染色體的數目和形態(tài)

染色體的數目和形態(tài)2023/4/221第1頁，共39頁，2023年，2月20日，星期六一、染色體的形態(tài)特征著絲點所在的縊縮部分是主縊痕。在某些染色體的一個或兩個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，甚至小到難以辯認的程度。聯接染色體臂和隨體的次縊痕也可長或短。2023/4/222第2頁，共39頁，2023年，2月20日，星期六次縊痕(secondaryconstriction)和隨體(satellite)某些染色體的一個或兩個臂上往往還具有另一個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形的突出體稱為隨體。2023/4/223第3頁，共39頁，2023年，2月20日，星期六次縊痕、隨體的位置、大小也相對恒定，可以作為染色體識別的標志。次縊痕在細胞分裂時，緊密地與核仁相聯系。可能與核仁的形成有關，因此也稱為核仁組織中心(nucleolusorganizer).2023/4/224第4頁，共39頁，2023年，2月20日，星期六人類染色體的編號(pp12-13)1.按染色體的長度進行排列(分組)；2.按長臂長度進行與著絲點位置排列(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，共39頁，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，也與著絲點一樣，都是相對恒定的。這些形態(tài)特征也是識別某一特定染色體的重要標志。此外，染色體的次縊痕一般具有組成核仁的特殊功能，在細胞分裂時，它緊密聯系著一個球形的核仁，因而稱為核仁組織中心。例如，玉米第六對染色體的次縊痕就明顯地聯系著一個核仁。也有些生物在一個核中有兩個或幾個核仁。例如，人的第１３、１４、１５、２１和２２對染色體的短臂上都各聯系著一個核仁。2023/4/226第6頁，共39頁，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。一般染色體長度變動于０.２０－－５０微米；寬度變動于０.２０－－２.００微米。

2023/4/227第7頁，共39頁，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，共39頁，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)結枸不僅是相對穩(wěn)定的，而且數目一般是成對存在的。這樣形態(tài)和結構相同的一對染色體稱為同源染色體；而這一對染色體與另一對形態(tài)結構不同的染色體，則互稱為非同源染色體。例如，水稻有１２對同源染色體，這１２對同源染色體彼此即互稱為非同源染色體。2023/4/229第9頁，共39頁，2023年，2月20日，星期六一、染色體的形態(tài)特征在細胞遺傳上可以根據各對同源染色體的形態(tài)特征，予以編號，以便識別和研究。例如，水稻和玉米可按各對染色體長度和著絲點的位置而編號列于表１－１，根據長臂與短的比值，可在細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，共39頁，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的發(fā)展，可以更確切地鑒定各對同源染色體。染色體分帶技術開始于１９６９年，是最近十幾年發(fā)展起來的一項細胞學新技術。它使用特殊的染色方法，使染色體產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體性。因此，可作為鑒別單個染色體和染色體組的一種手段。同時，對研究染色體結構和功能，開辟了一條新的途徑。2023/4/2211第11頁，共39頁，2023年，2月20日，星期六2023/4/2212第12頁，共39頁，2023年，2月20日，星期六染色體分帶技術有下列幾種方法：（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，共39頁，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的。動、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。其缺點是不能制作永久標本片。2023/4/2214第14頁，共39頁，2023年，2月20日，星期六（２）吉姆薩（Ｇiemsa）顯帶法本法將材料經過處理后，進行Ｇimesa染色，最后能做成永久的封片，在光學顯微鏡下觀察。因為它是用Ｇiemsa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，共39頁，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，共39頁，2023年，2月20日，星期六（３）反帶（reverseband）法應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，共39頁，2023年，2月20日，星期六（４）末端（termind)顯帶法本法是對染色體末端區(qū)的特殊顯帶法，能產生特殊的末端帶型，故稱Ｔ－帶。對分析染色體易位時有一定價值。2023/4/2218第18頁，共39頁，2023年，2月20日，星期六（５）Ｃ－帶法本法專門為顯示著絲點區(qū)附近的結構異染色質的，故稱Ｃ－帶。此法先用現酸（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，共39頁，2023年，2月20日，星期六*常規(guī)染色技術與顯帶技術的結果2023/4/2220第20頁，共39頁，2023年，2月20日，星期六一、染色體的形態(tài)特征根據各對染色體上表現出瑣的染色帶型或螢光區(qū)域，從而可以在染色體長度，著絲點位置長短臂比，隨體有無等特點的基礎上，進一步根據染色的顯帶表現區(qū)分出各對同源染色體，予以分類和編號。例如，人類的染色體有２３對（2n=46),其中２２對為常染色體，另一對為性染色體。2023/4/2221第21頁，共39頁，2023年，2月20日，星期六一、染色體的形態(tài)特征目前國際上已根據人類各對染色體的形態(tài)特征及其染色的顯帶表現，把它們統(tǒng)一地劃分為７組（Ａ、Ｂ......Ｇ），分別予以編號。這樣把生物核內全部染色體的形態(tài)特征所進行的分析，稱為組型分析或稱核型分析。

