遺傳的細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)（遺傳學(xué)基礎(chǔ)課件）

染色質(zhì)與染色體染色質(zhì)的分類、分子結(jié)構(gòu)Lyon假說、臨床意義人類染色體ChromatinAndChromosome第二章基因與染色體第一節(jié)染色質(zhì)與染色體GeneAndChromosome

間期細(xì)胞核內(nèi)均勻著色的物質(zhì)，化學(xué)本質(zhì)是DNA和蛋白質(zhì)。有利于遺傳信息的復(fù)制和表達(dá)細(xì)胞分裂期細(xì)胞核中被堿性染料染成蘭色的棒狀小體；有利于遺傳物質(zhì)的平均分配。染色質(zhì)染色體問題1：染色質(zhì)與染色體是同一種物質(zhì)嗎？同一種物質(zhì)在細(xì)胞不同時(shí)期的兩種表現(xiàn)形式。一、染色質(zhì)與染色體二、染色質(zhì)的主要化學(xué)組成DNA化學(xué)組成組蛋白非組蛋白R(shí)NA組蛋白是帶正電荷的堿性蛋白，H1有種屬和組織特異性，H2A、H2B、H3、H4無種屬和組織特異性。問題2：細(xì)胞中的長約2米的DNA鏈?zhǔn)侨绾螇嚎s到只有幾微米的細(xì)胞核中？四級(jí)結(jié)構(gòu)模型袢環(huán)模型兩種學(xué)說核小體是基本結(jié)構(gòu)單位三、染色質(zhì)包裝（分子組成）1.染色質(zhì)的四級(jí)結(jié)構(gòu)

1一級(jí)結(jié)構(gòu)-----核小體2二級(jí)結(jié)構(gòu)-----螺旋管3三級(jí)結(jié)構(gòu)---超螺旋管4四級(jí)結(jié)構(gòu)---染色單體（1）核小體（nucleosome）——一級(jí)結(jié)構(gòu)

200bp的堿基對(duì)和組蛋白組成。球狀組蛋白核心H4DNA雙螺旋(140-160bp、1.75圈）H3H4H3H2AH2AH2BH2BH4H3H3H4H2AH2AH2BH2B10nm連接DNA（50-60bp）H1H1核小體核心部連接部DNA分子：140bp組蛋白:八聚體組蛋白H1DNA分子：50—60bp核小體10nm

（2）螺旋管——二級(jí)結(jié)構(gòu)

內(nèi)10nm

外30nm組蛋白6個(gè)核小體纏繞一圈形成的中空性管，

外30nm;內(nèi)10nm,組蛋白H1位于螺旋管內(nèi)側(cè),是螺線管形成和穩(wěn)定的關(guān)鍵因素。（3）超螺旋管--三級(jí)結(jié)構(gòu)是由螺旋管進(jìn)一步盤曲而形成直徑0.4微米。（4）染色單體--四級(jí)結(jié)構(gòu)進(jìn)一步折疊又被壓縮了5-6倍。DNA分子長度壓縮總計(jì)：

7×6×40×5=1/8400~1/10000）染色單體著絲點(diǎn)著絲點(diǎn)絲DNA核小體螺線管超螺線管染色單體壓縮7倍壓縮6倍壓縮40倍壓縮5倍共計(jì)壓縮8400倍2.袢環(huán)結(jié)構(gòu)模型學(xué)說螺線管折疊成袢環(huán)沿染色體縱軸伸出放射環(huán)非組蛋白支架上18個(gè)袢環(huán)形成微帶106個(gè)微帶構(gòu)成染色單體袢環(huán)模型（loopmodel）染色體支架（非組蛋白）袢環(huán)（

30nm螺旋管）總長520nm30000~100000萬個(gè)bp123456789101112131415161718微帶一條染色單體約有106個(gè)微帶。染色單體著絲點(diǎn)著絲點(diǎn)絲

