細(xì)胞生物學(xué)第十章 細(xì)胞核與染色體課件

細(xì)胞生物學(xué)第十章細(xì)胞核與染色體

真核細(xì)胞內(nèi)最大、最重要的細(xì)胞器細(xì)胞核

核質(zhì)比=細(xì)胞核（體積）/細(xì)胞質(zhì)（體積）多數(shù)細(xì)胞的核質(zhì)比約為10%細(xì)胞核改變是病理狀況下細(xì)胞壞死的主要標(biāo)志，與正常細(xì)胞相比，腫瘤細(xì)胞核質(zhì)比增高，大小形態(tài)參差不齊，呈現(xiàn)異型性，表現(xiàn)為核外形不規(guī)則。細(xì)胞生物學(xué)第十章細(xì)胞核與染色體

真核細(xì)胞內(nèi)最大、最重要的細(xì)胞器細(xì)胞核

細(xì)胞遺傳與代謝的調(diào)控中心真核細(xì)胞區(qū)別于原核細(xì)胞最顯著的標(biāo)志之一細(xì)胞生物學(xué)第十章細(xì)胞核與染色體細(xì)胞核結(jié)構(gòu)的電鏡照片細(xì)胞生物學(xué)第十章細(xì)胞核與染色體細(xì)胞核結(jié)構(gòu)模式圖細(xì)胞生物學(xué)第十章細(xì)胞核與染色體細(xì)胞核-----核被膜

核被膜又稱核膜，是包圍核質(zhì)，不對(duì)稱的雙層膜，是整個(gè)內(nèi)膜系統(tǒng)的一部分。包被在核外的雙層膜結(jié)構(gòu)，形成核內(nèi)特殊的微環(huán)境，保護(hù)DNA分子免受損傷，使

DNA的復(fù)制和RNA的翻譯表達(dá)在時(shí)空上分隔開來，染色體定位于核膜上，有利于解旋、復(fù)制、凝縮、平均分配到子核，核被膜還是核質(zhì)物質(zhì)交換的通道。細(xì)胞生物學(xué)第十章細(xì)胞核與染色體核被膜細(xì)胞生物學(xué)第十章細(xì)胞核與染色體核被膜結(jié)構(gòu)外核膜核周隙內(nèi)核膜細(xì)胞生物學(xué)第十章細(xì)胞核與染色體核被膜-外核膜外核膜：上有核糖體,與糙面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)相連。外核膜被認(rèn)為是粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的特化區(qū)域，有利于核被膜與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)間的物質(zhì)交流及核被膜的更新。外核膜的外表面存在網(wǎng)狀分布的中間纖維，與細(xì)胞核在細(xì)胞質(zhì)的定位有關(guān)。細(xì)胞生物學(xué)第十章細(xì)胞核與染色體核被膜-內(nèi)核膜外核膜核膜間隙：20-40nm，與糙面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔相通，腔內(nèi)電子密度低，一般不含固定的結(jié)構(gòu)。內(nèi)含多種蛋白質(zhì)酶及其它液態(tài)的不定形物質(zhì)。核周隙與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)相通，是細(xì)胞核和細(xì)胞質(zhì)之間物質(zhì)交流的重要通道。細(xì)胞生物學(xué)第十章細(xì)胞核與染色體核被膜-內(nèi)核膜外核膜核膜間隙內(nèi)核膜：朝向核質(zhì)，表面光滑，無核糖體附著。內(nèi)核膜上含有核纖層蛋白B受體，為核纖層蛋白B提供結(jié)合位點(diǎn)，從而將核被膜固定在核纖層上。細(xì)胞生物學(xué)第十章細(xì)胞核與染色體核被膜細(xì)胞生物學(xué)第十章細(xì)胞核與染色體核孔復(fù)合體細(xì)胞生物學(xué)第十章細(xì)胞核與染色體抽提后的核孔復(fù)合體胞質(zhì)面結(jié)構(gòu)抽提后的核孔復(fù)合體核質(zhì)面結(jié)構(gòu)細(xì)胞生物學(xué)第十章細(xì)胞核與染色體核被膜-核孔復(fù)合體結(jié)構(gòu)模型

