染色体的知识染色体是生物学中的概念之一,并且在接替中时不时地会碰到这个概念.请问有那位能够给我提供与染色体有关的知识?注：回答得越全面、越细,讲得越清楚、越容易懂最好,但不

Question

染色体的知识
染色体是生物学中的概念之一,并且在接替中时不时地会碰到这个概念.请问有那位能够给我提供与染色体有关的知识?
注：回答得越全面、越细,讲得越清楚、越容易懂最好,但不要所一句废 话.

Answer 1

1848年,Hofmeister从鸭跖草的小孢子母细胞中发现染色体.
1888年,Waldeyer正式定名为Chromosome.
1879年,W. Flemming提出了染色质（chromatin）这一术语,用以描述染色后细胞核中强烈着色的细丝状物质.
后来的研究证明染色质和染色体是同一物质在不同细胞周期中的形态表现.
一、染色质的化学组成
染色质由DNA、组蛋白、非组蛋白及少量RNA组成,比例为1：1：（1-1.5）：0.05.可见DNA与组蛋白的含量比较恒定,非组蛋白的含量变化较大,RNA含量最少.
（一）DNA
DNA是遗传信息的携带者,DNA的序列可分为3种类型,即：单一序列、中度重复序列（101-5）和高度重复序列（>105）.DNA的二级结构存在3种主要类型,即：B-DNA、Z-DNA、A-DNA
染色体具有3个基本元素（图12-10）：①自主复制序列(autonomously replicating DNA sequence, ARS),是DNA复制的起点,酵母基因组含200-400个ARS,大多数具有一个11bp富含AT的一致序列（ARS consensus sequence, ACS）；②着丝粒序列(centromere DNA sequence,CEN) ,由大量串联的重复序列组成,如α卫星DNA,其功能是参与形成着丝粒,使细胞分裂中染色体能够准确地分离；③端粒序列(telomere DNA sequence,TEL) ,不同生物的端粒序列都很相似,由长5-10bp的重复单位串联而成,人的重复序列为TTAGGG.
1983年,A. W. Murray等人首次成功构建了包括ARS、CEN、TEL和外源DNA,总长度为55kb的酵母人工染色体(yeast artificial chromosome, YAC).YAC可用于转基因和构建基因文库,容纳插入片段的能力远高于质粒.
（二）组蛋白
组蛋白带正电荷,含精氨酸,赖氨酸,属碱性蛋白,其含量恒定,在真核细胞中组蛋白共有5种,分为两类：
一类是高度保守的核心组蛋白（core histone）包括H2A、H2B、H3、H4四种；另一类是可变的连接组蛋白（linker histone）即H1.
核心组蛋白的结构是非常保守,特别是H4,牛和豌豆H4的102个氨基酸中仅有2个不同,而进化上两者分岐的年代约3亿年历史.核心组蛋白高度保守的原因可能有两个：其一是核心组蛋白中绝大多数氨基酸都与DNA或其它组蛋白相互作用,可置换而不引起致命变异的氨基酸残基很少；其二是在所有的生物中与组蛋白相互作用的DNA磷酸二脂骨架都是一样的.
四种核心组蛋白均由球形部和尾部构成,球形部借精氨酸残基与磷酸二脂骨架间的静电作用使DNA分子缠绕在组蛋白核心周围,形成核小体.尾部则含有大量赖氨酸和精氨酸残基,为组蛋白翻译后进行修饰的部位,如乙酰化、甲基化、磷酸化等.
H1不仅具有属特异性,而且还有组织特异性,所以H1是多样性的.
（三）非组蛋白
与组蛋白不同,非组蛋白是染色体上与特异DNA序列结合的蛋白质,所以又称序列特异性DNA结合蛋白,非组蛋白的特性是：①含有较多的天门冬氨酸、谷氨酸,带负电荷,属酸性蛋白质；②整个细胞周期都进行合成,不象组蛋白只在S期合成,并与DNA复制同步进行；③能识别特异的DNA序列,识别信息存在于DNA本身,位点在大沟部分,识别与结合籍氢键和离子键.
非组蛋白的功能是：①帮助DNA分子折叠,以形成不同的结构域,从而有利于DNA的复制和基因的转录；②协助启动DNA复制；③控制基因转录,调节基因表达.
