第九章 细胞核与染色体

名词：

核孔复合体染色质/染色体/染色单体/巨染色体基因组核小体

常染色质/异染色质着丝粒/着丝点

主缢痕/次缢痕核仁组织区

随体端粒/端粒酶

核型染色体分带

核仁周期核骨架

核定位信号核输出信号

输入蛋白importin 输出蛋白exportin

组成性异染色质兼性异染色质

思考题：

1.概述细胞核的基本结构；核被膜的形成对细胞生命活动具有什么

意义?

2.简述核孔复合体的结构。

3.核蛋白是如何进行运输的，简述核蛋白的运输模型。

4.染色质的类型及其特征。

5.组蛋白的主要成分有哪些？在结构和功能上有什么异同？

6.试述从DNA到染色体的包装过程。

7.核仁的结构及其功能。

核骨架的主要生物学功能。

名词：

1、核孔复合体：核被膜上沟通核质和细胞质的复杂隧道结构，由多种核孔蛋白构成。隧道的内、外口和中央有由核糖核蛋白组成的颗粒，对进出核的物质有控制作用。

2、染色质:是细胞间期细胞核内能被碱性染料染色的物质。染色体：细胞在有丝分裂和减速分裂过程中有染色质聚缩而成的棒状结构

3、染色单体：复制时产生的染色体拷贝

4、巨染色体;某些生物的细胞中，特别是在发育的某些阶段，可以观察到一些特殊的染色体，它们的特点是体积巨大，细胞核和整个细胞体积也大，所以称为巨大染色体，包括多线染色体和灯刷染色体。

5、基因组：一般的定义是单倍体细胞中的全套染色体为一个基因组，或是单倍体细胞中的全部基因为一个基因组。

6、核小体：核小体是染色体的基本结构单位，由DNA和组蛋白(histone）构成，是染色质（染色体）的基本结构单位。由4种组蛋白H2A、H2B、H3和H4，每一种组蛋白各二个分子，形成一个组蛋白八聚体，约200 bp的DNA分子盘绕在组蛋白八聚体构成的核心结构外面，形成了一个核小体。

7、常染色质：常染色质是指间期核内染色质纤维折叠压缩程度低，处于伸展状态，用碱性染料染色时着色浅的那些染色质。

8、异染色质：在细胞周期中，间期、早期或中、晚期，某些染色体或染色体的某些部分的固缩常较其他的染色质早些或晚些，其染色较深或较浅，具有这种固缩特性的染色体称为异染色质

9、着丝粒：染色体中连接连个染色单体、并将染色单体分为短臂和长臂的结构。

10、着丝点：有着丝点结合蛋白在有丝分裂期间特别装配起来的、附着于主缢痕外侧的圆盘状结构，内层与着丝粒结合，外层与动粒微管结合。

11、主缢痕：中期染色体上一个染色较浅而缢缩的部位，主缢痕处有着丝粒，所以亦称着丝粒区，由于这一区域染色线的螺旋化程序低，DNA含量少，所以染色很浅或不着色。

12、次缢痕：是染色体上的一个缢缩部位, 由于此处部分的DNA松懈, 形成核仁组织区, 故此变细。它的数量、位置和大小是某些染色体的重要形态特征。每种生物染色体组中至少有一条或一对染色体上有次缢痕。次缢痕中的染色质含有rDNA，它与rDNA的形成有关

13、核仁组织区：细胞核特定染色体的次缢痕处,含有rRNA基因的一段染色体

区域,与核仁的形成有关,故称为核仁组织区。

14、随体：位于染色体末端的、圆形或圆柱形的染色体片段, 通过次缢痕与染色体主要部分相连。它是识别染色体的主要特征之一。根据随体在染色体上的位置,可分为两大类: 随体处于末端的, 称为端随体; 处于两个次缢痕之间的称为中间随体。

15、端粒：端粒是线状染色体末端的DNA重复序列。

16、端粒酶：是基本的核蛋白逆转录酶,可将端粒DNA加至真核细胞染色体末端。

17、核型：核型是指染色体组在有丝分裂中期的表型，是染色体数目、大小、形态特征的总和。

18、染色体分带：用特殊的染色方法, 使染色体产生明显的色带(暗带)和未染色的明带相间的带型(banding patterns), 形成不同的染色体个性, 以此作为鉴别单个染色体和染色体组的一种手段。