細(xì)胞生物學(xué)第十章細(xì)胞核與染色體

在電鏡下觀察，核孔是呈圓形或八角形，結(jié)構(gòu)似fish-trap，主要包括以下幾個(gè)部分：①胞質(zhì)環(huán)：位于核孔復(fù)合體胞質(zhì)一側(cè)，環(huán)上有8條纖維伸向胞質(zhì)；②核質(zhì)環(huán)：位于核孔復(fù)合體核質(zhì)一側(cè)，上面伸出8條纖維，纖維端部與端環(huán)相連，構(gòu)成籠子狀的結(jié)構(gòu)；③栓：核孔中央的一個(gè)栓狀的中央顆粒；④輻：核孔邊緣伸向核孔中央的突出物。細(xì)胞生物學(xué)第十章細(xì)胞核與染色體細(xì)胞生物學(xué)第十章細(xì)胞核與染色體

推測100余種不同的多肽，1000多個(gè)蛋白質(zhì)分子，統(tǒng)稱為核孔蛋白(nucleoporin,Nup)。已在酵母中鑒定到30余種，在脊椎動(dòng)物中鑒定到10余種。

核被膜-核孔復(fù)合體結(jié)構(gòu)模型成分主要由蛋白質(zhì)組成

細(xì)胞生物學(xué)第十章細(xì)胞核與染色體細(xì)胞生物學(xué)第十章細(xì)胞核與染色體核被膜-核孔復(fù)合體結(jié)構(gòu)模型成分功能：

雙功能、雙向性的親水性核質(zhì)交換通道核內(nèi)核外既介導(dǎo)蛋白質(zhì)的入核轉(zhuǎn)運(yùn)，又介導(dǎo)RNA,核糖核蛋白顆粒出核轉(zhuǎn)運(yùn)。細(xì)胞生物學(xué)第十章細(xì)胞核與染色體核被膜-核孔復(fù)合體結(jié)構(gòu)模型成分功能：

雙功能、雙向性的親水性核質(zhì)交換通道被動(dòng)擴(kuò)散主動(dòng)運(yùn)輸細(xì)胞生物學(xué)第十章細(xì)胞核與染色體特殊的跨膜運(yùn)輸?shù)鞍讖?fù)合體，具有雙功能，雙向性。一、被動(dòng)擴(kuò)散是指通過自由擴(kuò)散或協(xié)助擴(kuò)散實(shí)現(xiàn)物質(zhì)由高濃度向低濃度方向的跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)。轉(zhuǎn)運(yùn)的動(dòng)力來自物質(zhì)的濃度梯度，不需要細(xì)胞提供代謝能量。

膠體金顆粒穿越核孔，估計(jì)核孔中央通道的直徑為12.5nm核孔復(fù)合體作為被動(dòng)擴(kuò)散的親水通道，其有效直徑為9-10nm，有的可達(dá)12.5nm，即離子，小分子以及直徑在10nm以下的物質(zhì)原則上可以自由通過。細(xì)胞生物學(xué)第十章細(xì)胞核與染色體核孔復(fù)合體的物質(zhì)運(yùn)輸----被動(dòng)擴(kuò)散細(xì)胞生物學(xué)第十章細(xì)胞核與染色體特殊的跨膜運(yùn)輸?shù)鞍讖?fù)合體，具有雙功能，雙向性。一、被動(dòng)擴(kuò)散二、主動(dòng)運(yùn)輸是由載體蛋白所介導(dǎo)的物質(zhì)逆濃度梯度或電化學(xué)梯度由低濃度一側(cè)向高濃度一側(cè)進(jìn)行跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)的方式。

細(xì)胞生物學(xué)第十章細(xì)胞核與染色體爪蟾卵母細(xì)胞核質(zhì)蛋白注射試驗(yàn)細(xì)胞生物學(xué)第十章細(xì)胞核與染色體核定位信號(hào)：

親核蛋白一般都含有特殊的氨基酸序列，這些內(nèi)含的特殊短肽保證了整個(gè)蛋白質(zhì)能夠夠通過核孔復(fù)合體被轉(zhuǎn)運(yùn)至細(xì)胞核內(nèi)。這段特殊的氨基酸序列被命名為核定位序列（nuclearlocalizationsequence，NLS）。第一個(gè)被確定的NLS是病毒SV40的T抗原，它在胞質(zhì)中合成后很快積累在核中。其NLS為：pro-pro-lys-lys-lys-Arg-Lys-val，即使單個(gè)氨基酸被替換，亦失去作用。

