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第二节 染色体的形态和数目
作者:农学院    文章来源:浙江大学精品课程网    点击数:6421    更新时间:2007/7/5
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  一、真核生物染色体的形态特征
  1.重要性
  (1) 几乎所有生物细胞中均可看到染色体的存在; 
  (2) 各物种染色体均有其特定的形态特征,在细胞分裂的中期和早后期最为明显和典型; 
  (3) 中期染色体分散排列在赤道板上,故通常在这个时期进行染色体形态的识别和研究。

  2.形态
  (1) 组成:着丝粒、长臂和短臂; 
  (2) 着丝点在细胞分裂时,对于染色体向两极牵引具有决定性作用; 
  (3) 次缢痕、随体是识别特定染色体的重要标志; 
  (4) 某些次缢痕具有组成核仁的特殊功能。


蚕豆:有丝分裂中期染色体(排列于赤道面上)。箭头示两条大染色体。

  3.类型 参看染色体类型表

长臂/短臂

染色体形态

着丝点位置

染色体分类

缩写

1.00

V

正中

正中着丝点染色体

M

1.01-1.70

V

中部

中着丝点区染色体

m

1.71-3.00

L

近中

近中着丝点区染色体

sm

3.01-7.00

L

近端

近端着丝点区染色体

st

>7.01

棒形

端部

端着丝点区染色体

t

长短臂

极其粗短

粒形

端部

端着丝点染色体

T

  4.大小

  (1)各物种差异很大,染色体大小主要指长度,同一物种染色体宽度大致相同; 
  植物: 长约0.20-50微米、宽约0.20-2.00微米。  
  请看右图

放大图象
  (2)高等植物中单子叶植物的染色体一般比双子叶植物要大些。
  单子叶植物中如,玉米、小麦、大麦和黑麦 > 水稻。但双子叶植物中的牡丹属和鬼臼属也具有较大的染色体。
  请看下列各图:
放大图像
普通小麦根尖细胞
大麦根尖细胞
药用野生稻
野生稻
各类棉花染色体
猕猴桃
白菜甘蓝
油菜罗卜
云南双江大茶叶
果蝇的唾腺细胞
人类染色体

  5.类别
  各生物的染色体不仅形态结构相对稳定,而且其数目成对。 
  * 同源染色体:形态和结构相同的一对染色体;  
  * 异源染色体:这一对染色体与另一对形态结构不同的染色体,互称为异源染色体。

  6.染色体编号
  根据染色体长度、着丝点位置、长短臂比、随体有无等特点进行编号(请看表下方左上图)。


  表:水稻和玉米在细胞减数分裂的粗线期染色体的长度


 

水稻

玉米

染色体编号

全长(微米)

长臂/短臂

全长(微米)

长臂/短臂

1

790

172

8240

130

2

475

216

6650

125

3

470

123

6200

200

4

385

208

5878

160

5

305

205

5982

110

6

275

400

4873

710

7

265

103

4678

280

8

230

170

4778

320

9

210

320

4324

180

10

210

600

3693

280

11

205

156

--

--

12

180

300

--

--

 

蚕豆核型分析图
玉米水稻粗线期
人类染色体Q
人类染色体R
人类染色体G
人类染色体型分析
产前诊断
21三体核型分析
  二、染色体数目
   一些生物的染色体数目

水稻24(2n)

大豆40(2n)

烟草48(2n)

普通小麦42(2n)

蚕豆12(2n)

陆地棉52(2n)

大麦14(2n)

豌豆14(2n)

茶树30(2n)

玉米20(2n)

马铃薯48(2n)

46(2n)

高粱20(2n)

甘薯90(2n)

 

 

 

 

动物中某些扁虫只有4(n=2)

线虫类马蛔虫只有2(n=1)

一种蝴蝶(lysanra)382(n=191)

 

 

 

被子植物中的一种菊科植物n=2

有些植物n=400-600

 

 

  真核生物染色体数目的一般特点:
  1.数目恒定。
  2.体细胞(2n)是性细胞(n)的两倍。
  3.与生物进化的关系:无关。可用于物种间的分类。
  4.染色体数目恒定也是相对的(如动物的肝、单子叶植物的种子胚乳)。
  

  三、原核生物的染色体形态、结构和数目
  通常原核生物细胞里只有一个染色体,且DNA含量远低于真核生物。
  例如: 
  * 大肠杆菌(E.coli)只有一个环状染色体,其DNA分子含核苷酸对为300万,长度1.1mm。
  * 蚕豆配子中染色体(n=6)的核苷酸对为 200亿,长度6000mm。
  * 豌豆配子中染色体(n=7)的核苷酸对为 300亿,长度10500mm。

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