本文将介绍
什么是染色体?开云体育电脑官网快速概述
开云体育电脑官网染色体是一束紧密缠绕的DNA分子。在真核细胞中，染色体储存在细胞核中。开云体育电脑官网我们有23对染色体(1-22,X和Y)，开云体育电脑官网在细胞分裂之前，数量会翻倍。
当细胞准备分裂时，它们长长的DNA线将被压缩成染色体。开云体育电脑官网填充的DNA使相等的遗传物质更容易正确地分离成子细胞。
[在这幅图中]说明长DNA分子是如何包装成短染色体的。每条染色体都由DNA组成，DNA紧紧地缠绕在被称为组蛋白的蛋白质周围。含有DNA和蛋白质的物质叫做染色质．
图片来源:基因组研究有限公司
[在这幅图中]你想亲自学习细胞生物学吗?看看你如何创造乐趣以香肠为染色体，意大利面为微管的有丝分裂食物模型开云体育电脑官网！
细胞如何储存它们的遗传信息
我们的基因都是加密的书，承载着生命的秘密。这些基因书籍的语言是写在核苷酸碱基对(A t g c)．这些书的纸是用DNA分子。
[在这幅图中]DNA双链螺旋。
DNA字母只包含四个字母，分别是四个含氮碱基选项:腺嘌呤(A)，胸腺嘧啶(T)，胞嘧啶(C),鸟嘌呤(G)．每个碱基只能与另一个配对，A与T配对，C与g配对DNA互补碱基配对规则．根据这个规则，两条互补的DNA链结合在一起，形成双链DNA螺旋。
我们所有的基因都储存在细胞核中，细胞核位于46条长长的DNA线上。生物体的整套遗传物质被称为“遗传物质”。基因组”。研究基因开云体育全站app下载安装组的科学被称为“基因组学”。
不要搞砸DNA
除了分裂的细胞外，细胞核中的DNA分子都是“开放”的形式，因此每个基因都可以被转录成mRNA。
如果你将单个细胞的所有DNA拉伸成一条线状，它可以长达2-3米。令人难以置信的是细胞是如何做到的把整个DNA装进一个小小的细胞核里(100万倍压实，一个核的直径小于2-3微米;一微米= 0.000001米)。
当细胞准备分裂时，所有的遗传物质都会被复制。整个基因组的一个拷贝必须正确地分配到每个子细胞。否则，细胞分裂失败，可能导致癌症等疾病。
[在这张图中]纠结的耳机是我们生活中最讨厌的事情之一。在我们的细胞中，DNA线甚至比耳机线还要长。
正如你所想象的那样，当两组DNA分子如此长且纠缠在一起时，几乎不可能将它们分开。为了解决这个问题，每个DNA线被组织成一个非常紧凑的结构，称为“染色体”。在人类细胞中，46条(或23对)长的DNA线被压缩成23对染色体(1-22开云体育电脑官网,X或Y)。
[在这张图中]为了处理长DNA分子，我们的细胞将DNA线打包成许多紧凑的结构，称为“染色体”。开云体育电脑官网
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我们能在显微镜下看到DNA和染色体吗?开云体育电脑官网
即使在显微镜下，细胞核中的DNA链也看不见。这是因为DNA螺旋非常薄，仅2.2-2.6纳米宽。然而，当细胞为细胞分裂做准备时，DNA会聚集到染色体中，并变得更加紧密地凝聚;开云体育电脑官网因此在光学显微镜下是可见的。
[在这幅图中]分裂细胞内染色体的两个例子。开云体育电脑官网
有些细胞，如靠近根尖的根细胞和动物卵细胞，细胞核较大，分裂活跃。你有很好的机会在显微镜下看到它们的染色体。开云体育电脑官网
在细胞分裂过程中可以看到染色体。开云体育电脑官网
在40 开云体育电脑官网× 100倍物镜光学显微镜下，染色体清晰可见。亚甲基蓝将染色体的DNA内容染成深蓝色。开云体育电脑官网这个标本是蛔虫(寄生线虫)卵，含有活跃的有丝分裂细胞。这个标本包括在Rs的科开云体育全站app下载安装学25预制件幻灯片．
染色体的结构开云体育电脑官网
每条染色体都有一个收缩点叫做着丝粒，它将染色体分为两个部分，或“武器染色体的短臂被标记为“p的手臂染色体的长臂被标记为“问的手臂染色体的两端叫做端粒．