三、染色質(zhì)的類型二者區(qū)別異染色質(zhì)（濃縮染色質(zhì)、非功能性染色質(zhì)）螺旋化程度高呈凝集狀、染色深、功能上不很活躍、重復(fù)順序DNA、復(fù)制時(shí)間晚。組成型、兼性異染色質(zhì)02常染色質(zhì)（伸展染色質(zhì)、功能性染色質(zhì)）螺旋化程度低呈松散狀、染色淺、有轉(zhuǎn)錄功能、單一順序DNA。011.常染色質(zhì)與異染色質(zhì)

指各類細(xì)胞的全部發(fā)育過程中都處于凝縮狀態(tài)的染色質(zhì)。大多位于著絲粒區(qū)和端粒區(qū)，不具有轉(zhuǎn)錄活性。結(jié)構(gòu)異染色質(zhì)1指在特定細(xì)胞的某一發(fā)育階段所具有的凝縮狀態(tài)的染色質(zhì)。

兼性異染色質(zhì)22.異染色質(zhì)的分類3.X染色質(zhì)（1）X染色質(zhì)的概念（X-chromatin）正常女性間期細(xì)胞核中緊貼核膜內(nèi)緣有一個(gè)染色較深，大小為1um的橢圓形小體。（2）Lyon假說的內(nèi)容問題1.為什么只有一條X染色體的男性與有兩條X染色體的女性X連鎖性狀的表現(xiàn)無不同?

雌性哺乳動(dòng)物體細(xì)胞有一條X染色體有活性，另一條X失活。不論一個(gè)細(xì)胞中有幾個(gè)X染色體，只有一個(gè)不失活，其余的都失活并以巴氏小體形式出現(xiàn)。劑量補(bǔ)償效應(yīng)：X連鎖基因產(chǎn)物的量在男女兩性上是相同的。（3）Lyon假說的內(nèi)容問題2.黑黃色貓產(chǎn)生的原因?

失活的隨機(jī)性：可以是父源的，也可是母源性。失活的恒定性：某一細(xì)胞的一條X染色體失活，則其后代子細(xì)胞都是這一條X染色體失活。問題3.失活發(fā)生的時(shí)間?

失活發(fā)生在人胚的第16天。Lyon假說內(nèi)容雌性哺乳動(dòng)物體細(xì)胞有一條X染色體有活性，另一條X失活。失活的隨機(jī)性：可以是父源的，也可是母源性。失活的恒定性：某一細(xì)胞的一條X染色體失活，則其后代子細(xì)胞都是這一條X染色體失活失活發(fā)生在人胚的第16天。（3）X染色質(zhì)的臨床意義劑量補(bǔ)償效應(yīng)X染色質(zhì)=X染色體–1臨床上有助于性別診斷和性染色體疾病的診斷分組討論問題4.

45，X、47,XXY、47,XXX此三種核型的個(gè)體有幾條失活的染色體？與46,XX的個(gè)體相比是否正常？（4）X染色質(zhì)異常的典型病例病例分析：有一20歲女性患者，生長發(fā)育遲緩約10余年，無月經(jīng)、無乳房發(fā)育，身高140厘米，前來就診。問題1.作為未來的醫(yī)生如何與患者進(jìn)行溝通？問題2.患者可能患的是哪一種疾?。?5，X無X染色質(zhì)身材矮小、后發(fā)際低第二性征發(fā)育不良外生殖器幼稚（4）X染色質(zhì)異常的典型病例Turner綜合征染色質(zhì)與染色體染色質(zhì)的分類、分子結(jié)構(gòu)Lyon假說、臨床意義人類染色體1.形態(tài)結(jié)構(gòu)：（1）染色體和染色單體（2）短臂p（3）長臂q （4）著絲?！骺O痕（5）端粒（6）次縊痕（7）隨體一、染色體的形態(tài)結(jié)構(gòu)、類型和數(shù)目第二節(jié)人類染色體010203中央著絲粒染色體亞中央著絲粒染色體近端著絲粒染色體2.染色體類型（1）核型：一個(gè)體細(xì)胞中全部染色體，按大小形態(tài)特征順序排列成的圖像。