19、核仁周期：核仁是一种动态结构，随细胞周期的变化而变化，即形成→消失→形成,这种变化称为核仁周期。

20、核骨架：真核细胞核内的网络结构，是指除核被膜、染色质、核纤层及核仁以外的核内网架体系。

21、核定位信号：蛋白质的一个结构域，通常为一短的氨基酸序列，它能与入核载体相互作用，使蛋白能被运进细胞核。

22、核输出信号：作为核内物质输出细胞核的信号，帮助核内的某些分子迅速通过核孔进入细胞质。

23、输入蛋白importin：仅有和定位信号的蛋白质本身不能通过核孔复合物，它必须与水溶性的NLS受体结合，才能穿过核孔复合体，这种受体称为输入蛋白。

24、输出蛋白exportin：细胞核中能够识别输出信号并与之结合的一种蛋白质，帮助核内物质通过核孔复合体输出到细胞质，然后快速通过核孔回到细胞核中。

25、组成性异染色质：是指所有细胞中永久存在的异染色质。其DNA不含基因，包括着丝粒、端粒等特定区域的DNA。

26、兼性异染色质：是指在某些细胞类型的一定阶段出现的高度聚缩，丧失基因转录活性的DNA。

思考题：

1. 概述细胞核的基本结构；核被膜的形成对细胞生命活动具有什么意义?

细胞核是细胞内储存遗传物质的场所，包括核被膜，核基质，DNA纤维，核仁，核质。

核被膜的形成对细胞生命活动的意义：1、基因表达的时刻隔离2、核膜作为保护性屏障，使核处于一微环境中3、染色体的定位和酶分子的支架

2. 简述核孔复合体的结构。鱼笼模型

核孔复合体是指镶嵌在核孔上的一种复杂的结构。主要有以下四种结构组分：1.胞质环：位于核孔边缘的胞质面一侧，又称外环； 2.核质环：位于核孔边缘的核质面一侧，又称内环； 3.辐：由核孔边缘伸向中心，呈辐射状八重对的纤维； 4.栓：又称中央栓。位于核孔中心，呈颗粒状或棒状。

核孔复合体对于垂直于核膜孔中心的轴呈辐射状八重对称结构，而相对于平行核膜面则是不对称的。

3.核蛋白是如何进行运输的，简述核蛋白的运输模型。

核蛋白的输入：

1、输入蛋白α，β和货物蛋白形成复合物

2、输入蛋白β与核孔复合物作用将复合物转运到核中

3、核中Ran GTP和输入蛋白β作用使货物蛋白与复合物解体

4、Ran GTP和输入蛋白α，β回到细胞质

5、细胞质中Ran GTP转变成Ran GDP 并与输入蛋白β脱离

6、Ran GTP回到细胞核中，重新生成Ran GTP

核蛋白的输出：

1、NES与输出蛋白结合，输出蛋白与RAN GTP作用生成三分子运输复合物

2、复合物够核孔进入细胞质

3、Ran-GTP被水解成Ran-GDP

4、Ran蛋白构型改变，复合物解离

5、输出蛋白和Ran-GDP重新通过核孔回到核。

4. 染色质的类型及其特征。

常染色质是指间期核内染色质纤维折叠压缩程度低，处于伸展状态，用碱性染料染色时着色浅的那些染色质。

异染色质在细胞周期中，间期、早期或中、晚期，某些染色体或染色体的某些部分的固缩常较其他的染色质早些或晚些，其染色较深或较浅，具有这种固缩特性的染色体称为异染色质异染色质又被分为两类：组成性异染色质和兼性异染色质组成性异染色质：是指所有细胞中永久存在的异染色质。其DNA不含基因，包括着丝粒、端粒等特定区域的DNA。

兼性异染色质：是指在某些细胞类型的一定阶段出现的高度聚缩，丧失基因转录活性的DNA。

5.组蛋白的主要成分有哪些？在结构和功能上有什么异同？