染色体的结构。开云体育电脑官网
在细胞分裂之前，每条染色体复制形成一个姐妹染色单体，姐妹染色单体有四条臂相连着丝粒(也称为着丝点)。
着丝粒
虽然这个收缩点被称为“中心点”，但它通常并不精确地位于染色体的中心。在某些情况下，着丝粒几乎位于染色体的末端。每条染色体上着丝粒的位置决定了染色体的特征形状，并可用于描述特定基因的位置。
[在这幅图中]根据着丝粒的位置分为四种染色开云体育电脑官网体。
(1)注:;(2)近端着丝;(3)亚中间着丝粒;(4)稳心。
根据着丝粒的位置，染色体可分为四种类型:开云体育电脑官网
(1)远中心-它的着丝粒占据末端位置，因此染色体只有一条臂。这种类型的染色体不存在于人类细胞中。
(2)离端中心-它的着丝粒靠近其中一端。结果，一只胳膊很长，另一只很短。
(3)亚稳心-它的着丝粒位于离中点稍远的地方，因此两个臂是不相等的。
(4)稳心的——它的着丝粒位于染色体的中间，因此两条臂几乎相等。
在细胞分裂过程中，着丝粒充当锚点，将姐妹染色单体分开，平均地分成两个子细胞。我们将在后面的“染色体和细胞分裂”一节中进一步讨论。开云体育电脑官网
正常的染色体只有一个着丝粒(称为单中心的)。如果一条染色体有两个(双中心)或两个以上的着丝粒(多中心)，姐妹染色单体的分离将是一个问题。如果一条染色体没有着丝粒，它就叫做无中心染色体。这样的染色开云体育电脑官网体代表的是新破裂的染色体片段，它们不能存活很长时间。这些异常染色体通常是DNA重组开云体育电脑官网的结果。
染色体组型
通过观察细胞分裂过程中的染色体，科学家们了解了大部分关于染色体的知识。开云体育电脑官网一种特殊的显微镜技术，叫做吉姆萨显带(g显带)核型，可以显示单个染色体，如下图所示。开云体育电脑官网
[在这幅图中]核型是一个人的染色体集合。开云体育电脑官网正如你所看到的，这是一个男性的核型(22对常染色体加上X和Y染色体)。开云体育电脑官网
你在染色体上看到的这些较暗的“g带”来自于更强的吉姆萨染色，染色质更浓缩。开云体育电脑官网这些区域往往富含腺嘌呤和胸腺嘧啶(at丰富)，而基因相对贫乏。另一方面，较轻的g带反射较少浓缩的染色质，具有较高的鸟嘌呤和胞嘧啶含量(富gc)。这些区域也携带更多的基因，并具有转录活性。
染色体带和命名法
每个染色体臂被划分为区域或细胞遗传学乐队基于g带核型。细胞遗传学带标记为p1, p2, p3，或q1, q2, q3等，从着丝粒向端粒计数。在较高的分辨率下，可以在带内看到子带。子带的编号也从着丝粒到端粒。
遗传学家使用这些条带作为地图来描述一个特定基因在染色体上的位置。这个方法叫做细胞发生的位置．数字和字母的组合提供了基因在染色体上的“地址”。
例如:
7q12:位于q臂第17号染色体第1区第2带上的一个位置。
7q31.2:位于第7号染色体，第3区，第1带，第2子带上
17q13-q22: 17号染色体上的一个片段，从q13到q22
[在这幅图中]CFTR基因位于7号染色体的长(q)臂7q31.2位置。CFTR基因的突变导致了一种叫做囊性纤维化的遗传疾病。
图片来源:医疗在线
有时，我们把染色体的末端标记为“ptel”和“qtel”。开云体育电脑官网例如，符号7qtel指的是7号染色体长臂的末端。非常接近着丝粒的基因有时会被标记为“cen”缩写。
端粒
端粒是染色体的末端。端粒由非编码DNA的重复序列组成，保护染色体不受损伤。细胞每分裂一次，端粒就会变短。最终，端粒变得如此之短，以至于细胞无法再分裂。
[在这幅图中]端粒长度作为生物年龄的标志。随着时间的推移，由于持续的细胞分裂，端粒变得更短。细胞会感觉到端粒长度的不足而停止分裂。否则，染色体可能会从末开云体育电脑官网端开始失去基因并产生突变。
常染色体和性染色体开云体育电脑官网
