)構(gòu)）.27第三節(jié)染色體染色體是細(xì)胞分裂期由染色質(zhì)聚縮而成的棒狀結(jié)構(gòu)。

一、中期染色體的形態(tài)結(jié)構(gòu)二、染色體形態(tài)與結(jié)構(gòu)相關(guān)的術(shù)語三、染色體DNA的三種功能序列四、核型與帶型五、巨大染色體.第三節(jié)染色體染色體是細(xì)胞分裂期由染色質(zhì)聚縮而成的棒狀結(jié)構(gòu)。28一、中期染色體的形態(tài)結(jié)構(gòu)中期染色體形態(tài)比較穩(wěn)定是觀察染色體形態(tài)和計(jì)數(shù)的最佳時(shí)期圖7-11中期染色體

.一、中期染色體的形態(tài)結(jié)構(gòu)中期染色體形圖7-11中期染色體29二、染色體形態(tài)與結(jié)構(gòu)相關(guān)的術(shù)語1.著絲粒和動(dòng)粒2.次縊痕與核仁組織區(qū)3.隨體與端粒.二、染色體形態(tài)與結(jié)構(gòu)相關(guān)的術(shù)語1.著絲粒和動(dòng)粒.30著絲粒和動(dòng)粒著絲粒是染色體中連接兩個(gè)染色單體,將染色單體短臂(p)和長臂(q),由于著絲粒區(qū)淺染內(nèi)縊，也叫主縊痕根據(jù)著絲粒在染色體上的位置,分為四種類型中著絲粒染色體亞中著絲粒亞端部著絲粒染色體端部著絲粒染色體動(dòng)粒是由著絲粒結(jié)合蛋白在有絲分裂期間特別裝配起來的、附著于主縊痕外側(cè)的圓盤狀的結(jié)構(gòu)。動(dòng)?？煞譃槿齻€(gè)不同的結(jié)構(gòu)域:動(dòng)粒結(jié)構(gòu)域、中央結(jié)構(gòu)域、配對結(jié)構(gòu)域

.著絲粒和動(dòng)粒著絲粒是染色體中連接兩個(gè)染色單體,將染色單體短31圖7-12根據(jù)著絲粒位置對染色體的分類.圖7-12根據(jù)著絲粒位置對染色體的分類.32圖7-13動(dòng)粒的結(jié)構(gòu)模型中央結(jié)構(gòu)域.圖7-13動(dòng)粒的結(jié)構(gòu)模型中央結(jié)構(gòu)域.33次縊痕與核仁組織區(qū)

次縊痕：是除主縊痕外，染色體上第二個(gè)呈淺縊縮的部分稱次縊痕。

核仁組織區(qū)：是細(xì)胞核特定染色體的次縊痕處，含有rRNA基因的一段染色體區(qū)域，與核仁的形成有關(guān)，故稱為核仁組織區(qū)。.次縊痕與核仁組織區(qū)次縊痕：是除主縊痕外，染色體上第二個(gè)呈淺34隨體與端粒

隨體：是位于染色體末端的、圓形或圓柱形的染色體片段,通過次縊痕與染色體主要部分相連。端粒：是染色體端部的特化部分，其生物學(xué)作用在于維持染色體的穩(wěn)定性。.隨體與端粒隨體：是位于染色體末端的、圓形或圓柱形的染色體片35圖7-14熒光原位雜交顯示的端粒（上）和端粒序列（下）

.圖7-14熒光原位雜交顯示的端粒（上）和端粒序列（下）.36三、染色體DNA的三種功能序列染色體穩(wěn)定遺傳必須具有三個(gè)功能單位ARS序列：即自主復(fù)制序列，是DNA復(fù)制的起點(diǎn)。維持染色體在細(xì)胞世代傳遞中的連續(xù)性。CEN序列：

即著絲粒序列，由大量串聯(lián)重復(fù)序列組成,保證染色體平均分配到子細(xì)胞中。TEL序列：即端粒序列是線性染色體兩端的特殊序列，由長5-10bp的重復(fù)單位串聯(lián)而成。保證染色體獨(dú)立性和穩(wěn)定性。人工染色體.三、染色體DNA的三種功能序列染色體穩(wěn)定遺傳必須具有三個(gè)功能37圖7-15染色體的三種功能序列