NLS由4-8個(gè)氨基酸組成，含有Pro、Lys和Arg。對(duì)其連接的蛋白質(zhì)無特殊要求，并且完成核輸入后不被切除。

細(xì)胞生物學(xué)第十章細(xì)胞核與染色體④轉(zhuǎn)運(yùn)復(fù)合物與Ran-GTP（小分子的GTP酶）結(jié)合，復(fù)合體解散，釋放出親核蛋白；親核蛋白從細(xì)胞質(zhì)向細(xì)胞核輸入的過程示意圖

①親核蛋白通過NLS與NLS受體結(jié)合，即importinα/β二聚體結(jié)合；形成轉(zhuǎn)運(yùn)復(fù)合物。②轉(zhuǎn)運(yùn)復(fù)合物與核孔復(fù)合體胞質(zhì)環(huán)上的纖維結(jié)合；⑤與Ran-GTP結(jié)合的importinβ，輸出細(xì)胞核，在細(xì)胞質(zhì)中Ran結(jié)合的GTP水解形成Ran-GDP并與importinβ解離，Ran-GDP返回細(xì)胞核重新轉(zhuǎn)換為Ran-GTP；③轉(zhuǎn)運(yùn)復(fù)合物通過改變構(gòu)象的核孔復(fù)合體從胞質(zhì)面被轉(zhuǎn)移到核質(zhì)面。細(xì)胞生物學(xué)第十章細(xì)胞核與染色體A：細(xì)胞核的功能

B：核被膜核被膜與核孔復(fù)合體知識(shí)框架：結(jié)構(gòu)功能外核膜核周隙內(nèi)核膜核孔復(fù)合體細(xì)胞生物學(xué)第十章細(xì)胞核與染色體細(xì)胞生物學(xué)第十章細(xì)胞核與染色體核纖層概念：核纖層是結(jié)合在內(nèi)層核膜的內(nèi)表面、由中間纖維相互交織而成的一層高電子密度的蛋白質(zhì)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，在所有真核細(xì)胞中普遍存在。一般厚約10-20nm。細(xì)胞生物學(xué)第十章細(xì)胞核與染色體BCA外核膜內(nèi)核膜核纖層蛋白染色質(zhì)纖維胞質(zhì)受體核纖層結(jié)構(gòu)模式圖組成：三種中間纖維多肽交織而成，分別稱為核纖層蛋白A、B、C，構(gòu)成一層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。B與內(nèi)層膜結(jié)合，A、C與染色質(zhì)結(jié)合。核纖層細(xì)胞生物學(xué)第十章細(xì)胞核與染色體核纖層功能：（1）維持核孔位置和核被膜的形態(tài)；（2）為間期染色質(zhì)提供附著位點(diǎn)；（3）有絲分裂中，與核被膜的解體和重建有關(guān)。細(xì)胞生物學(xué)第十章細(xì)胞核與染色體細(xì)胞生物學(xué)第十章細(xì)胞核與染色體染色質(zhì)：光學(xué)顯微鏡下可見間期核中有一種嗜堿性很強(qiáng)的的物質(zhì)，是由DNA,組蛋白，非組蛋白及少量RNA組成的線性復(fù)合結(jié)構(gòu)，是遺傳物質(zhì)的存在形式。染色質(zhì)染色質(zhì)是細(xì)胞生命活動(dòng)的基礎(chǔ)細(xì)胞生物學(xué)第十章細(xì)胞核與染色體染色質(zhì)---成分DNA

組蛋白非組蛋白少量RNADNA與組蛋白是染色質(zhì)的穩(wěn)定成分非組蛋白與RNA的含量隨細(xì)胞生理狀態(tài)的不同而變化細(xì)胞生物學(xué)第十章細(xì)胞核與染色體染色質(zhì)---成分--DNA

凡是具有細(xì)胞形態(tài)的生物其遺傳物質(zhì)都是DNA

只有少數(shù)病毒的遺傳物質(zhì)是RNA細(xì)胞生物學(xué)第十章細(xì)胞核與染色體人類基因組計(jì)劃(humangenomeproject,HGP)

