細(xì)胞核與染色體核糖體生物奧賽課件

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)細(xì)胞核(nucleus)1、形狀：圓形（等徑細(xì)胞中)，卵圓形。2、位置：細(xì)胞中央，成熟植物細(xì)胞的邊緣。3、數(shù)目：真核生物的細(xì)胞都有細(xì)胞核,通常一個(gè)，成熟的篩管和紅細(xì)胞（0）、肝細(xì)胞、心肌細(xì)胞(1-2）、骨骼肌細(xì)胞(數(shù)百）、4、細(xì)胞核主要有兩個(gè)功能:一是通過(guò)遺傳物質(zhì)的復(fù)制和細(xì)胞分裂保持細(xì)胞世代間的連續(xù)性(遺傳);

二是通過(guò)基因的選擇性表達(dá),控制細(xì)胞的活動(dòng)。

細(xì)胞核結(jié)構(gòu)：①核被膜②核仁③染色質(zhì)④核纖層⑤核基質(zhì)外核膜：表面附核糖體，與糙面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)相連；內(nèi)核膜：表面光滑，無(wú)核糖體顆粒，緊貼核纖層；核孔：核孔上鑲嵌著一種復(fù)雜結(jié)構(gòu)叫做核孔復(fù)合體；核周間隙：兩層核膜之間10～50nm的透明空隙，與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔相通；

（一）結(jié)構(gòu)在有絲分裂的前期，核纖層去裝配而解體，雙層核膜分解成單層膜泡；在細(xì)胞分裂末期，核被膜則開(kāi)始圍繞染色體重新形成。

（二）核被膜的崩解與組裝

（三）功能◆核質(zhì)之間天然選擇性屏障避免生命活動(dòng)的彼此干擾把DNA集中于細(xì)胞內(nèi)特定區(qū)域（最特殊作用）◆細(xì)胞核內(nèi)外物質(zhì)交換和信息交流二、核孔(nuclearpore)核被膜上有許多孔，稱(chēng)為核孔，是細(xì)胞核膜上溝通核質(zhì)與胞質(zhì)的開(kāi)口，由內(nèi)外兩層膜的局部融合所形成，核孔的直徑為50-100nm胞質(zhì)環(huán)：外環(huán)核質(zhì)環(huán)：內(nèi)環(huán)輻

柱狀亞單位腔內(nèi)亞單

環(huán)帶亞單（8條對(duì)稱(chēng)分布）掃描電鏡觀察的核孔復(fù)合體照片

核孔復(fù)合體的功能

進(jìn)行物質(zhì)運(yùn)輸雙功能性:

包括主動(dòng)運(yùn)輸和被動(dòng)運(yùn)輸雙向性:

蛋白質(zhì)入核；RNA、核糖核蛋白出核。1、細(xì)胞核外核膜常常與下列的那個(gè)細(xì)胞器相連通（）A光面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)B高爾基體C糙面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)D溶酶體√2、下列哪種細(xì)胞器的外膜表面常附著有核糖體顆粒（）a.線粒體b.細(xì)胞核c.光面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)d.葉綠體√3、Whichofthefollowingorganelleshaveadoublemembranewithpores?A.peroxisomeB.golgiapparatusC.lysosomeD.nucleus√◆染色質(zhì):

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?！羧旧w(chromosome):

指細(xì)胞在有絲或減數(shù)分裂的特定階段,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)象不同一、染色質(zhì)DNA基因組（genome）：一個(gè)生物貯存在單倍染色體組中的總遺傳信息，稱(chēng)為該生物的基因組?；蚪M大小通常隨物種的復(fù)雜性而增加基因組中兩類(lèi)遺傳信息