在人类中，每个细胞通常包含23对染色体，总共46对。开云体育电脑官网22对这样的，叫做常染色体女性和男性看起来是一样的。第23对性染色体开云体育电脑官网，男女之间的差异。雌性有两份X染色体而男性有一个X和一个Y染色体．父母双方为每一对染色体贡献一条染色体，这样后代的染色体一半来自母亲，一半来自父亲。开云体育电脑官网
开云体育电脑官网染色体与细胞分裂
细胞分裂分为两种类型:有丝分裂而且减数分裂．两者都需要将等量的遗传物质或染色体适当分离成新的子核或细胞。开云体育电脑官网
[在这张图片中]显微镜下的有丝分裂阶段。
有丝分裂由五个基本阶段组成:前期、前中期、中期、后期和末期。这些阶段以严格的顺序发生。这个标本是蛔虫卵(寄生线虫)，含有活跃的有丝分裂细胞，可以从Rs的科开云体育全站app下载安装学25预制件幻灯片．
在细胞分裂的复杂过程中，着丝粒帮助染色体保持正确的开云体育电脑官网排列。当染色开云体育电脑官网体被复制为新细胞的产生做准备时着丝粒(有时也叫着丝粒)作为每个复制染色体的两半的附着位点，称为姐妹染色单体．
[在这幅图中]染色体复制形成姐妹染色单体。x型姐妹染色单体在着丝粒上有四条臂。
在有丝分裂的后期阶段，姐妹染色单体必须被分开，相等地分离成两个新的细胞核。细胞做这项工作就像我们用缆绳和绞车把车从泥里拉出来一样。这种“电缆”叫做“微管”。着丝粒作为微管的锚点。的中心体就像“绞车”将姐妹染色单体(汽车)分开。
[在这幅图中]有丝分裂过程中微管、着丝粒和中心体的图示。
在有丝分裂过程中，微管的一端附着在每条染色体的着丝粒区，另一端由中心体控制。你可以想象，中心体就像绞车一样，通过拖动固定在着丝粒上的微管(缆绳)将姐妹染色单体(汽车)分开。
细胞分裂后，染色体将在新的子细胞中分解成更松散的D开云体育电脑官网NA线。打开填充的染色质允许基因转录用于细胞的日常活动。
如何将DNA打包到染色体中开云体育电脑官网
为了组装染色体，细胞制造一种叫做组蛋白可以凝结DNA。由此产生的组蛋白- dna复合体称为染色质．
如果你试过储存缝纫线，你就会知道把线卷在圆柱卷上要容易得多。你可以想象dna就像缝纫线而组蛋白就像圆柱卷。你明白我的意思了。
简单地说，八个组蛋白形成一个核心复合体，叫做核小体．每个核小体允许两次DNA包裹。在电子显微镜下，带有核小体的DNA看起来就像一串珠子。
[在此图中]组蛋白对DNA线程包的说明。
八个核心组蛋白组成一个组蛋白八聚体。大约147个碱基对的DNA缠绕在组蛋白八聚体周围(约两匝)形成核小体。沿着DNA分子排列的核小体看起来就像串在绳子上的珠子。
[在这幅图中]DNA包裹在核小体周围的电子显微镜图像，就像绳子上的珠子。
核小体用箭头表示。
图片修改自Olins, D. E. & Olins, A. L.染色质历史:我们从桥上的观点。自然评论分子细胞生物学4,811(2003)。
将DNA包装到核小体中可以使DNA线长度缩短约7倍。这些核小体被进一步包装成染色体最紧密的棒状结构。开云体育电脑官网
[此图中]染色体包装的过程。
DNA包裹在组蛋白周围，与支架蛋白一起形成染色体。目前，科学家们只对DNA如何组织成核小体有一个很好的了解。除此之外，我们仍然不知道染色体到底是如何组装的。开云体育电脑官网
图片来源:维基
染色体畸变和疾病
染色体畸变或异常是染色体数量或结构的变化。开云体育电脑官网染色体畸变通常是由细胞分裂过程中的错误引起的。由于染色体是开云体育电脑官网我们基因的载体，染色体畸变会导致严重的医学疾病。
错误的染色体数目
缺失的或多余的染色体被称为染色体开云体育电脑官网非整倍性．多出一条染色体(三条而不是两条)的情况是三体症。例如,唐氏综合症是由于多余的21号染色体的存在而导致的疾病，或称“21三体”。性染色体的非整倍体也可能发生，如XXY、XYY和开云体育电脑官网XXX综合征。
