《染色体和基因》PPT课件

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1、第三章染色体和基因一.染色体概述二.原核生物的染色体及其基因三.真核生物的染色体四.真核生物的基因染色体概述1.染色体的发现2.染色体是遗传物质的主要载体3.染色体的组成原核生物的染色体及其基因大肠杆菌E.coli的染色体2.大肠杆菌E.coli的基因3.大肠杆菌噬菌体φ×174染色体4.大肠杆菌噬菌体φ×174基因5.λ噬菌体染色体三.真核生物的染色体1.染色质和染色体2.真核生物染色体的组成3.真核生物染色体的一般形态特征1)主缢痕(primaryconstriction)和着丝粒(centromere)2)次缢痕（secondaryconstriction）和随体（satell

2、itetrabant）3)染色粒（chromomere）4)端粒（telomere）5)染色单体4.染色体功能实现的三要素5.真核生物染色体的超微结构6.常染色质和异染色质一.染色体概述1.染色体的发现从19世纪中期到20世纪初，显微技术的发展使人们关于细胞结构尤其是细胞核的研究，有了长足的进展。MicroscopemadebyRobertHookeMicroscopemadebyCharlesChevalier18401842年，德国科学家C.vonNägeli首次注意到细胞核内的着色物质。1879－1885年间，W.Flemming描述了细胞分裂过程中这些易被碱性染料着色的物质在

3、细胞周期内的活动。直到1888年，细胞生物学家WilhelmWaldeyer才把光学显微镜下观察到的、真核细胞分裂时细胞核中呈棒状可染色的结构，正式命名为染色体（chromosome）。19世纪60年代，奥地利植物学家格里戈尔·孟德尔已经通过植物杂交实验提出了“遗传因子”的概念，并发现了生物遗传的分离定律和自由组合定律。然而遗憾的是，这一划时代的发现，当时并没有引起人们的重视。1900年，HugodeVries、CarlCorrens和ErichTschermak三位不同国籍的科学家各自独立地重新发现了Mendel1866年发表的研究成就—现代遗传学时代开始了。遗传学研究有力地推动了

4、细胞学的进展。1902年，T.Boveri和W.S.Sutton从细胞的成熟分裂与受精过程中发现孟德尔所说的遗传因子从亲代到子代的传递过程与细胞内染色体从亲代到子代的传递过程存在着平行现象，所以他们认为遗传因子（基因）可能存在于染色体上，从而为遗传学的染色体理论奠定了基础。1909年，丹麦植物学家和遗传学家WilhelmLudwigJohannsen首次提出“基因”这一名词，用以表达Mendel的遗传因子概念。母性的生殖核蛔虫父亲的生殖核受精卵蚱蜢,蝗虫减数分裂的前期1910年，美国著名的遗传学家Morgan和他的助手们从白眼突变的雄果蝇中发现性连锁现象，第一次将代表某一特定性状的基

5、因同某一特定的染色体联系起来，证明了基因就是在染色体上，并提出了经典遗传学的连锁与互换定律。Morgan证实基因是遗传单元，在染色体上呈线状排列。Morgan的理论使科学界认识了染色体的重要性，并接受了孟德尔的遗传原理。细胞骨架2.染色体是遗传物质的主要载体亲代能够将自己的遗传物质以染色体的形式传给子代，保持了物种的稳定性和连续性。由于细胞内的DNA主要在染色体上，所以说遗传物质的主要载体是染色体。3.染色体的组成染色体主要由DNA和蛋白质组成。同一物种内每条染色体所携带DNA的量是一定的，但不同染色体或不同物种之间变化很大。同一物种体细胞内染色体的数目恒定。组成染色体的蛋白质（组蛋

6、白和非组蛋白）种类和含量也是十分稳定的。二.原核生物的染色体及其基因原核生物的遗传物质以裸露的核酸分子存在，虽与少量蛋白质结合，但不形成染色体结构。原核生物一般只有一个染色体，即一个核酸分子（DNA或RNA）。大多数为双螺旋结构，少数以单链形式存在。这些核酸分子大多数为闭合环状，少数为线状。1.大肠杆菌E.coli的染色体大肠杆菌没有明显的核结构，但其DNA有一个相对集中的区域，在这一个小区域中形成类核（nucleoid）。类核的DNA成分占80％，其余为RNA和蛋白质。用RNA酶或蛋白酶处理类核，可使之由致密变得松散。表明RNA和某些蛋白质分子起到稳定类核的作用。微体鞭毛核糖体荚膜

7、(Capsule);鞭毛（flagellum）;菌毛(pili或fimbria);性菌毛(Sex-pill或F-pili);破裂大肠杆菌染色体是由4.2106碱基对组成的双链环状DNA分子，在DNA结合蛋白质的作用下压缩成一个手脚架形（scaffold）结构。大肠杆菌染色体形成100个左右的小区（domain），小区内都是负超螺旋。用微量的DNAaseⅠ处理时，只能使一小部分的DNA由超螺旋状态变成松弛状态。2.大肠杆菌E.coli的基因大肠杆菌功能上相