.圖7-15染色體的三種功能序列.38四、核型與帶型核型

核型是指染色體組在有絲分裂中期的表型,是染色體數(shù)目、大小、形態(tài)特征的總和。染色體分帶

用特殊的染色方法,使染色體產(chǎn)生明顯的色帶(暗帶)和未染色的明帶相間的帶型,形成不同的染色體個(gè)性,以此作為鑒別單個(gè)染色體和染色體組的一種手段。常用的分帶技術(shù)有以下幾種：Q帶、G帶、C帶、N帶、R-帶、T-帶。.四、核型與帶型核型.39圖7-16人的染色體核型

.圖7-16人的染色體核型.40圖7-17人的染色體顯帶.圖7-17人的染色體顯帶.41..42五、巨大染色體多線染色體

核內(nèi)DNA多次復(fù)制產(chǎn)生的子染色體平行排列,且體細(xì)胞內(nèi)同源染色體配對,緊密結(jié)合在一起,從而阻止了染色體纖維進(jìn)一步聚縮,形成體積很大的由多條染色體組成的結(jié)構(gòu)叫多線染色體。

燈刷染色體

燈刷染色體是卵母細(xì)胞進(jìn)行第一次減數(shù)分裂時(shí),停留在雙線期的染色體。它是一個(gè)二價(jià)體,含4條染色單體，形似燈刷。

.五、巨大染色體多線染色體.43圖7-18果蠅幼蟲唾液腺多線染色體

.圖7-18果蠅幼蟲唾液腺多線染色體.44..45燈刷染色體的形態(tài)結(jié)構(gòu).燈刷染色體的形態(tài)結(jié)構(gòu).46第四節(jié)

核仁

大多數(shù)真核生物細(xì)胞核的顯著特點(diǎn)是有一個(gè)大的、球形核仁。一、

核仁的超微結(jié)構(gòu)二、核糖體三、核仁的功能.第四節(jié)核仁大多數(shù)真核生物細(xì)胞核的顯著特點(diǎn)是有一個(gè)大的、球47一、核仁的超微結(jié)構(gòu)

核仁與其他的細(xì)胞器不同，無外界膜包圍，在電子顯微鏡下有3個(gè)特征性的區(qū)域：①纖維中心(FC)：是被致密纖維包圍的一個(gè)或幾個(gè)低電子密度的圓形結(jié)構(gòu)。②致密纖維組分(DFC)：呈環(huán)形或半月形包圍FC，由致密的纖維構(gòu)成。③顆粒組分(GC)：由直徑15-20nm的顆粒構(gòu)成。.一、核仁的超微結(jié)構(gòu)核仁與其他的細(xì)胞器不同，無外界膜包圍，在48圖7-20人成纖維細(xì)胞中核仁的電子顯微鏡照片（a）是完整的核仁；(b)局部觀察的照片，主要是致密區(qū).圖7-20人成纖維細(xì)胞中核仁的電子顯微鏡照片.49..50二、核糖體核糖體是細(xì)胞內(nèi)合成蛋白質(zhì)的工廠

核糖體含40%的蛋白質(zhì)、60%的RNA

核糖體根據(jù)沉降系數(shù)的不同分為70S和80S兩種類型，70S核糖體存在于細(xì)菌，線粒體和葉綠體中，80S核糖體存在于真核生物的細(xì)胞質(zhì)中

核糖體都是由大小兩個(gè)亞基構(gòu)成工作時(shí)多個(gè)甚至幾十個(gè)核糖體串連在一條mRNA分子上，稱多聚核糖體

.二、核糖體核糖體是細(xì)胞內(nèi)合成蛋白質(zhì)的工廠.51核糖體的組成.核糖體的組成.52核糖體與蛋白質(zhì)合成示意圖.核糖體與蛋白質(zhì)合成示意圖.53三、核仁的功能核仁是細(xì)胞合成核糖體的工廠核糖體的加工過程包括：rRNA的轉(zhuǎn)錄加工核糖體大小亞基的裝配.三、核仁的功能核仁是細(xì)胞合成核糖體的工廠.54rRNA基因是重復(fù)的多拷貝基因。人的一個(gè)細(xì)胞中約有200個(gè)拷貝，是裸露的DNA節(jié)段，相鄰基因之間為非轉(zhuǎn)錄的間隔DNA。.rRNA基因是重復(fù)的多拷貝基因。人的一個(gè)細(xì)胞中約有200個(gè)拷55圖7-21核仁在核糖體合成中的作用