編碼序列調(diào)控序列物種 基因組大小平均基因長(zhǎng)（bp）基因數(shù)目

大腸桿菌4.2×106bp1.2Kb 約2350酵母1.3×107bp1.4Kb約6100果蠅1.4×108bp11.3Kb約8750人3×109bp16.3Kb約2.5萬(wàn)幾種生物基因組比較高度重復(fù)DNA序列衛(wèi)星DNA：主要分布在染色體著絲粒部位（5-100）；小衛(wèi)星DNA：又稱(chēng)數(shù)量可變的的串聯(lián)重復(fù)序列，常用于DNA指紋技術(shù)。（12-100）作個(gè)體鑒定；微衛(wèi)星DNA重復(fù)單位序列最短（1～5個(gè)核苷酸），由10～50個(gè)重復(fù)單位串聯(lián)組成。在遺傳上高度保守，為重要的遺傳標(biāo)志，用于構(gòu)建遺傳圖譜；定義：是真核生物染色體的基本結(jié)構(gòu)蛋白,是一類(lèi)小分子堿性蛋白質(zhì)，有5種類(lèi)型,即H1、H2A、H2B、H3、H4，它們富含帶正電荷的堿性氨基酸，能夠同DNA中帶負(fù)電荷的磷酸基團(tuán)相互作用。三、染色質(zhì)蛋白（一）組蛋白：◆核小體組蛋白：包括H2A、H2B、H3和H4，作用是與DNA組裝成核小體?！鬑1不參加核小體的組建，在構(gòu)成核小體時(shí)起連接作用，結(jié)合在核心顆粒之間的DNA分子上。組蛋白的功能核小體的結(jié)構(gòu)模型

用低離子濃度的溶液處理染色質(zhì)，可選擇性地除去組蛋白H1。在電子顯微鏡下觀察用鹽處理的染色質(zhì)時(shí)，可見(jiàn)到核小體核心顆粒和連接DNA是分開(kāi)的，為串珠狀結(jié)構(gòu)。DNA包裝成染色體的比例：

一般為10000倍左右,因有絲分裂期的1μm長(zhǎng)度的染色體通常含有1cm長(zhǎng)度的DNA

1號(hào)染色體中的雙螺旋DNA總長(zhǎng)88,000μm，包裝成染色體后只有10μm長(zhǎng)。

常染色質(zhì)定義：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)。特征:◆單一序列DNA和中度重復(fù)序列DNA◆比異染色質(zhì)先復(fù)制◆在間期具有轉(zhuǎn)錄活性常染色質(zhì)和異染色質(zhì)

異染色質(zhì)定義：指在整個(gè)間期，仍然保持折疊壓縮,處于聚縮狀態(tài)，堿性染料染色時(shí)著色較深的染色質(zhì)組分?！纛?lèi)型

結(jié)構(gòu)異染色質(zhì)（高度重復(fù)序列）靜止

兼性異染色質(zhì)N和n分別表示細(xì)胞核和核仁,核仁外染色深的區(qū)域是異染色質(zhì)。

Barrbody在哺乳動(dòng)物體細(xì)胞核中，除一條X染色體外，其余的X染色體常濃縮成染色較深的染色質(zhì)體，此即為巴氏小體。又稱(chēng)X小體，通常位于間期核膜邊緣。1949年，美國(guó)學(xué)者巴爾（M.L.Barr）等發(fā)現(xiàn)雌貓的神經(jīng)細(xì)胞間期核中有一個(gè)深染的小體而雄貓卻沒(méi)有。在人類(lèi)，男性細(xì)胞核中很少或根本沒(méi)有巴氏小體，而女性則有1個(gè)。以后研究表明，巴氏小體就是性染色體異固縮的結(jié)果。巴氏小體----性別鑒定

4、ThehistoneproteinthatattachestoDNAstrandsbetweennucleosomesis_____.A.H2A

B.H3C.H1

D.H2BE.H4√5、下列哪項(xiàng)代表了染色體結(jié)構(gòu)中由最低至最高的壓縮過(guò)程？a.核小體—30nm纖維—超螺旋管—染色單體b.核小體—超螺旋管—30nm纖維—染色單體c.核小體—30nm纖維—染色單體—超螺旋管d.染色單體—30nm纖維—超螺旋管—核小體√a.經(jīng)常存在的染色質(zhì)b.染色很深的染色質(zhì)c.不呈異固縮的染色質(zhì)d.呈現(xiàn)異固縮的染色質(zhì)6、常染色質(zhì)是()。√第三節(jié)染色體(chromosome)(一)中期染色體的形態(tài)結(jié)構(gòu)四種不同位置著絲粒的染色體中著絲粒亞中著絲粒亞端著絲粒端著絲粒主縊痕有絲分裂中的著絲粒和著絲點(diǎn)結(jié)構(gòu)次縊痕與核仁組織區(qū)

