染色體的數(shù)目和形態(tài)

染色體的數(shù)目和形態(tài)2023/4/221第1頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期六一、染色體的形態(tài)特征著絲點(diǎn)所在的縊縮部分是主縊痕。在某些染色體的一個(gè)或兩個(gè)臂上還常另外有縊縮部位，染色較淡，稱為次縊痕。它的位置是固定的，通常在短臂的一端。某些染色體次縊痕的末端所具有的圓形或略呈長(zhǎng)形的突出體，稱為隨體。它的大小可以不同，其直徑可與染色體同樣，或者較小，甚至小到難以辯認(rèn)的程度。聯(lián)接染色體臂和隨體的次縊痕也可長(zhǎng)或短。2023/4/222第2頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期六次縊痕(secondaryconstriction)和隨體(satellite)某些染色體的一個(gè)或兩個(gè)臂上往往還具有另一個(gè)染色較淡的縊縮部位，稱為次縊痕，通常在染色體短臂上。次縊痕末端所帶有的圓形或略呈長(zhǎng)形的突出體稱為隨體。2023/4/223第3頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期六次縊痕、隨體的位置、大小也相對(duì)恒定，可以作為染色體識(shí)別的標(biāo)志。次縊痕在細(xì)胞分裂時(shí)，緊密地與核仁相聯(lián)系?？赡芘c核仁的形成有關(guān)，因此也稱為核仁組織中心(nucleolusorganizer).2023/4/224第4頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期六人類染色體的編號(hào)(pp12-13)1.按染色體的長(zhǎng)度進(jìn)行排列(分組)；2.按長(zhǎng)臂長(zhǎng)度進(jìn)行與著絲點(diǎn)位置排列(M，SM，ST，T)；3.按隨體的有無與大小(通常將帶隨體的染色體排在最前面)。2023/4/225第5頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期六一、染色體的形態(tài)特征次縊痕的位置和范圍，也與著絲點(diǎn)一樣，都是相對(duì)恒定的。這些形態(tài)特征也是識(shí)別某一特定染色體的重要標(biāo)志。此外，染色體的次縊痕一般具有組成核仁的特殊功能，在細(xì)胞分裂時(shí)，它緊密聯(lián)系著一個(gè)球形的核仁，因而稱為核仁組織中心。例如，玉米第六對(duì)染色體的次縊痕就明顯地聯(lián)系著一個(gè)核仁。也有些生物在一個(gè)核中有兩個(gè)或幾個(gè)核仁。例如，人的第１３、１４、１５、２１和２２對(duì)染色體的短臂上都各聯(lián)系著一個(gè)核仁。2023/4/226第6頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期六（一）染色體的大小不同物種和同一物種的染色體大小差異都很大，而染色體大小主要指長(zhǎng)度而言，在寬度上同一物種的染色體大致是相同的。一般染色體長(zhǎng)度變動(dòng)于０.２０－－５０微米；寬度變動(dòng)于０.２０－－２.００微米。

2023/4/227第7頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期六一、染色體的形態(tài)特征在高等植物中單子葉植物一般比雙子葉植物的染色體大些，但雙子葉植物中牡丹屬和鬼臼屬是例外，具有較大的染色體。玉米，小麥，大麥和黑麥的染色體比水稻為大；而棉花，苜蓿。三葉草等植物的染色體較小。2023/4/228第8頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期六一、染色體的形態(tài)特征各種生物的染色體形態(tài)結(jié)枸不僅是相對(duì)穩(wěn)定的，而且數(shù)目一般是成對(duì)存在的。這樣形態(tài)和結(jié)構(gòu)相同的一對(duì)染色體稱為同源染色體；而這一對(duì)染色體與另一對(duì)形態(tài)結(jié)構(gòu)不同的染色體，則互稱為非同源染色體。例如，水稻有１２對(duì)同源染色體，這１２對(duì)同源染色體彼此即互稱為非同源染色體。2023/4/229第9頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期六一、染色體的形態(tài)特征在細(xì)胞遺傳上可以根據(jù)各對(duì)同源染色體的形態(tài)特征，予以編號(hào)，以便識(shí)別和研究。例如，水稻和玉米可按各對(duì)染色體長(zhǎng)度和著絲點(diǎn)的位置而編號(hào)列于表１－１，根據(jù)長(zhǎng)臂與短的比值，可在細(xì)胞分裂后期看到染色體形態(tài)的不同，凡比值接近１的，染色體呈ｖ形；比值接近或大于２的，將呈Ｌ形；比值更大，將呈棒狀。2023/4/2210第10頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期六一、染色體的形態(tài)特征近年來由于染色體分帶技術(shù)的發(fā)展，可以更確切地鑒定各對(duì)同源染色體。染色體分帶技術(shù)開始于１９６９年，是最近十幾年發(fā)展起來的一項(xiàng)細(xì)胞學(xué)新技術(shù)。它使用特殊的染色方法，使染色體產(chǎn)生明顯的染色的色帶（暗帶）和未染色的明顯相間的帶型，形成了鮮明的染色體個(gè)體性。因此，可作為鑒別單個(gè)染色體和染色體組的一種手段。同時(shí)，對(duì)研究染色體結(jié)構(gòu)和功能，開辟了一條新的途徑。2023/4/2211第11頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期六2023/4/2212第12頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期六染色體分帶技術(shù)有下列幾種方法：（１）熒光顯帶法