.圖7-21核仁在核糖體合成中的作用.56第五節(jié)核基質(zhì)核基質(zhì)或稱核骨架是真核細(xì)胞核內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，指除核被膜、染色質(zhì)、核纖層及核仁以外的核內(nèi)網(wǎng)架體系。細(xì)胞核骨架：是存在于真核細(xì)胞核內(nèi)的以蛋白成分為主的纖維網(wǎng)架體系。狹義：僅指核內(nèi)基質(zhì)，即細(xì)胞核內(nèi)除核膜、核纖層、染色質(zhì)、核仁和核孔復(fù)合體以外的以纖維蛋白成分為主的纖維網(wǎng)架體系。廣義：包括核基質(zhì)、核纖層和核孔復(fù)合體。.第五節(jié)核基質(zhì)核基質(zhì)或稱核骨架是真核細(xì)胞核內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，指除57一、核基質(zhì)的組成主要組分有三類：①非組蛋白性纖維蛋白②少量RNA和DNA

③少量磷脂（1.6%）和糖類（0.9%）二、核骨架的功能1．核骨架為DNA的復(fù)制提供支架2．核骨架是基因轉(zhuǎn)錄加工的場所3．核骨架與染色體構(gòu)建有關(guān).一、核基質(zhì)的組成.58圖7-22染色質(zhì)結(jié)合在核骨架/染色體骨架上

.圖7-22染色質(zhì)結(jié)合在核骨架/染色體骨架上.59作業(yè)名詞解釋：染色質(zhì)與染色體、組蛋白與非組蛋白、常染色質(zhì)與異染色質(zhì)、結(jié)構(gòu)異染色質(zhì)與兼性染色質(zhì)、多線染色體與燈刷染色體、著絲粒與動(dòng)粒、隨體與端粒、次縊痕與核仁組織區(qū)、核型、染色體分帶、親核蛋白、核仁、簡答題：1、概述細(xì)胞核的基本結(jié)構(gòu)及其主要功能。2、簡述核孔復(fù)合體的結(jié)構(gòu)及其功能。3、核小體的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。4、試述從DNA到染色體的包裝過程。

5、分析中期染色體DNA的3種功能元件及其作用。6、概述核仁的結(jié)構(gòu)及其功能。.作業(yè)名詞解釋：.60第七章

細(xì)胞核與染色體

第一節(jié)核被膜與核孔復(fù)合體

第二節(jié)

染色質(zhì)

第三節(jié)

染色體第四節(jié)

核仁

第五節(jié)核基質(zhì).第七章細(xì)胞核與染色體第一節(jié)核被膜與核孔復(fù)合體.61細(xì)胞核是真核細(xì)胞內(nèi)儲(chǔ)存遺傳物質(zhì)的場所。

細(xì)胞核一般呈圓形，核的大小與與細(xì)胞大小有關(guān)。

細(xì)胞核的主要結(jié)構(gòu)包括：①核被膜、②核纖層、③染色質(zhì)、④核仁、⑤核基質(zhì)等。

細(xì)胞核的主要功能有兩個(gè)方面：遺傳和發(fā)育。

.細(xì)胞核是真核細(xì)胞內(nèi)儲(chǔ)存遺傳物質(zhì)的場所。

細(xì)胞核一般呈圓形，核62圖6-1細(xì)胞核的結(jié)構(gòu)示意圖.圖6-1細(xì)胞核的結(jié)構(gòu)示意圖.63第一節(jié)核被膜與核孔復(fù)合體

一、核被膜

二、核孔復(fù)合體（NPC）

.第一節(jié)核被膜與核孔復(fù)合體一、核被膜.64一、核被膜

核被膜的結(jié)構(gòu)

