胞生第八章细胞核

1第一页，共四十四页，编辑于2023年，星期二三、染色体的结构和组装

染色质由无数个重复的核小体亚单位（nucleosome）构成的核小体是4种组蛋白（H2A、H2B、H3、H4各2个分子）组成的八聚体核心表面围以长约146bp的DNA双螺旋所构成的。组蛋白H1位于相邻的两个核小体的连接区DNA表面。2第二页，共四十四页，编辑于2023年，星期二从DNA到染色体水平的压缩过程3第三页，共四十四页，编辑于2023年，星期二从DNA到染色体水平的压缩过程4第四页，共四十四页，编辑于2023年，星期二从DNA到染色体水平的压缩过程

5第五页，共四十四页，编辑于2023年，星期二6第六页，共四十四页，编辑于2023年，星期二由螺旋管进一步折叠形成襻环结构，18个襻环结构构成一个微带。袢环模型（loopmodel）染色体支架（非组蛋白）袢环（30nm螺旋管）123456789101112131415161718微带总长520nm30000~100000万个bp一条染色单体约有106个微带。7第七页，共四十四页，编辑于2023年，星期二中期染色体的形态特征四、染色体的结构8第八页，共四十四页，编辑于2023年，星期二9第九页，共四十四页，编辑于2023年，星期二10第十页，共四十四页，编辑于2023年，星期二根据人类染色体着丝粒的位置可将染色体分为3种类型

中着丝粒染色体（metacentricchromosome）亚中着丝粒染色体（submetacentricchromosome）近端着丝粒染色体（acrocentricchromosome）

11第十一页，共四十四页，编辑于2023年，星期二人类染色体的3种类型图解

12第十二页，共四十四页，编辑于2023年，星期二人类核型分组与各组染色体形态特征（非显带标本）

组号染色体号大小着丝粒位置次溢痕随体可鉴别程度A1～

3最大中（1、3号）亚中（2号）1号常见

可鉴别B4～

5次大亚中

难鉴别C6～

12、X中等亚中9号常见

难鉴别E17～

18小中（16号）亚中（17、18号）

16号可鉴别，17、18难鉴别F19～

20次小中

难鉴别G21～

22、Y最小近端

21、22号有，Y无难鉴别13第十三页，共四十四页，编辑于2023年，星期二人类染色体非显带核型图

14第十四页，共四十四页，编辑于2023年，星期二人类染色体显带技术Q显带（Qbanding）G显带（Gbanding）R显带（Rbanding）T显带（Tbanding）C显带（Cbanding）N显带高分辩染色体显带技术15第十五页，共四十四页，编辑于2023年，星期二核仁的构成成分蛋白质80％RNA10％DNA<RNA极少的酯类

核仁干重第四节核仁（nucleolus）16第十六页，共四十四页，编辑于2023年，星期二核仁的亚显微结构1、纤维中心2、致密纤维组分3、颗粒组分4、核仁相连染色质

核仁周边染色质、核仁内染色质5、核仁基质17第十七页，共四十四页，编辑于2023年，星期二纤维中心(fibrillarcenters，FC)：是被致密纤维包围的一个或几个低电子密度的圆形结构，主要成分为RNA聚合酶和rDNA，这些rDNA是裸露的分子。致密纤维组分(densefibrillarcomponent，DFC)：呈环形或半月形包围FC，由致密的纤维构成，是新合成的RNP，转录主要发生在FC与DFC的交界处。

核仁组成（I）18第十八页，共四十四页，编辑于2023年，星期二颗粒组分(granularcomponent，GC)：由直径15-20nm的颗粒构成，是不同加工阶段的RNP。核仁周围染色质(NAC)

：包围在核仁周围的染色质，高度螺旋，属异染色质。核仁内染色质(INC)