人類基因組計(jì)劃曼哈頓原子彈計(jì)劃阿波羅計(jì)劃

并稱為三大科學(xué)計(jì)劃細(xì)胞生物學(xué)第十章細(xì)胞核與染色體人類基因組計(jì)劃簡介

人類基因組計(jì)劃(humangenomeproject,HGP)是由美國科學(xué)家于1985年率先提出，于1990年正式啟動(dòng)的。美國、英國、法蘭西共和國、德國、日本和我國科學(xué)家共同參與了這一價(jià)值達(dá)30億美元的人類基因組計(jì)劃。按照這個(gè)計(jì)劃的設(shè)想，在2005年，要把人體內(nèi)約10萬個(gè)基因的密碼全部解開，同時(shí)繪制出人類基因的譜圖。換句話說，就是要揭開組成人體10萬個(gè)基因的30億個(gè)堿基對(duì)的秘密。細(xì)胞生物學(xué)第十章細(xì)胞核與染色體人類基因組計(jì)劃簡介人類基因組計(jì)劃自1990年啟動(dòng)至2003年結(jié)束，歷時(shí)共13年。最新分析報(bào)告:基因組序列共包含28.5億個(gè)核苷酸，它近乎完整，涵蓋了99％以上的常染色質(zhì)基因組序列；準(zhǔn)確率為99．999％，誤差小于1/10萬分之一的精確版人類基因組圖譜，也就是說誤差率只有1個(gè)bp／10萬個(gè)bp，。而且還進(jìn)一步糾正了蛋白編碼基因的數(shù)量，僅為2萬～2.5萬個(gè)，而非原先估計(jì)的10萬個(gè)。被用作模式生物的低等動(dòng)物秀麗隱桿線蟲（C．elegans）只有1ｍｍ長，生命周期也只有短短數(shù)天，但其基因組卻含有1.95萬個(gè)左右的基因。細(xì)胞生物學(xué)第十章細(xì)胞核與染色體最新研究結(jié)果顯示:研究顯示,黑猩猩和人類基因組的DNA序列相似性達(dá)到99%《環(huán)球科技》2009封面：人為什么能成為人細(xì)胞生物學(xué)第十章細(xì)胞核與染色體DNA的分子結(jié)構(gòu)磷酸和脫氧核糖DNA構(gòu)成分子的基本骨架,與其連接的堿基對(duì)為隨機(jī)分布排列，因而形成了DNA分子結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性和多樣性。在這復(fù)雜多樣的DNA分子中蘊(yùn)藏著生物界無數(shù)的遺傳信息。

DNA分子上的每一個(gè)片段都是基因嗎？細(xì)胞生物學(xué)第十章細(xì)胞核與染色體DNA的分子結(jié)構(gòu)細(xì)胞生物學(xué)第十章細(xì)胞核與染色體三種不同構(gòu)象的DNA雙螺旋A-DNA：為右手螺旋，每圈螺旋10.9個(gè)堿基。Z-DNA：為左手螺旋，每圈螺旋12個(gè)堿基。B-DNA：為Watson&Click提出的右手螺旋模型，每圈螺旋10個(gè)堿基。細(xì)胞生物學(xué)第十章細(xì)胞核與染色體人類基因組DNA人類基因組高度重復(fù)順序（≈

10%）中度重復(fù)順序（≈

30%）單一或低拷貝順序（≈

60%）基因及基因有關(guān)序列≈

10%人的每個(gè)體細(xì)胞中有2套染色體（2n）,故所含的DNA是由兩個(gè)基因組（genome）構(gòu)成。每個(gè)單倍體基因組約含3.2×109bp。人類基因的平均長度為1-1.5kb，所以基因組以足以編碼1.5×106蛋白質(zhì)，但實(shí)際上編碼蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)基因只不過2萬～2.5萬個(gè)，僅占總基因組的2％-3％。

細(xì)胞生物學(xué)第十章細(xì)胞核與染色體高度重復(fù)順序

每個(gè)基因組中至少含105拷貝

，每個(gè)重復(fù)單位的長度大約是10～300個(gè)bp衛(wèi)星DNA，重復(fù)單位長度5-100bp.小衛(wèi)星DNA,重復(fù)單位長度12-100bp.高度重復(fù)DNA序列（占脊椎動(dòng)物基因組10%）微衛(wèi)星DNA,重復(fù)單位長度1-5bp.細(xì)胞生物學(xué)第十章細(xì)胞核與染色體單一順序高度重復(fù)和中度重復(fù)約占基因組的60％-65％僅約10%為基因及基因相關(guān)序列

基因及基因相關(guān)序列基因基因相關(guān)序列斷裂基因側(cè)翼序列（啟動(dòng)子，增強(qiáng)子，多聚腺苷酸化附加信號(hào)）細(xì)胞生物學(xué)第十章細(xì)胞核與染色體染色質(zhì)---成分DNA