二、从DNA——到染色体
人体的一个细胞核中有23对染色体,每条染色体的DNA双螺旋若伸展开,平均长为5cm,核内全部DNA连结起来约1.7-2.0m,而细胞核直径不足10um.因此,不难想象DNA是以螺旋和折叠的方式压缩起来的,压缩比例高达上万倍,这种压缩的最初级结构就是核小体.
用非特异性核酸酶（如微球菌核酸酶）处理染色质,大多数情况下可得到大约200bp的片段,但处理裸露的DNA分子会得到随机降解的片段.以这个实验为基础,R. Kornberg建立了核小体模型.
核小体是一种串珠状结构,由核心颗粒和连结线DNA两部分组成,可描述如下（图12-11）：①每个核小体单位包括约200bp的DNA、一个组蛋白核心和一个H1；②由H2A、H2B、H3、H4各两分子形成八聚体,构成核心颗粒；③DNA分子以左手螺旋缠绕在核心颗粒表面,每圈80bp,共1.75圈,约146bp,两端被H1锁合；④相邻核心颗粒之间为一段60bp的连接线DNA.
1983年,A. W. Murray等人首次成功构建了包括ARS、CEN、TEL和外源DNA,总长度为55kb的酵母人工染色体(yeast artificial chromosome, YAC).YAC可用于转基因和构建基因文库,容纳插入片段的能力远高于质粒.
（二）组蛋白
组蛋白带正电荷,含精氨酸,赖氨酸,属碱性蛋白,其含量恒定,在真核细胞中组蛋白共有5种,分为两类：
一类是高度保守的核心组蛋白（core histone）包括H2A、H2B、H3、H4四种；另一类是可变的连接组蛋白（linker histone）即H1.
核心组蛋白的结构是非常保守,特别是H4,牛和豌豆H4的102个氨基酸中仅有2个不同,而进化上两者分岐的年代约3亿年历史.核心组蛋白高度保守的原因可能有两个：其一是核心组蛋白中绝大多数氨基酸都与DNA或其它组蛋白相互作用,可置换而不引起致命变异的氨基酸残基很少；其二是在所有的生物中与组蛋白相互作用的DNA磷酸二脂骨架都是一样的.
四种核心组蛋白均由球形部和尾部构成,球形部借精氨酸残基与磷酸二脂骨架间的静电作用使DNA分子缠绕在组蛋白核心周围,形成核小体.尾部则含有大量赖氨酸和精氨酸残基,为组蛋白翻译后进行修饰的部位,如乙酰化、甲基化、磷酸化等.
H1不仅具有属特异性,而且还有组织特异性,所以H1是多样性的.
（三）非组蛋白
与组蛋白不同,非组蛋白是染色体上与特异DNA序列结合的蛋白质,所以又称序列特异性DNA结合蛋白,非组蛋白的特性是：①含有较多的天门冬氨酸、谷氨酸,带负电荷,属酸性蛋白质；②整个细胞周期都进行合成,不象组蛋白只在S期合成,并与DNA复制同步进行；③能识别特异的DNA序列,识别信息存在于DNA本身,位点在大沟部分,识别与结合籍氢键和离子键.
非组蛋白的功能是：①帮助DNA分子折叠,以形成不同的结构域,从而有利于DNA的复制和基因的转录；②协助启动DNA复制；③控制基因转录,调节基因表达.
二、从DNA——到染色体
人体的一个细胞核中有23对染色体,每条染色体的DNA双螺旋若伸展开,平均长为5cm,核内全部DNA连结起来约1.7-2.0m,而细胞核直径不足10um.因此,不难想象DNA是以螺旋和折叠的方式压缩起来的,压缩比例高达上万倍,这种压缩的最初级结构就是核小体.
用非特异性核酸酶（如微球菌核酸酶）处理染色质,大多数情况下可得到大约200bp的片段,但处理裸露的DNA分子会得到随机降解的片段.以这个实验为基础,R. Kornberg建立了核小体模型.
核小体是一种串珠状结构,由核心颗粒和连结线DNA两部分组成,可描述如下（图12-11）：①每个核小体单位包括约200bp的DNA、一个组蛋白核心和一个H1；②由H2A、H2B、H3、H4各两分子形成八聚体,构成核心颗粒；③DNA分子以左手螺旋缠绕在核心颗粒表面,每圈80bp,共1.75圈,约146bp,两端被H1锁合；④相邻核心颗粒之间为一段60bp的连接线DNA.