：伸入核仁内的染色质，处于非螺旋状态，属常染色质，载有rRNA基因（rDNA）此段DNA称核仁组织区（NOR）它是形成核仁的部位。核仁组成（II）19第十九页，共四十四页，编辑于2023年，星期二核仁基质：低电子密度、无定形的蛋白质液体物质，为上述几种结构的存在环境。核仁组成（III）20第二十页，共四十四页，编辑于2023年，星期二21第二十一页，共四十四页，编辑于2023年，星期二间期细胞有1-2个或多个核仁。分裂期染色质浓缩、rRNA合成停止，rDNA袢环逐渐缩回到染色体，核仁缩小继而消失。细胞分裂期后末期核仁组织者染色体解旋，rDNA伸展成袢样，在酶的作用下合成rRNA，经积累和包装rDNA袢环周围又组建成新的核仁。核仁（有）核仁（消失）核仁（再现）核仁周期：22第二十二页，共四十四页，编辑于2023年，星期二核仁与核仁组织区核仁的再次出现与一些特殊染色体上存在的含有rRNA基因的核仁组织区（nucleolarorganizerregion,NOR）密切相关。人类有5对染色体上存在核仁组织区，它们都是短臂上带有随体的染色体（D组：13、14、15；G组：21、22）这些染色体称核仁组织者染色体。其短臂末端与随体之间有染色质细丝相连（DNA袢环），上含转录rRNA基因它可指导rRNA的合成。23第二十三页，共四十四页，编辑于2023年，星期二机械剪切分离的含有不完整染色体袢环的核仁24第二十四页，共四十四页，编辑于2023年，星期二25第二十五页，共四十四页，编辑于2023年，星期二核仁的主要功能1、核仁是细胞核中rRNA合成的活动中心26第二十六页，共四十四页，编辑于2023年，星期二rRNA基因是重复的多拷贝基因。人的一个细胞中约有200个拷贝，rDNA没有组蛋白核心，是裸露的DNA节段，相邻基因之间为非转录的间隔DNA。27第二十七页，共四十四页，编辑于2023年，星期二转录时，RNA聚合酶沿DNA分子排列，此酶由基因头端向末端移动，转录好的rRNA分子从聚合酶处伸出，愈近末端愈长，从左右两侧均可伸出，呈羽毛状。rRNA首先出现在纤维部，而后转向颗粒部。28第二十八页，共四十四页，编辑于2023年，星期二核仁的主要功能：2、合成核糖体亚基。rDNArRNA基质单位转录单位3nm间隔片段转录的起点转录的终点RNA聚合酶蛋白质颗粒rDNA转录rRNA(45SrRNA前体、纤维状)颗粒状（18s5.8s28srRNA、蛋白质颗粒）剪切、加工加工、包装核糖体的亚基29第二十九页，共四十四页，编辑于2023年，星期二纤维部的纤维状物质是新合成的45SrRNA，它与蛋白质形成RNP复合体。45SrRNA甲基化以后经RNA酶裂解形成18s、28s、5.8srRNA。成熟的rRNA仅为45srRNA的一半，丢失的大部分是非甲基化和GC含量较高的区域。30第三十页，共四十四页，编辑于2023年，星期二5SrRNA通常定位在常染色体，合成后被转运至核仁区参与大亚基的装配。31第三十一页，共四十四页，编辑于2023年，星期二32第三十二页，共四十四页，编辑于2023年，星期二

细胞核是遗传物质DNA存在的主要场所。核的功能主要是遗传物质的复制和遗传信息的表达。第五节细胞核的功能33第三十三页，共四十四页，编辑于2023年，星期二一.生物遗传信息的贮存部分生物细胞中DNA含量和碱基对数生物细胞类别每个细胞中DNA含量(ng)碱基对数/细胞大肠杆菌0.00474x106水母0.336.7x108乌贼4.52.6x109果蝇0.361.1x108海胆1.588.2x108爪蟾7.502.5x109大鼠6.002.9x109人5.163.2x10934第三十四页，共四十四页，编辑于2023年，星期二5353复制起始点复制叉53535353复制起始点复制叉先导链后导链（延迟链）RNA引物岗崎片段二、DNA的复制35第三十五页，共四十四页，编辑于2023年，星期二T—AA—TG—CC—GT—AA-TA-TA—TC—GG—CG—CA-TTATAATCGGCTATAAA

C

G

CTTGCG半保留复制（semi-conservativereplication)1解旋2条单链2CGGCATATAA

C

G

CTTGCG分别以2条单链为模板按碱基配对原则形成与亲代DNA分子相同的两条子链。每条子链中一条多核苷酸链是亲代DNA分子即模板链，另一条是互补合成的。A—TG—CAAA-TA-TA—TC—GC—GG—CG—CA—TTTA—TG—CC—GA-TA-TA—TC—GG—CG—CA-TA—TG—CT—AC—GT—AA-TA-