組蛋白非組蛋白少量RNA細(xì)胞生物學(xué)第十章細(xì)胞核與染色體染色質(zhì)---成分DNA

組蛋白

基本結(jié)構(gòu)蛋白，富含帶正電荷的Arg和Lys等堿性氨基酸，可以和酸性的DNA緊密結(jié)合。與DNA結(jié)合沒有序列特異性。細(xì)胞生物學(xué)第十章細(xì)胞核與染色體染色質(zhì)---成分DNA

組蛋白非組蛋白少量RNA非組蛋白主要是指與特異DNA序列相結(jié)合的蛋白質(zhì)，所以又稱序列特異性DNA結(jié)合蛋白。非組蛋白則大多是酸性的。凝膠延滯實(shí)驗(yàn)細(xì)胞生物學(xué)第十章細(xì)胞核與染色體非組蛋白的特性α螺旋-轉(zhuǎn)角-α螺旋鋅指Leu拉鏈螺旋-環(huán)-螺旋非組蛋白特異性結(jié)合DNA的不同結(jié)構(gòu)模式細(xì)胞生物學(xué)第十章細(xì)胞核與染色體常染色質(zhì)和異染色質(zhì)間期染色質(zhì)按其形態(tài)特征，活性狀態(tài)和染色質(zhì)性能區(qū)分為兩種類型：常染色質(zhì)和異染色質(zhì)。常染色質(zhì)：指間期細(xì)胞核內(nèi)染色質(zhì)纖維折疊壓縮程度低，相對(duì)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)。1.構(gòu)成常染色質(zhì)的DNA主要是單一序列DNA和中度重復(fù)序列DNA。2.處于常染色質(zhì)狀態(tài)是基因轉(zhuǎn)錄的必要條件，而不是充分條件。細(xì)胞生物學(xué)第十章細(xì)胞核與染色體異染色質(zhì)：指間期細(xì)胞核內(nèi)染色質(zhì)纖維折疊壓縮程度高，相對(duì)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)。異染色質(zhì)又可以分為結(jié)構(gòu)異染色質(zhì)：各個(gè)類型的細(xì)胞中，除復(fù)制期以外，在整個(gè)細(xì)胞周期均處于聚縮狀態(tài)，DNA組裝比在整個(gè)細(xì)胞周期中基本沒有較大變化的染色質(zhì)。兼性異染色質(zhì)：在某些細(xì)胞類型或一定的發(fā)育階段，原來的常染色質(zhì)聚縮，并喪失基因轉(zhuǎn)錄活性變?yōu)楫惾旧|(zhì)。雌性哺乳類體細(xì)胞的核內(nèi)，兩條X染色體之一在發(fā)育早期隨機(jī)發(fā)生異染色質(zhì)化而失活，形成巴氏小體（Barrbody）兼性異染色質(zhì)的總量隨不同細(xì)胞類型而變化，一般胚胎細(xì)胞含量很少，而高度特化的細(xì)胞含量較多，說明隨著細(xì)胞分化，較多的基因漸次以聚凝縮狀態(tài)關(guān)閉，從而再也不能接近基因活化蛋白。細(xì)胞生物學(xué)第十章細(xì)胞核與染色體如何在一個(gè)網(wǎng)球內(nèi)包含有2km長的細(xì)線？細(xì)胞生物學(xué)第十章細(xì)胞核與染色體人的每個(gè)體細(xì)胞所含DNA約6x109bp分布在46條染色體中，總長可達(dá)2m，平均每條染色體DNA分子長約5m，而細(xì)胞核直徑只有5-8um，這就意味著從染色質(zhì)DNA組裝成染色體要壓縮近萬倍，相當(dāng)于一個(gè)網(wǎng)球內(nèi)包含有2km長的細(xì)線。細(xì)胞生物學(xué)第十章細(xì)胞核與染色體染色質(zhì)的基本結(jié)構(gòu)單位—核小體鹽處理前后的染色質(zhì)絲的電鏡照片A:自然結(jié)構(gòu)：30nm的纖絲B：解聚的串珠狀結(jié)構(gòu)細(xì)胞生物學(xué)第十章細(xì)胞核與染色體核小體要點(diǎn)：1.每個(gè)核小體單位包括200bp左右DNA鏈和一個(gè)組蛋白八聚體以及一個(gè)分子的組蛋白H1.核小體---念珠模型細(xì)胞生物學(xué)第十章細(xì)胞核與染色體核小體要點(diǎn)：2.組蛋白八聚體構(gòu)成核小體的盤狀核心顆粒,由四個(gè)異二聚體組成,包括兩個(gè)H2A、H2B和兩個(gè)H3和H4組蛋白.核小體---念珠模型細(xì)胞生物學(xué)第十章細(xì)胞核與染色體核小體要點(diǎn)：3.146bp的DNA分子超螺旋盤繞組蛋白八聚體1.75圈。組蛋白H1在核心顆粒外結(jié)合額外20bpDNA,鎖住核小體DNA的進(jìn)出端，起穩(wěn)定核小體的作用。核小體---念珠模型細(xì)胞生物學(xué)第十章細(xì)胞核與染色體核小體要點(diǎn)：4.