2023/4/2222第22頁，共39頁，2023年，2月20日，星期六1.中間著絲點染色體中間著絲點染色體(M,metacentricchromosome)的著絲點位于染色體中部，兩臂長度大致相等；細胞分裂后期由于紡錘絲牽引著絲粒向兩極移動，染色體表現為“V”形。2023/4/2223第23頁，共39頁，2023年，2月20日，星期六2.近中著絲點染色體近中著絲點染色體(SM,sub-metacentricchromosome)的著絲點偏向染色體的一端，兩臂長度不等，分別稱為長臂和短臂；在細胞分裂后期染色體呈“L”形。2023/4/2224第24頁，共39頁，2023年，2月20日，星期六3.近端著絲點染色體近端著絲點染色體(ST,sub-telocentricchromosome)的著絲點接近染色體的一端，染色體兩臂長度相差很大。細胞分裂后期染色體近似棒狀。2023/4/2225第25頁，共39頁，2023年，2月20日，星期六4.端著絲點染色體端著絲點染色體(T,telocentricchromosome)的著絲點位于染色體的一端，因而染色體只有一條臂，細胞分裂后期呈棒狀。但是有人認為真正的端著絲點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，在光學顯微鏡下不能觀察到而已。2023/4/2226第26頁，共39頁，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，所以整個染色體呈顆粒狀。2023/4/2227第27頁，共39頁，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)染色體臂長度和著絲粒的位置是染色體識別與編號的另一個重要特征。2023/4/2228第28頁，共39頁，2023年，2月20日，星期六染色單體(chromatid)一條染色體的兩個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過間期復制的染色體，均包含有兩條成分、結構和形態(tài)一致的染色單體。2023/4/2229第29頁，共39頁，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，共39頁，2023年，2月20日，星期六二、染色體的一般結構染色體的結構是單線還是多線，這也是長期爭論的問題，目前來看，側向于單線說，一般都認為在間期核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。一般認為它們就是由于染色質線反復盤繞卷縮形成的。在染色質線的周圍，過去認為存在著基質，并在基質表面還可能有一層表膜。但是，根據電子顯微鏡等方面的研究沒有能夠證實基質和表膜的存在。2023/4/2231第31頁，共39頁，2023年，2月20日，星期六三、染色體的超徽結構染色質是染色體在細胞分裂的間期所表現的形態(tài)，呈纖細的絲狀結構，故也稱為染色質線。它是ＤＮＡ和蛋白質的復合物，其中ＤＮＡ的含量約占染色質重量的３０－４０％，是最重要的遺傳物質。組蛋白是與ＤＮＡ結合的鹼性蛋白；它與ＤＮＡ的含量比率大致相等，是很穩(wěn)定的，在染色質結構上具有決定的作用。2023/4/2232第32頁，共39頁，2023年，2月20日，星期六第二節(jié)

染色體的形態(tài)和數目

染色體的結構是單線還是多線，這也是長期爭論的問題，目前來看，側向于單

線說，一般都認為在間期核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，共39頁，2023年，2月20日，星期六第二節(jié)

染色體的形態(tài)和數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

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

沒有能夠證實基質和表膜的存在。

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

染色體的形態(tài)和數目在細胞分裂間期異染色質區(qū)的染色質線仍然是高度螺旋化而緊密卷縮的，故能染色很深。而常染色質區(qū)的染色質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象稱為異固縮2023/4/2236第36頁