（2）核型分析：對(duì)核型圖像進(jìn)行數(shù)目、形態(tài)結(jié)構(gòu)特征的分析，是判斷染色體疾病的基礎(chǔ)。3.人類染色體的正常核型核型分析二、丹佛體制Denver體制將人類體細(xì)胞的46條染色體按其相對(duì)長度和著絲粒位置分為23對(duì)，7個(gè)組(A～G組)。其中22對(duì)為男女共有，稱常染色體(autosome)，以其長度遞減和著絲粒位置依次編為1～22號(hào)；另一對(duì)與性別形成有關(guān)，隨性別而異，稱為性染色體(sexchromosome)。XX代表女性，XY代表男性。核型的書寫：46，XY或46，XX人類染色體分組及形態(tài)特征組號(hào)染色體號(hào)形態(tài)大小著絲粒位置隨體副縊痕A1～3最大中央著絲粒(1,3)無1號(hào)常見亞中央著絲粒(2)B4、5次大亞中央著絲粒無C6～12,X中等亞中央著絲粒無9號(hào)常見D13～15中等近端著絲粒有E16～18小中央著絲粒無16號(hào)常見亞中央著絲粒F19、20次小中央著絲粒無G21、22、Y最小近端著絲粒21,22有Y無

分類染色體處理方法及應(yīng)用G顯帶胰酶處理，Giemsa深帶淺帶Q顯帶氮芥奎丫因熒光亮帶暗帶R顯帶鹽溶液處理，Giemsa—反帶，與G帶和Q帶相反T顯帶加熱后Giemsa染色—末端帶，對(duì)端粒染色C顯帶NaOH處理，Giemsa—顯示異染色質(zhì)部分N顯帶AgNO3——染核仁組織者區(qū)的酸性蛋白三、人類染色體顯帶技術(shù)

Q-帶G-帶G-,R-帶及模式圖染色體顯帶

Q-;G-;R-;C-;界標(biāo)區(qū)帶描述一定帶:1p35

高分辨顯帶顯帶核型實(shí)驗(yàn)一

人類X染色質(zhì)的制備與觀察一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶?shí)驗(yàn)一人類X染色質(zhì)的制備與觀察《遺傳學(xué)基礎(chǔ)》掌握制備和觀察人類X染色質(zhì)標(biāo)本的方法?！哆z傳學(xué)基礎(chǔ)》有關(guān)女性細(xì)胞中一條X染色體隨機(jī)失活的

Lyon假說。實(shí)驗(yàn)一人類X染色質(zhì)的制備與觀察二、實(shí)驗(yàn)原理《遺傳學(xué)基礎(chǔ)》1.實(shí)驗(yàn)材料：人口腔上皮細(xì)胞2.器材和儀器：顯微鏡（油鏡）、牙簽、鑷子、載玻片、蓋玻片、吸水紙3.試劑：固定液（3份甲醇：1份冰醋酸），蒸餾水，水解液（1NHCL），染色液（1％甲苯胺蘭）實(shí)驗(yàn)一人類X染色質(zhì)的制備與觀察三、實(shí)驗(yàn)用品（一）X染色質(zhì)標(biāo)本制備實(shí)驗(yàn)一人類X染色質(zhì)的制備與觀察四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容涑口、刮取口腔粘膜2、涂片3、固定15min漂洗4、水解10min漂洗5、染色20min6、鏡檢

沖洗

1、取材《遺傳學(xué)基礎(chǔ)》《遺傳學(xué)基礎(chǔ)》實(shí)驗(yàn)一人類X染色質(zhì)的制備與觀察四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容X染色質(zhì)的判定標(biāo)準(zhǔn)：1.核膜清晰，核無缺損和皺褶。2.染色適度，核內(nèi)唯一的濃染小體位于核膜內(nèi)側(cè)緣。3.X染色質(zhì)大小約1μm左右，形狀有三角形、橢圓、扁平形等。4.女性體細(xì)胞中X染色質(zhì)出現(xiàn)率平均10％以上，男性中罕見。