兩個(gè)相鄰核小體之間以連接DNA相連，典型長度60bp，不同物種變化為0-80bp不等。核小體---念珠模型細(xì)胞生物學(xué)第十章細(xì)胞核與染色體核小體要點(diǎn)：5.

組蛋白與DNA之間的相互作用主要是結(jié)構(gòu)性的，基本不依賴于核苷酸的特異序列。核小體---念珠模型細(xì)胞生物學(xué)第十章細(xì)胞核與染色體核小體細(xì)胞生物學(xué)第十章細(xì)胞核與染色體核小體核心顆粒直徑為10納米，排成一串形成10納米染色質(zhì)絲。細(xì)胞生物學(xué)第十章細(xì)胞核與染色體

核小體和螺線管的結(jié)構(gòu)細(xì)胞生物學(xué)第十章細(xì)胞核與染色體多級(jí)螺旋模型

骨架-放射環(huán)結(jié)構(gòu)模型DNA核小體螺線管？？？？？染色體染色質(zhì)組裝的前期過程被大多科學(xué)家認(rèn)可細(xì)胞生物學(xué)第十章細(xì)胞核與染色體染色質(zhì)組裝的多級(jí)螺旋模型DNA核小體螺線管超螺線管染色體一級(jí)結(jié)構(gòu)二級(jí)結(jié)構(gòu)進(jìn)一步螺旋化三級(jí)結(jié)構(gòu)四級(jí)結(jié)構(gòu)細(xì)胞生物學(xué)第十章細(xì)胞核與染色體染色體的骨架-放射環(huán)結(jié)構(gòu)模型染色體骨架示意圖非組蛋白構(gòu)成的染色體骨架和由骨架伸出的無數(shù)的DNA側(cè)環(huán)細(xì)胞生物學(xué)第十章細(xì)胞核與染色體染色體的骨架-放射環(huán)結(jié)構(gòu)模型染色體的骨架-放射環(huán)結(jié)構(gòu)模型：