次縊痕(secondaryconstriction)是染色體上的一個(gè)縊縮部位,它的數(shù)量、位置和大小是某些染色體的重要形態(tài)特征。每種生物染色體組中至少有一條或一對(duì)染色體上有次縊痕。核仁組織區(qū)(nucleolarorganizingregion,NOR)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(chēng)為核仁組織區(qū)。具有核仁組織區(qū)的染色體數(shù)目依不同細(xì)胞種類(lèi)而異，人有5對(duì)染色體即13、14、15、21、22號(hào)染色體上有核仁組織區(qū)。隨體(satellite)隨體是位于染色體末端圓形或圓柱形的染色體片段，通過(guò)次縊痕與染色體主要部分相連。它是識(shí)別染色體的主要特征之一。端粒(telomere)是真核細(xì)胞染色體末端的特殊結(jié)構(gòu)，有重要的生物學(xué)功能：維持染色體的穩(wěn)定性和個(gè)體性，防止染色體末端粘著作用的特化部位。分裂鐘在正常細(xì)胞中，可隨著細(xì)胞分裂而逐漸縮短。隨著年齡的增長(zhǎng)，它越來(lái)越短，直到最后由于它過(guò)短了，無(wú)法分裂了，生命就死亡了。故有人稱(chēng)端粒為正常細(xì)胞的“分裂鐘”(Mitosisclock)。端粒酶端粒長(zhǎng)短和穩(wěn)定性決定了細(xì)胞壽命，并與細(xì)胞衰老和癌變密切相關(guān)。端粒酶是使端粒延伸的反轉(zhuǎn)錄DNA合成酶,是由RNA和蛋白質(zhì)組成的核糖核酸-蛋白復(fù)合物。其功能是合成染色體末端的端粒，使因每次細(xì)胞分裂而逐漸縮短的端粒長(zhǎng)度得以補(bǔ)償，進(jìn)而穩(wěn)定端粒長(zhǎng)度。

端粒和端粒酶伊麗莎白·布蘭克本卡羅爾·格雷德杰克·紹斯塔克

人的染色體核型

是指染色體組在有絲分裂中期的表型，包括染色體數(shù)目、大小、形態(tài)特征的總和。多線染色體（polytenechromosome）核內(nèi)DNA多次復(fù)制而細(xì)胞不分裂，產(chǎn)生的子染色體并行排列，體積較大的染色體稱(chēng)為多線染色體。多線染色體的來(lái)源：核內(nèi)有絲分裂。

燈刷染色體（lampbrushchromosome）

（二）、巨大染色體燈刷染色體是卵母細(xì)胞進(jìn)行減數(shù)第一次分裂時(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。它由軸和側(cè)絲組成,形似燈刷。燈刷染色體的形態(tài)與卵母細(xì)胞發(fā)生過(guò)程中營(yíng)養(yǎng)物儲(chǔ)備密切相關(guān)。燈刷染色體lampbrushchromosome燈刷染色體配對(duì)交叉環(huán)染色粒軸單條染色體區(qū)域示姊妹染色體單體的染色體小區(qū)側(cè)環(huán)中伸展的染色質(zhì)相鄰染色粒染色質(zhì)染色粒（由高度凝縮的染色質(zhì)組成）7、典型的染色體形態(tài)具有著絲粒、次縊痕、端粒和隨體，這種形態(tài)只有在()看得最清楚。a.前期b.中期c.后期d.末期√8、燈刷染色體是卵母細(xì)胞停留在減數(shù)分裂Ⅰ的()所見(jiàn)到的染色體形態(tài)。a.細(xì)線期b.雙線期c.偶線期d.終變期√9、核型是指染色體組在()的表型總和。a.分裂間期b.分裂前期c.分裂中期d.分裂后期√10、染色體中具有防止染色體末端粘著作用的特化部位稱(chēng)為（）。A、主縊痕B、次縊痕C、動(dòng)粒D、端?！?1、核仁組織區(qū)通常位于染色體的（）。A、主縊痕B、著絲粒C、次縊痕D、隨體

√核仁（nucleolus）見(jiàn)于間期的細(xì)胞核內(nèi)，呈圓球形，一般1~2個(gè)，有時(shí)多達(dá)3~5個(gè)。主要功能是轉(zhuǎn)錄rRNA和組裝核糖體單位。一般蛋白質(zhì)合成旺盛和分裂增殖較快的細(xì)胞有較大和數(shù)目較多的核仁，反之核仁很小或缺失。核仁在分裂前期消失，分裂末期又重新出現(xiàn)。第四節(jié)核仁一、核仁形態(tài)①纖維中心：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)，主要成分為RNA聚合酶和rDNA，這些rDNA是裸露的分子。②致密纖維組分：由致密的纖維構(gòu)成。③顆粒組分：由直徑15-20nm的顆