外核膜：面向細(xì)胞質(zhì)基質(zhì),常附有核糖體。內(nèi)核膜：面向核基質(zhì)，其表面沒有核糖體顆粒。核纖層：與核質(zhì)相鄰的核膜內(nèi)表面有一層網(wǎng)絡(luò)狀蛋白質(zhì)。核周腔：是兩層核膜之間的空隙。核孔復(fù)合體：內(nèi)外核膜在某些部位相互融合形成環(huán)狀開口，稱核孔。核孔是由許多種蛋白裝配的復(fù)雜結(jié)構(gòu)，叫核孔復(fù)合體（NPC）。核被膜功能

構(gòu)成核、質(zhì)之間的天然選擇性屏障

基因表達(dá)的時(shí)空隔離

運(yùn)輸作用

.一、核被膜核被膜的結(jié)構(gòu).65圖6-2核被膜的結(jié)構(gòu).圖6-2核被膜的結(jié)構(gòu).66二、核孔復(fù)合體（NPC）

核孔復(fù)合體的結(jié)構(gòu)模型

核孔復(fù)合體的功能

.二、核孔復(fù)合體（NPC）核孔復(fù)合體的結(jié)構(gòu)模型.67圖6-3核孔復(fù)合體的結(jié)構(gòu)模型胞質(zhì)環(huán)核質(zhì)環(huán)輻

柱狀亞單位

腔內(nèi)亞單位

環(huán)帶亞單位中央栓.圖6-3核孔復(fù)合體的結(jié)構(gòu)模型胞質(zhì)環(huán).68核孔復(fù)合體的功能主要功能就是進(jìn)行物質(zhì)運(yùn)輸。核孔復(fù)合體進(jìn)行的運(yùn)輸既可以是被動(dòng)運(yùn)輸，也可以是主動(dòng)運(yùn)輸。通過核孔復(fù)合體的主動(dòng)運(yùn)輸不僅具有選擇性，而且具有雙向性，即核輸入與核輸出。

核輸入

核輸出

.核孔復(fù)合體的功能主要功能就是進(jìn)行物質(zhì)運(yùn)輸。核孔復(fù)合體進(jìn)行的運(yùn)69圖6-4核孔復(fù)合體的核輸入與核輸出.圖6-4核孔復(fù)合體的核輸入與核輸出.70核輸入親核蛋白：在細(xì)胞質(zhì)內(nèi)合成后，需要或能夠進(jìn)入細(xì)胞核內(nèi)發(fā)揮功能的一類蛋白質(zhì)。核定位信號(NLS)：是存在于親核蛋白內(nèi)的一些短的氨基酸序列片段，富含堿性氨基酸殘基，如Lys、Arg。親核蛋白的入核轉(zhuǎn)運(yùn).核輸入親核蛋白：在細(xì)胞質(zhì)內(nèi)合成后，需要或能夠進(jìn)入細(xì)胞核內(nèi)發(fā)71圖6-5親核蛋白輸入細(xì)胞核的過程.圖6-5親核蛋白輸入細(xì)胞核的過程.72第二節(jié)染色質(zhì)一、染色質(zhì)的化學(xué)組成二、染色質(zhì)的基本結(jié)構(gòu)單位---核小體三、染色質(zhì)的包裝四、異染色質(zhì)和常染色質(zhì).第二節(jié)染色質(zhì)一、染色質(zhì)的化學(xué)組成.73染色質(zhì)概念染色質(zhì)（chromatin）:指間期細(xì)胞核內(nèi)由DNA、組蛋白、非組蛋白及少量RNA組成的線性復(fù)合結(jié)構(gòu),是間期細(xì)胞遺傳物質(zhì)存在的形式。染色體(chromosome):指細(xì)胞在分裂期由染色質(zhì)聚縮而成的棒狀結(jié)構(gòu)。染色質(zhì)與染色體是在細(xì)胞周期不同的功能階段可以相互轉(zhuǎn)變的的形態(tài)結(jié)構(gòu)。染色質(zhì)與染色體具有基本相同的化學(xué)組成，但包裝程度不同，構(gòu)象不同。.染色質(zhì)概念染色質(zhì)（chromatin）:.74一、染色質(zhì)的化學(xué)組成