（２）吉姆薩（Ｇiemsa）顯帶法

（３）反帶（reverseband）法

（４）末端（termind)顯帶法

（５）Ｃ－帶法

2023/4/2213第13頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期六（１）熒光顯帶法本法是最先用于分帶技術(shù)的。動(dòng)、植物染色體都可用熒光染料奎吖因（quinaerine)，染液處理后，在熒光顯微鏡下呈現(xiàn)明暗不同的帶區(qū)。由于用奎吖因處理后才顯帶的故稱Ｑ帶。其缺點(diǎn)是不能制作永久標(biāo)本片。2023/4/2214第14頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期六（２）吉姆薩（Ｇiemsa）顯帶法本法將材料經(jīng)過處理后，進(jìn)行Ｇimesa染色，最后能做成永久的封片，在光學(xué)顯微鏡下觀察。因?yàn)樗怯茫莍emsa染色體顯帶的，故稱Ｇ帶。一般講Ｇ帶與Ｑ帶是一致的。2023/4/2215第15頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期六*黑麥(Secalecereale,2n=14)染色體GiemsaC-帶2023/4/2216第16頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期六（３）反帶（reverseband）法應(yīng)用本法染色后所顯示的帶與其他帶型相反，如用Ｇiemsa染色顯帶的地區(qū)，即Ｇ－帶，用反帶法則相反，成為明亮區(qū)，故稱Ｒ－帶。本法可用吖啶橙染色，也可用Ｇiemsa染色,但染色程序與G－帶的方法不同。2023/4/2217第17頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期六（４）末端（termind)顯帶法本法是對(duì)染色體末端區(qū)的特殊顯帶法，能產(chǎn)生特殊的末端帶型，故稱Ｔ－帶。對(duì)分析染色體易位時(shí)有一定價(jià)值。2023/4/2218第18頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期六（５）Ｃ－帶法本法專門為顯示著絲點(diǎn)區(qū)附近的結(jié)構(gòu)異染色質(zhì)的，故稱Ｃ－帶。此法先用現(xiàn)酸（ＨＣＬ）和鹼（ＮaＯＨ）作變性處理，最后用Ｇiemsa染色。（和顯Ｇ－帶的方法也不同）2023/4/2219第19頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期六*常規(guī)染色技術(shù)與顯帶技術(shù)的結(jié)果2023/4/2220第20頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期六一、染色體的形態(tài)特征根據(jù)各對(duì)染色體上表現(xiàn)出瑣的染色帶型或螢光區(qū)域，從而可以在染色體長(zhǎng)度，著絲點(diǎn)位置長(zhǎng)短臂比，隨體有無等特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步根據(jù)染色的顯帶表現(xiàn)區(qū)分出各對(duì)同源染色體，予以分類和編號(hào)。例如，人類的染色體有２３對(duì)（2n=46),其中２２對(duì)為常染色體，另一對(duì)為性染色體。2023/4/2221第21頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期六一、染色體的形態(tài)特征目前國(guó)際上已根據(jù)人類各對(duì)染色體的形態(tài)特征及其染色的顯帶表現(xiàn)，把它們統(tǒng)一地劃分為７組（Ａ、Ｂ......Ｇ），分別予以編號(hào)。這樣把生物核內(nèi)全部染色體的形態(tài)特征所進(jìn)行的分析，稱為組型分析或稱核型分析。