（二）X染色質(zhì)標(biāo)本觀察《遺傳學(xué)基礎(chǔ)》實(shí)驗(yàn)一人類X染色質(zhì)的制備與觀察五、作業(yè)

1.觀察100個(gè)女性可數(shù)細(xì)胞，計(jì)數(shù)染色質(zhì)出現(xiàn)率。2.選繪2-3個(gè)具有典型的X染色質(zhì)的細(xì)胞，展示X染色質(zhì)的形態(tài)部位（標(biāo)明各部分結(jié)構(gòu)）。染色質(zhì)與染色體染色質(zhì)的分類、分子結(jié)構(gòu)Lyon假說、臨床意義人類染色體第三節(jié)細(xì)胞分裂細(xì)胞周期：細(xì)胞從一次有絲分裂結(jié)束開始，下一次有絲分裂結(jié)束為止所經(jīng)歷的全過程。G0期細(xì)胞周期間期有絲裂期（M期）DNA合成前期（G1期）DNA合成期（S期）DNA合成后期（G2期）前期中期后期末期細(xì)胞周期中的細(xì)胞G1期G2期S期M期間期前期中期后期末期一、有絲分裂﹝體細(xì)胞的增殖方式﹞二、減數(shù)分裂定義：生殖細(xì)胞在形成過程中特殊的分裂方式，細(xì)胞連續(xù)分裂兩次，DNA只復(fù)制一次，結(jié)果產(chǎn)生染色體數(shù)目減半的生殖細(xì)胞（配子：精子或卵子）。減數(shù)分裂第一次減數(shù)分裂第二次減數(shù)分裂前期中期后期末期前期中期后期末期細(xì)線期偶線期粗線期雙線期終變期（一）減數(shù)分裂I間期細(xì)線期偶線期1.同源染色體配對(duì)聯(lián)會(huì)2.二價(jià)體形成粗線期1.二價(jià)體

四分體2.非姐妹染色單體之間出現(xiàn)交換。雙線期1.聯(lián)會(huì)復(fù)合體消失2.同源染色體某些部分分離-交叉終變期中期I后期I1.同源染色體分離（四分體

二分體）2.非同源染色體隨機(jī)組合末期I同源染色體：大小形態(tài)相同、結(jié)構(gòu)相似，一條來自父親一條來自母親，上面載有等位基因的一對(duì)染色體。（二）減數(shù)分裂II中期II后期II1.姐妹染色單體分離（二分體

單分體）2.非姐妹染色單體隨機(jī)組合。末期II前期II減數(shù)分裂的生物學(xué)意義1.維持了遺傳物質(zhì)的穩(wěn)定（體細(xì)胞2n=46，生殖細(xì)胞配子：精子和卵子n=23，受精后受精卵為2n=46）2.是遺傳學(xué)三大定律的細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)（分離律、自由組合律、連鎖互換律）3.是遺傳和變異的細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)（同源染色體上的非姐妹染色單體的交換；非同源染色體以及非同源染色體之間的非姐妹染色單體的自由組合。）有絲分裂

減數(shù)分裂細(xì)胞類型

DNA復(fù)制細(xì)胞分裂次數(shù)子細(xì)胞數(shù)目染色體數(shù)目前期Ⅰ后期Ⅰ中期Ⅰ

一次

一次一次二次子細(xì)胞二個(gè)子細(xì)胞四個(gè)減半不變無聯(lián)會(huì)、互換有聯(lián)會(huì)、互換體細(xì)胞生殖細(xì)胞重點(diǎn)：染色質(zhì)的分類、分子結(jié)構(gòu)、Lyon假說。難點(diǎn)：Lyon假說及研究進(jìn)展。

染色質(zhì)與染色體分類、分子結(jié)構(gòu)

Lyon假說人類染色體總結(jié)本節(jié)主要內(nèi)容:1.染色單