真核生物染色質(zhì)由DNA、組蛋白、非組蛋白及少量RNA組成，比例為1：1：（1-1.5）：0.05。

（一）染色質(zhì)DNA（二）染色質(zhì)蛋白

組蛋白

非組蛋白.一、染色質(zhì)的化學(xué)組成真核生物染色質(zhì)由DNA、組蛋白、非組蛋75染色質(zhì)DNA

DNA是遺傳信息的攜帶者，一個(gè)生物儲(chǔ)存在單倍體染色體組中的總遺傳信息稱為該生物的基因組。DNA的序列

單一序列又稱非重復(fù)序列：在一個(gè)基因組中只有一個(gè)拷貝。

中度重復(fù)序列：拷貝數(shù)在102

～105的序列，

高度重復(fù)序列：拷貝數(shù)在105以上的序列。

衛(wèi)星DNA：主要分布在染色體著絲粒部位；

小衛(wèi)星DNA：又稱數(shù)量可變的的串聯(lián)重復(fù)序列，常用于DNA指紋技術(shù)作個(gè)體鑒定；

微衛(wèi)星DNA重復(fù)單位序列最短，具高度多態(tài)性，在遺傳上高度保守，為重要的遺傳標(biāo)志。.染色質(zhì)DNADNA是遺傳信息的攜帶者，一個(gè)生物儲(chǔ)存在單倍76圖6-6DNA的三種構(gòu)型DNA的三種構(gòu)型.圖6-6DNA的三種構(gòu)型DNA的三種構(gòu)型.77組蛋白組蛋白是真核生物染色體的基本結(jié)構(gòu)蛋白，富含帶正電荷的Arg和Lys等堿性氨基酸，可以和DNA的酸性磷酸基團(tuán)緊密結(jié)合。5種組蛋白在功能上分為兩類：

核心組蛋白：H2A、H2B、H3、H4幫助DNA卷曲形成核體的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，沒有種屬及組織特異性，在進(jìn)化上十分保守。連接組蛋白：H1，在構(gòu)成核小體時(shí)H1起連接作用,它賦予染色質(zhì)以極性。.組蛋白組蛋白是真核生物染色體的基本結(jié)構(gòu)蛋白，富含帶正電荷的78非組蛋白非組蛋白是染色體上與特異DNA序列結(jié)合的蛋白質(zhì)，又稱序列特異性DNA結(jié)合蛋白。非組蛋白呈酸性，帶負(fù)電荷非組蛋白的功能：主要參與基因表達(dá)的調(diào)控和染色質(zhì)高級結(jié)構(gòu)的形成。序列特異性DNA結(jié)合蛋白的結(jié)構(gòu)特征.非組蛋白非組蛋白是染色體上與特異DNA序列結(jié)合的蛋白質(zhì)，又稱79圖6-7序列特異性DNA結(jié)合蛋白的結(jié)構(gòu)域

.圖6-7序列特異性DNA結(jié)合蛋白的結(jié)構(gòu)域.80二、染色質(zhì)的基本結(jié)構(gòu)單位---核小體核小體的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：核小體是一種串珠狀結(jié)構(gòu)，由核心顆粒和連結(jié)DNA組成①每個(gè)核小體單位包括約200bp的DNA、一個(gè)組蛋白核心和一個(gè)H1；②H2A、H2B、H3、H4各兩分子形成八聚體，構(gòu)成核心顆粒；③約146bpDNA分子以左手螺旋纏繞在核心顆粒表面，共1.75圈，H1與DNA結(jié)合,鎖住核小體DNA的進(jìn)出口,起穩(wěn)定核小體結(jié)構(gòu)的作用；④相鄰核心顆粒之間以一段60bp的連接DNA相連。

.二、染色質(zhì)的基本結(jié)構(gòu)單位---核小體核小體的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：.81圖6-8核小體的結(jié)構(gòu)模型.圖6-8核小體的結(jié)構(gòu)模型.82三、染色質(zhì)的包裝染色體是染色質(zhì)經(jīng)多步壓縮包裝而成的,是染色質(zhì)的高級結(jié)構(gòu)，染色質(zhì)以核小體作為基本結(jié)構(gòu)逐步進(jìn)行包裝壓縮，總共經(jīng)過四級包裝