染色体结构错误
细胞分裂过程中的错误可能会改变染色体的结构，打乱我们的基因。开云体育电脑官网有四种类型的结构染色体畸变:缺失、复制、倒置和易位。
[在这张图中]四种结构染色体畸变。
缺失:染色体上基因的缺失。复制:染色体上基因的数量翻倍。(3)倒位:染色体的一段断裂后，以倒(180°扭转)的位置重新连接到同一染色体上。没有基因的损失或增加。易位:染色体的一部分转到非同源染色体上的现象。
染色体的发现开云体育电脑官网
早在19世纪60年代，孟德尔和达尔文就开始探索可能的遗传机制。然而，他们并不知道遗传物质的存在。
然后，在接下来的几十年里，瓦尔特·弗莱明、西奥多·Boveri和沃尔特·萨顿对染色体做出了一系列重要的发现，包括这些结构是什么样子的，它们在有丝分裂过程中如何移动，以及它们在遗传中可能扮演什么角色。开云体育电脑官网
[在这幅图中]Walther Flemming绘制的有丝分裂图，摘自1882年的《Zellsubstanz, Kern und Zelltheilung》一书
图片来源:维基
“染色体”这个名字来源于希腊语“chroma”(意思是颜色)和“-soma”(意思是身体)，描述的是染色体可以被细胞核中的染料染色。开云体育电脑官网
弗莱明实际上已经发现了染色体，尽管这个术语是几年后由海因里希·瓦尔代尔创造的。
不同生物的染色体数量
真核生物的染色体数量变化很大开云体育电脑官网(见下面的例子)。没有规律表明，较高级的生物比较低级的生物有更多的染色体(或基因)。开云体育电脑官网事实上，在亲缘关系开云体育电脑官网密切的物种中，染色体可以融合或断裂，从而进化成不同的数量。
开云体育电脑官网动物细胞中的染色体通常是成对的(称为二倍体或2n)。然而，在植物中，染色体可能在4(四倍体)开云体育电脑官网、6(六倍体)或更多(多倍体)的拷贝中。印度麂是一种原产于南亚的鹿，它的染色体数量是哺乳动物中最少的(雌性6条，雄性7条)。开云体育电脑官网蝰蛇舌蕨类可能拥有最多的染色体(约。开云体育电脑官网1200;多倍体)在已知的植物王国。
有些鸟类、爬行动物、鱼类和两栖动物(不是哺乳动物)有一种非常小的染色体，叫做微染色体．例如，鸡有8条大染色体，2条性染色体和60条微染色体。开云体育电脑官网
[在这幅图中]一些例子显示了动物和植物染色体数量的多样性。
原核生物有染色体吗?开云体育电脑官网
是的，原核生物——细菌和古生菌——通常开云体育网址只有一条环状染色体。由于原核生物没有细胞核，相反，它们的DNA被组织成一种叫做类核的结构。它们有组蛋白样的蛋白质来帮助DNA的组织。有时，细菌也有更小的环状染色体外DNA，称为质粒。
[在这幅图中]细菌细胞与古菌细胞结构的异同。
了解更多:https://rs开云体育全站app下载安装science.com/archaea-vs-bacteria/
总结
1.开云体育电脑官网染色体是由一捆捆紧密缠绕的DNA分子和被称为组蛋白的蛋白质组成的。在真核细胞中，染色体储存在细胞核中。开云体育电脑官网
2.DNA线太细(2.2-2.6纳米)，无法在光学显微镜下看到。然而，在细胞分裂过程中，用开云体育电脑官网光学显微镜可以看到染色体。
3.我们有23对染色体(1-22,X和Y)，开云体育电脑官网在细胞分裂之前，数量会翻倍。
4.每条染色体都有一个收缩点叫做着丝粒它将染色体分成两条武器．染色体的短臂被标记为p的手臂长臂上标有“问的手臂染色体的两端叫做端粒．
5.开云体育电脑官网动物细胞中的染色体通常是成对的(称为二倍体或2n)。然而，在植物中，染色体可能在4(四倍体)开云体育电脑官网、6(六倍体)或更多(多倍体)的拷贝中。
6.从真核生物到真核生物，染色体数量是可变的。染色体数量开云体育电脑官网越多的生物就越先进。
