细胞生物学课件染色质和染色体

为异染色质。
X小体
X染色质
兼性异染色质的总量随细胞类型 而变化；
一般胚胎细胞含量少，高度分化 的细胞含量较多，说明随着细胞分化， 较多的基因渐次以聚缩状态而关闭。 因此，染色质的压缩折叠可能是关闭 基因活性的一种途径。
常、异染色质的区别
常染色质 异染色质
第二节 染色质和染色体
(Chromatin & chromosome)
概念： 染色质与染色体是由DNA、组蛋
白、非组蛋白及RNA等组成的核酸和 蛋白质的复合体，是遗传信息的载体。 是同一种物质在细胞周期的不同时期 中所表现的两种不同的存在形式。
※ 染色质是细胞间期核内伸展 开的DNA蛋白纤维。
※ 染色体是高度螺旋化的DNA 蛋白纤维，是在细胞分裂期看得见 的可用染料染色的条状结构。
存在于核心颗粒，形成 核小体
核小体结构图解
3.组蛋白的化学修饰
乙酰化：可改变赖氨酸所带的电荷， 降低组蛋白与DNA的结合， 调节转录的进行。
磷酸化：同乙酰化
甲基化：可增强组蛋白和DNA的相互 作用，调节转录活性
（三）非组蛋白
非组蛋白是染色体上与特异 DNA序列结合的蛋白质，能识别特 异的DNA序列，识别信息存在于 DNA本身。
1.特 性：
① 酸性蛋白质，带负电荷,富含 天门冬AA，谷AA等酸性AA
② 种类多
③ 具有种属和组织特异性
④ 整个周期都能合成
2.非组蛋白的功能
① 参与构建染色体 ② 启动DNA的复制 ③ 调控基因的转录
组蛋白与非组蛋白的比较
非组蛋白 有种属和细胞特异性 活动的染色质中含量高 整个细胞周期中都能合成 与DNA结合对基因 表达起正调控作用
1.在细胞周期中（除复制期外）都呈浓 缩状态，由高度重复的DNA序列构成。
2.常位于染色体的着丝粒区，端粒区、 次缢痕等部位。
3.具有遗传惰性。 4.在复制行为上，较常染色质晚复制。
兼性异染色性 （ facultative heterochromatin)
在某些细胞类型或在一定发育阶段，
原来的常染色质聚缩，丧失转录活性，变
１）复制源序列
组成 ：一段保守序列： -A(T)TTTAT(C)A(G)TTTA(T)-,
功能： ※ 细胞进行DNA复制的起点。 ※ 维持染色体在世代传递中的 连续性。
2）着丝粒序列 组成：串联重复序列，含有11个保
守的碱基序列：GATTTCCGAA-。 功能:
※ 两姐妹染色单体的连接部位。 ※ 分裂期，与纺锤丝相连，使染色体
一条线性DNA分子构成。 ➢ 一个真核细胞单倍染色体组中所含
的全部遗传信息，叫做基因组。
1. 单一序列和重复序列
真核细胞中染色质DNA序列可 分为单一序列和重复序列两大类型， 重复序列又分为中度重复序列和高 度重复序列。
1）单一序列（unique sequence)
在基因组中仅有一个或几个拷贝， 负责蛋白质氨基酸组成的信息。
碱性氨基酸，属碱性蛋白质。 ➢可与酸性DNA紧密结合。
2.组蛋白的分类
⑴ 核小体组蛋白
（nucleosomal histone） ➢包括H2A 、 H2B、 H3和H4 ➢无种属及组织特异性，进化上高度
保守
⑵ H1组蛋白 ➢与核小体的进一步包装有关
组蛋白的分类及特性
种类
赖氨酸 /精氨酸
H1 29.00 H2A 1.22
H2B 2.66
H3 0.77 H4 0.79
残基数
分子量 (kD)
215
23.0
129
14.0
125
13.6
135
15.3
102
11.3
保守性 存在部位及结构作用
低 高 高 极高 极高
存在于连接线上
存在于核心颗粒，形成 核小体
存存核在核帮曲在小于小助形于 体核核体成D心N心蛋核A颗颗白小卷粒粒，，，形形成成核 小体体
第二节 染色质与染色体 一、染色质与染色体的组成成分 二、常染色质与异染色质 三、染色质经组装形成染色体 四、染色体的形态结构 五、核型与带型
一、染色质与染色体的组成成分
成分
核酸 DNA RNA
蛋白质 组蛋白 非组蛋白
所占比例 1 0.05-0.1
1 0.5-1.5
(一) DNA
➢ 染色质中的DNA是遗传信息的载体。 ➢ 真核细胞每条未 repetitive sequence)
由一些短的DNA序列呈串联重复排列， 一般为几个、十几个或几十个bp，但重复拷 贝数超过105，存在于染色体的端粒、着丝 粒，构成结构基因的间隔，维系染色体结构， 与减数分裂中同源染色体联会配对有关。
2.DNA稳定遗传的三类功能序列
平均分配到两个子细胞中。
3）端粒序列 组成：富含G的简单重复序列。
草履虫的TTGGGG 拟南芥的TTTAGGG 人的TTAGGG 功能:
※ 维持DNA分子末端复制的完整性。
※ 维持染色体的稳定性。
(二)组蛋白（histone）
1.组蛋白的特点 ➢真核生物染色体的基本结构蛋白。 ➢富含带正电荷的精氨酸和赖氨酸等
组蛋白 无特异性 含量一定 在S期合成 与DNA结合对基因 表达起负调控作用
二、染色质的类型
异染色质 常染色质
常染色质 （euchromatin)
异染色质 （heterochromatin)
组成性异染色质 兼性异染色质
(一)常染色质（euchromatin)
1.伸展状态，螺旋化程度低，染色浅而均匀。 2.单一序列DNA和中度重复序列DNA，有转录
大多数编码蛋白质(酶)的结构基 因属这种结构形式 。
2）中度重复序列 （middle repetitive sequence)
重复次数在10~105之间。多数是不编 码的序列，构成基因的间隔，在基因调控 中起作用，涉及DNA复制、RNA转录及转录 后加工等方面。
中度重复序列有一些是有编码功能的基 因，如rRNA基因，tRNA基因，组蛋白的基 因、核糖体蛋白的基因等。
活性。 3.大部分位于间期核的中央，一部分介于异
染色质之间。 4.在细胞分裂期，常位于染色体的臂。
（二）异染色质（heterochromatin)
1.螺旋化程度高，处于凝集状态，染 色较深。
2.一般位于核的边缘或围绕在核仁的 周围。
3.转录不活跃或无转录活性。
组成性异染色质 （constitutive heterochromatin)