。從核小體到螺線管

從螺線管到超螺線管

從超螺線管到染色單體

壓縮7倍壓縮6倍壓縮40倍壓縮5倍DNA———→核小體———→螺線管———→超螺線管———→染色單體.三、染色質(zhì)的包裝染色體是染色質(zhì)經(jīng)多步壓縮包裝而成的,是染色83圖6-9DNA由核小體包裝成染色體的基本過程.圖6-9DNA由核小體包裝成染色體的基本過程.84四、異染色質(zhì)和常染色質(zhì)間期核中染色質(zhì)可分為異染色質(zhì)和常染色質(zhì)常染色質(zhì)：指間期核內(nèi)染色質(zhì)纖維折疊壓縮程度低，處于伸展?fàn)顟B(tài)，用堿性染料染色時(shí)著色淺的那些染色質(zhì)。異染色質(zhì)：指間期核內(nèi)染色質(zhì)纖維折疊壓縮程度高，處于聚縮狀態(tài)，用堿性染料染色時(shí)著色深的那些染色質(zhì)。

結(jié)構(gòu)異染色質(zhì)：整個(gè)細(xì)胞周期內(nèi)都處于凝集狀態(tài)的染色質(zhì)。兼性異染色質(zhì)：指在一定的細(xì)胞類型或一定的發(fā)育階段呈現(xiàn)凝集狀態(tài)的異染色質(zhì)。.四、異染色質(zhì)和常染色質(zhì)間期核中染色質(zhì)可分為異染色質(zhì)和常染色質(zhì)85..86圖6-10白細(xì)胞中的巴氏小體（鼓槌狀結(jié)構(gòu)）.圖6-10白細(xì)胞中的巴氏小體（鼓槌狀結(jié)構(gòu)）.87第三節(jié)染色體染色體是細(xì)胞分裂期由染色質(zhì)聚縮而成的棒狀結(jié)構(gòu)。

一、中期染色體的形態(tài)結(jié)構(gòu)二、染色體形態(tài)與結(jié)構(gòu)相關(guān)的術(shù)語三、染色體DNA的三種功能序列四、核型與帶型五、巨大染色體.第三節(jié)染色體染色體是細(xì)胞分裂期由染色質(zhì)聚縮而成的棒狀結(jié)構(gòu)。88一、中期染色體的形態(tài)結(jié)構(gòu)中期染色體形態(tài)比較穩(wěn)定是觀察染色體形態(tài)和計(jì)數(shù)的最佳時(shí)期圖7-11中期染色體

.一、中期染色體的形態(tài)結(jié)構(gòu)中期染色體形圖7-11中期染色體89二、染色體形態(tài)與結(jié)構(gòu)相關(guān)的術(shù)語1.著絲粒和動(dòng)粒2.次縊痕與核仁組織區(qū)3.隨體與端粒.二、染色體形態(tài)與結(jié)構(gòu)相關(guān)的術(shù)語1.著絲粒和動(dòng)粒.90著絲粒和動(dòng)粒著絲粒是染色體中連接兩個(gè)染色單體,將染色單體短臂(p)和長臂(q),由于著絲粒區(qū)淺染內(nèi)縊，也叫主縊痕根據(jù)著絲粒在染色體上的位置,分為四種類型中著絲粒染色體亞中著絲粒亞端部著絲粒染色體端部著絲粒染色體動(dòng)粒是由著絲粒結(jié)合蛋白在有絲分裂期間特別裝配起來的、附著于主縊痕外側(cè)的圓盤狀的結(jié)構(gòu)。動(dòng)粒可分為三個(gè)不同的結(jié)構(gòu)域:動(dòng)粒結(jié)構(gòu)域、中央結(jié)構(gòu)域、配對結(jié)構(gòu)域

.著絲粒和動(dòng)粒著絲粒是染色體中連接兩個(gè)染色單體,將染色單體短91圖7-12根據(jù)著絲粒位置對染色體的分類.圖7-12根據(jù)著絲粒位置對染色體的分類.92圖7-13動(dòng)粒的結(jié)構(gòu)模型中央結(jié)構(gòu)域.圖7-13動(dòng)粒的結(jié)構(gòu)模型中央結(jié)構(gòu)域.93次縊痕與核仁組織區(qū)