2023/4/2222第22頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期六1.中間著絲點(diǎn)染色體中間著絲點(diǎn)染色體(M,metacentricchromosome)的著絲點(diǎn)位于染色體中部，兩臂長(zhǎng)度大致相等；細(xì)胞分裂后期由于紡錘絲牽引著絲粒向兩極移動(dòng)，染色體表現(xiàn)為“V”形。2023/4/2223第23頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期六2.近中著絲點(diǎn)染色體近中著絲點(diǎn)染色體(SM,sub-metacentricchromosome)的著絲點(diǎn)偏向染色體的一端，兩臂長(zhǎng)度不等，分別稱為長(zhǎng)臂和短臂；在細(xì)胞分裂后期染色體呈“L”形。2023/4/2224第24頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期六3.近端著絲點(diǎn)染色體近端著絲點(diǎn)染色體(ST,sub-telocentricchromosome)的著絲點(diǎn)接近染色體的一端，染色體兩臂長(zhǎng)度相差很大。細(xì)胞分裂后期染色體近似棒狀。2023/4/2225第25頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期六4.端著絲點(diǎn)染色體端著絲點(diǎn)染色體(T,telocentricchromosome)的著絲點(diǎn)位于染色體的一端，因而染色體只有一條臂，細(xì)胞分裂后期呈棒狀。但是有人認(rèn)為真正的端著絲點(diǎn)染色體可能并不存在，人們所觀察到的端著絲粒染色體可能只是由于短臂太短，在光學(xué)顯微鏡下不能觀察到而已。2023/4/2226第26頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期六5.顆粒狀另外，還有一種形態(tài)比較特殊的染色體，稱為顆粒狀或粒狀染色體。其兩條臂都極短，所以整個(gè)染色體呈顆粒狀。2023/4/2227第27頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期六染色體的形態(tài)示意圖(有絲分裂后期)染色體臂長(zhǎng)度和著絲粒的位置是染色體識(shí)別與編號(hào)的另一個(gè)重要特征。2023/4/2228第28頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期六染色單體(chromatid)一條染色體的兩個(gè)染色單體互稱為姊妹染色單體(sisterchromatid)。在有絲分裂中期所觀察到的染色體是經(jīng)過間期復(fù)制的染色體，均包含有兩條成分、結(jié)構(gòu)和形態(tài)一致的染色單體。2023/4/2229第29頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期六染色體的形態(tài)示意圖(有絲分裂中期)2023/4/2230第30頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期六二、染色體的一般結(jié)構(gòu)染色體的結(jié)構(gòu)是單線還是多線，這也是長(zhǎng)期爭(zhēng)論的問題，目前來看，側(cè)向于單線說，一般都認(rèn)為在間期核Ｓ期中，每條染色體已含有兩染色線。每一條染色線含有一個(gè)ＤＮＡ分子，稱為染色單體，每條中期染色體上可清楚地看到含有兩條染色單體。在染色線上還可以看到含有兩條染色單體。在染色線上還可以看到染色很深的顆粒稱為染色粒。染色粒的大小不同，在染色線上有一定的排列順序。一般認(rèn)為它們就是由于染色質(zhì)線反復(fù)盤繞卷縮形成的。在染色質(zhì)線的周圍，過去認(rèn)為存在著基質(zhì)，并在基質(zhì)表面還可能有一層表膜。但是，根據(jù)電子顯微鏡等方面的研究沒有能夠證實(shí)基質(zhì)和表膜的存在。2023/4/2231第31頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期六三、染色體的超徽結(jié)構(gòu)染色質(zhì)是染色體在細(xì)胞分裂的間期所表現(xiàn)的形態(tài)，呈纖細(xì)的絲狀結(jié)構(gòu)，故也稱為染色質(zhì)線。它是ＤＮＡ和蛋白質(zhì)的復(fù)合物，其中ＤＮＡ的含量約占染色質(zhì)重量的３０－４０％，是最重要的遺傳物質(zhì)。組蛋白是與ＤＮＡ結(jié)合的鹼性蛋白；它與ＤＮＡ的含量比率大致相等，是很穩(wěn)定的，在染色質(zhì)結(jié)構(gòu)上具有決定的作用。2023/4/2232第32頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期六第二節(jié)

染色體的形態(tài)和數(shù)目

染色體的結(jié)構(gòu)是單線還是多線，這也是長(zhǎng)期爭(zhēng)論的問題，目前來看，側(cè)向于單

線說，一般都認(rèn)為在間期核Ｓ期中，每條染色體已含有兩染色線。

每一條染色線含有一個(gè)ＤＮＡ分子，稱為染色單體，每條中期染色體上可清楚地看到含有兩條染色單體。

2023/4/2233第33頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期六第二節(jié)

染色體的形態(tài)和數(shù)目在染色線上還可以看到含有兩條染色單體。在染色線上還可以看到染色很深的顆粒稱為染色粒。染色粒的大小不同，在染色線上有一定的排列順序。一般

認(rèn)為它們就是由于染色質(zhì)線反復(fù)盤繞卷縮形成的。在染色質(zhì)線的周圍，過去認(rèn)為存在著基質(zhì)，并在基質(zhì)表面還可能有一層表膜。但是，根據(jù)電子顯微鏡等方面的研究

沒有能夠證實(shí)基質(zhì)和表膜的存在。

2023/4/2234第34頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期六第二節(jié)染色體的形態(tài)和數(shù)目根據(jù)染色的反應(yīng)，染色體中的染色質(zhì)可區(qū)分為兩種：異染色質(zhì)和常染色質(zhì)。異染色質(zhì)是染色質(zhì)線中染色很深的區(qū)段，這稱為異染色質(zhì)區(qū)；常染色質(zhì)是染色很淺的區(qū)段，稱為常染色質(zhì)區(qū)。據(jù)分析，異染色質(zhì)和常染色質(zhì)在化學(xué)性質(zhì)上并沒有什么差別，只是核酸含量上的不同。并且根據(jù)電子顯微鏡的觀察，二者在結(jié)構(gòu)上是連續(xù)的。2023/4/2235第35頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期六第二節(jié)

染色體的形態(tài)和數(shù)目在細(xì)胞分裂間期異染色質(zhì)區(qū)的染色質(zhì)線仍然是高度螺旋化而緊密卷縮的，故能染色很深。而常染色質(zhì)區(qū)的染色質(zhì)線是解脫螺旋而松散的，故染色很淺，不易看到。這種染色體的某些部分與所有其它部分不同步的成螺旋現(xiàn)象稱為異固縮2023/4/2236第36頁(yè)