30nm的螺旋管形成DNA復(fù)制環(huán)，每18個(gè)復(fù)制環(huán)呈放射狀平面排列，結(jié)合在核基質(zhì)（核骨架）上形成微帶（三級(jí)結(jié)構(gòu)），大約106個(gè)微帶沿縱軸構(gòu)成子染色體。DNA核小體螺線管（放射環(huán)）微帶染色體細(xì)胞生物學(xué)第十章細(xì)胞核與染色體細(xì)胞生物學(xué)第十章細(xì)胞核與染色體第三節(jié)染色質(zhì)結(jié)構(gòu)與基因活化細(xì)胞生物學(xué)第十章細(xì)胞核與染色體按功能狀態(tài)的不同可將染色質(zhì)分為活性染色質(zhì)和非活性染色質(zhì)?；钚匀旧|(zhì)：具有轉(zhuǎn)錄活性的染色質(zhì)。占基因總數(shù)的10%左右。非活性染色質(zhì)：沒有轉(zhuǎn)錄活性的染色質(zhì)。占基因總數(shù)的90%左右。細(xì)胞生物學(xué)第十章細(xì)胞核與染色體活性染色質(zhì)的主要特征如下：1.活性染色質(zhì)具有DNaseI超敏感位點(diǎn)（指在對(duì)染色質(zhì)進(jìn)行低DNaseI處理，切割將先發(fā)生在少數(shù)特異性位點(diǎn)上，這些特異性位點(diǎn)叫做DNaseI超敏感位點(diǎn)），超敏感位點(diǎn)為染色質(zhì)上無核小體的DNA片段，常位于5，-啟動(dòng)子區(qū)，長100-200bp，是起始轉(zhuǎn)錄的必要條件。可為RNA聚合酶，轉(zhuǎn)錄因子和調(diào)控因子提供結(jié)合位點(diǎn)。2.活性染色質(zhì)很少與組蛋白H1結(jié)合。3.組蛋白乙?；潭雀?。4.核小體組蛋白H2B很少磷酸化。5.H2A少有變異形式。6.H3的變種只在活性染色質(zhì)存在。7.HMG14和HMG17（非組蛋白的一種）只存在于活性染色質(zhì)中。8.組蛋白存在泛素化修飾。細(xì)胞生物學(xué)第十章細(xì)胞核與染色體組蛋白修飾是指組蛋白在相關(guān)酶作用下發(fā)生甲基化、乙?；⒘姿峄?、腺苷酸化、泛素化、ADP核糖基化等修飾的過程。組蛋白在翻譯后的修飾中會(huì)發(fā)生改變，從而提供一種識(shí)別的標(biāo)志，為其它蛋白與DNA的結(jié)合產(chǎn)生協(xié)同或拮抗效應(yīng)，它是一種動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)錄調(diào)控成分，稱為組蛋白密碼。細(xì)胞生物學(xué)第十章細(xì)胞核與染色體組蛋白賴氨酸殘基乙?；呛诵◇w變構(gòu)的一種重要方式。乙酰化后的組蛋白賴氨酸側(cè)鏈不再帶有正電荷，這樣就失去了與DNA緊密結(jié)合的能力，使相鄰核小體的聚合受阻。細(xì)胞生物學(xué)第十章細(xì)胞核與染色體細(xì)胞生物學(xué)第十章細(xì)胞核與染色體細(xì)胞生物學(xué)第十章細(xì)胞核與染色體細(xì)胞生物學(xué)第十章細(xì)胞核與染色體染色體

染色體是間期細(xì)胞染色質(zhì)結(jié)構(gòu)緊密組裝的結(jié)果。它由兩條相同的姐妹染色單體構(gòu)成，彼此以著絲粒。細(xì)胞生物學(xué)第十章細(xì)胞核與染色體染色體的形態(tài)結(jié)構(gòu)細(xì)胞生物學(xué)第十章細(xì)胞核與染色體根據(jù)著絲粒的位置將染色體分四種：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；端著絲粒染色體。細(xì)胞生物學(xué)第十章細(xì)胞核與染色體著絲粒（centromere）位于染色體主縊痕的染色質(zhì)部位，具有保守的著絲粒DNA序列，在其上有特異的動(dòng)粒（著絲點(diǎn)）蛋白與之相結(jié)合。細(xì)胞生物學(xué)第十章細(xì)胞核與染色體著絲粒：含3個(gè)結(jié)構(gòu)域，即：動(dòng)粒結(jié)構(gòu)域（kinetochoredomain）、中心結(jié)構(gòu)域（centraldomain）和配對(duì)結(jié)構(gòu)域（paringdomain）。細(xì)胞生物學(xué)第十章細(xì)胞核與染色體Chapter12CellCycle

著絲粒兩側(cè)各有一個(gè)由多種蛋白質(zhì)裝配成的3層盤狀特化結(jié)構(gòu)，為非染色體性質(zhì)物質(zhì)的附加物，稱為動(dòng)粒（著絲點(diǎn)）。動(dòng)粒與染色體的移動(dòng)有關(guān)，紡錘體的紡錘絲（或星射線）微管就附著在著絲點(diǎn)上，并牽引染色體移動(dòng)

細(xì)胞生物學(xué)第十章細(xì)胞核與染色體Cohesin(分子膠,凝聚蛋白,整合素)姐妹染色單體之間分離APC（有絲分裂后期促進(jìn)因子）

介導(dǎo)CyclinB降解，CDK1活性喪失激活分離酶Separase活性Chapter12CellCycle

細(xì)胞生物學(xué)第十章細(xì)胞核與染色體

中央結(jié)構(gòu)域：位于動(dòng)粒結(jié)構(gòu)域的下方,含有高度重復(fù)的α衛(wèi)星DNA構(gòu)成的異染色質(zhì)。配對(duì)結(jié)構(gòu)域：位于著絲粒結(jié)構(gòu)的內(nèi)層，中期兩條染色單體在此處相互連結(jié)，在此區(qū)域發(fā)現(xiàn)有兩類蛋白，一類為內(nèi)著絲粒蛋白INCENP（innercentromereprotein），另一類為染色單體連接蛋白CLIP（chromatidlinkingprotein）.