次縊痕：是除主縊痕外，染色體上第二個(gè)呈淺縊縮的部分稱次縊痕。

核仁組織區(qū)：是細(xì)胞核特定染色體的次縊痕處，含有rRNA基因的一段染色體區(qū)域，與核仁的形成有關(guān)，故稱為核仁組織區(qū)。.次縊痕與核仁組織區(qū)次縊痕：是除主縊痕外，染色體上第二個(gè)呈淺94隨體與端粒

隨體：是位于染色體末端的、圓形或圓柱形的染色體片段,通過次縊痕與染色體主要部分相連。端粒：是染色體端部的特化部分，其生物學(xué)作用在于維持染色體的穩(wěn)定性。.隨體與端粒隨體：是位于染色體末端的、圓形或圓柱形的染色體片95圖7-14熒光原位雜交顯示的端粒（上）和端粒序列（下）

.圖7-14熒光原位雜交顯示的端粒（上）和端粒序列（下）.96三、染色體DNA的三種功能序列染色體穩(wěn)定遺傳必須具有三個(gè)功能單位ARS序列：即自主復(fù)制序列，是DNA復(fù)制的起點(diǎn)。維持染色體在細(xì)胞世代傳遞中的連續(xù)性。CEN序列：

即著絲粒序列，由大量串聯(lián)重復(fù)序列組成,保證染色體平均分配到子細(xì)胞中。TEL序列：即端粒序列是線性染色體兩端的特殊序列，由長5-10bp的重復(fù)單位串聯(lián)而成。保證染色體獨(dú)立性和穩(wěn)定性。人工染色體.三、染色體DNA的三種功能序列染色體穩(wěn)定遺傳必須具有三個(gè)功能97圖7-15染色體的三種功能序列

.圖7-15染色體的三種功能序列.98四、核型與帶型核型

核型是指染色體組在有絲分裂中期的表型,是染色體數(shù)目、大小、形態(tài)特征的總和。染色體分帶

用特殊的染色方法,使染色體產(chǎn)生明顯的色帶(暗帶)和未染色的明帶相間的帶型,形成不同的染色體個(gè)性,以此作為鑒別單個(gè)染色體和染色體組的一種手段。常用的分帶技術(shù)有以下幾種：Q帶、G帶、C帶、N帶、R-帶、T-帶。.四、核型與帶型核型.99圖7-16人的染色體核型

.圖7-16人的染色體核型.100圖7-17人的染色體顯帶.圖7-17人的染色體顯帶.101..102五、巨大染色體多線染色體

核內(nèi)DNA多次復(fù)制產(chǎn)生的子染色體平行排列,且體細(xì)胞內(nèi)同源染色體配對,緊密結(jié)合在一起,從而阻止了染色體纖維進(jìn)一步聚縮,形成體積很大的由多條染色體組成的結(jié)構(gòu)叫多線染色體。

燈刷染色體

燈刷染色體是卵母細(xì)胞進(jìn)行第一次減數(shù)分裂時(shí),停留在雙線期的染色體。它是一個(gè)二價(jià)體,含4條染色單體，形似燈刷。

.五、巨大染色體多線染色體.103圖7-18果蠅幼蟲唾液腺多線染色體

.圖7-18果蠅幼蟲唾液腺多線染色體.104..105燈刷染色體的形態(tài)結(jié)構(gòu).燈刷染色體的形態(tài)結(jié)構(gòu).106第四節(jié)

核仁

大多數(shù)真核生物細(xì)胞核的顯著特點(diǎn)是有一個(gè)大的、球形核仁。一、

核仁的超微結(jié)構(gòu)二、核糖體三、核仁的功能.第四節(jié)核仁大多數(shù)真核生物細(xì)胞核的顯著特點(diǎn)是有一個(gè)大的、球107一、核仁的超微結(jié)構(gòu)

核仁與其他的細(xì)胞器不同，無外界膜包圍，在電子顯微鏡下有3個(gè)特征性的區(qū)域：①纖維中心(FC)：是被致密纖維包圍的一個(gè)或幾個(gè)低電子密