真核细胞核染色体的结构.PDF

真核細胞核染色體的結構 • 染色體研究的歷史背景 • 染色體的化學組成 • 核小體的結構 染色體研究的歷史背景 一個多世紀前，Mendel 在他歷時八年完成的植株(豌 豆)雜交試驗基礎上總結出的 二個著名遺傳學定律：分離定 律和獨立分配定律中，就已經 提出了基因的概念。Mendel 規律的基本設想是：每一植株 的各種相對性狀都來源兩個 相同的“遺傳因子”(genetic factor)，它們有顯性和隱性之 分。這裏的“遺傳因子”就是 基因的最早用語，其含義是指 決定遺傳性狀的基本遺傳單 位。可惜，遺傳學上這一偉大 的發現，由於當時沒有任何支 援它的物質證據，於 1865 年 發表後，幾乎沒引起注意。直 到35 年後的 1900 年，另外三位植物學家(Correns，de Vries 和Tschermak)再次獨 立證明Mendel 規律的正確性後，這一著名規律才被重新發現。 在19 世紀的最後二十多年裏，生物學家在細胞遺傳學領域取得了重要進 展，染色體的發現就是成果之一。染色體存在於細胞核中，經適當染色後可見的 由細絲狀顆粒物質所組成，一般在細胞分裂時才能看到。在不同物種的細胞中， 它們的數目不一樣，但總是以二條成對的同源(homologous)染色體的形式存在， 且數目恒定。如人體細胞染色體總數爲46 條，分爲23 對(其中22 對爲正染色體， 1 對爲性染色體)。在分裂期間，染色體對的每一成員可自身複製成含二個拷貝的 染色分體(sister chromatid)。通過顯微鏡觀察染色體在細胞分裂中的行爲變化全過 程發現：體細胞增殖時，以有絲分裂(mitosis)的方式，使姐妹染色體一分爲二進 入子代細胞，從而保證了染色體數目的恒定；而生殖細胞則通過減數分裂(meiosis) 使同源染色體分別進入新的子代細胞而産生。生殖細胞─配子(精子或卵子)只含 有體細胞一半的染色體數，配子結合成合子後又恢復到體細胞的染色體數，這 15 分子生物學總論 陳世明 整理 樣，合子及其後代細胞的染色體數對中的成員，一個來自父系，一個來自母系。 這些觀察結果使染色體是遺傳物質基礎的觀點在 19 世紀末被廣泛接受。比較染 色體在細胞分裂中的行爲與 Mendel 規律可以發現，染色體與遺傳因子極其相 似；首先，二者均成對存在，且其中的每個成員分別來自父、母親代；其次，産 生配子時，配子只含“遺傳因子