細(xì)胞生物學(xué)第十章細(xì)胞核與染色體（B）端粒是染色體端部的特化部分，由端粒DNA和端粒蛋白構(gòu)成，其生物學(xué)作用在于維持染色體的穩(wěn)定性。如果用X射線將染色體打斷，不具端粒的染色體末端有粘性，會(huì)與其它片段相連或兩端相連而成環(huán)狀。細(xì)胞生物學(xué)第十章細(xì)胞核與染色體熒光原位雜交顯示的端粒（上）和端粒序列（下）細(xì)胞生物學(xué)第十章細(xì)胞核與染色體

端粒由高度重復(fù)的短序列串聯(lián)而成，在進(jìn)化上高度保守，不同生物的端粒序列都很相似，人的序列為GGGTTA。端粒起到細(xì)胞分裂計(jì)時(shí)器的作用，端粒核苷酸復(fù)制和基因DNA不同，每復(fù)制一次減少50-100bp，其復(fù)制要靠具有反轉(zhuǎn)錄酶性質(zhì)的端粒酶（telomerase）來完成，正常體細(xì)胞缺乏此酶，故隨細(xì)胞分裂而變短，細(xì)胞隨之衰老。細(xì)胞生物學(xué)第十章細(xì)胞核與染色體（E）隨體（satellite)：指位于染色體末端的球形或圓柱形染色體節(jié)段，通過次縊痕區(qū)與染色體主體部分相連。位于染色體末端的隨體稱為端隨體，位于兩個(gè)次縊痕中間的稱中間隨體。細(xì)胞生物學(xué)第十章細(xì)胞核與染色體染色體DNA的關(guān)鍵序列：①自主復(fù)制序列(autonomouslyreplicatingDNAsequence,ARS)，是DNA復(fù)制的起點(diǎn)，酵母基因組含200-400個(gè)ARS，大多數(shù)具有一個(gè)11bp富含AT的一致序列（ARSconsensussequence,ACS）；細(xì)胞生物學(xué)第十章細(xì)胞核與染色體②著絲粒序列(centromereDNAsequence,CEN)，由大量串聯(lián)的重復(fù)序列組成，如α衛(wèi)星DNA，其功能是參與形成著絲粒，使細(xì)胞分裂中染色體能夠準(zhǔn)確地分離；③端粒序列(telomereDNAsequence,TEL)，不同生物的端粒序列都很相似，由長5-10bp的重復(fù)單位串聯(lián)而成，人的重復(fù)序列為GGGTTA。細(xì)胞生物學(xué)第十章細(xì)胞核與染色體染色體的三種基本序列細(xì)胞生物學(xué)第十章細(xì)胞核與染色體特殊形態(tài)染色體（特定發(fā)育階段）--巨大染色體多線染色體燈刷染色體細(xì)胞生物學(xué)第十章細(xì)胞核與染色體（1）多線染色體1881年意大利的Balbiani發(fā)現(xiàn)于雙翅目搖蚊幼蟲的唾腺細(xì)胞。其特點(diǎn)是：①體積巨大，比其它體細(xì)胞染色體長100-200倍，體積大1000-2000倍，這是由于核內(nèi)有絲分裂的結(jié)果，即染色體多次復(fù)制而不分離。②多線性，每條多線染色體由500-4000條解旋的染色體合并在一起形成。細(xì)胞生物學(xué)第十章細(xì)胞核與染色體

來源于核內(nèi)有絲分裂，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(duì)，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。多線染色體上含有一系列交替分布的帶和間帶。帶區(qū)的染色質(zhì)組裝程度比間帶染色質(zhì)高的多，所以帶區(qū)呈現(xiàn)深染而間帶淺染。細(xì)胞生物學(xué)第十章細(xì)胞核與染色體在果蠅個(gè)體發(fā)育的某個(gè)階段，多線染色體的某些帶區(qū)疏松膨大，形成膨突。----是基因活躍轉(zhuǎn)錄的形態(tài)學(xué)標(biāo)志。細(xì)胞生物學(xué)第十章細(xì)胞核與染色體（2）燈刷染色體燈刷染色體：形如燈刷狀，是一類處于伸展?fàn)顟B(tài)具有正在轉(zhuǎn)錄的環(huán)狀突起（是RNA活躍轉(zhuǎn)錄的區(qū)域）的巨大染色體。燈刷染色體細(xì)胞