基因与染色体

发布时间：2019.10.16 新闻来源：长沙市亲子鉴定中心

染色体存在细胞核内，由DNA与蛋白质所组成，如果我们在电子显微镜下观察，会发现丝状的DNA分子，盘旋缠绕在一颗颗的染色体的组织蛋白上；只有当细胞要进行分裂时，细胞核内疏松的染色质，才会卷曲浓缩成棒状的染色体。

 

基因存在染色体上，而基因特别是指在DNA序列上，能够表现出功能的部分；在人类的所有染色体上，约存在着30000个基因，而且每对染色体上，存在的基因种类及数量并不相同。有时单一个基因便能控制一种性状的表现，然而，大部分的生理性状，都是由一系列相关的基因一同调控而表现的。

这里有一个Flash动画，细胞的减数分裂，内容如下：

 

前期：第一次减数分裂的前期，细胞核内的染色质会逐渐凝缩，形成丝状的细长染色体，在凝缩的过程中，同源染色体有配对的现象，他们彼此并列成对并互相缠绕，称作联会。
前中期：核膜消失。染色体形成著丝点，而所有的染色体附着在纺锤丝上，并开始移动。
中期：同源染色体在纺锤赤道上做随机的排列，任一同源染色体的其中之一各在一边，而这也表示了子细胞内的染色体，有一半的机率是从母方获得，另一半的机率则从父方获得。
后期：同源染色体分离，每个带有两个染色单体的染色体，移动到细胞的两极。
末期：单套数目的染色体最后停于两极，核膜可能再次形成，或细胞很快地进入第二次减数分裂。
 

两个完整的子细胞形成。第二次减数分裂开始，过程中并无染色体的复制，由于重组的关系，每一个染色体的染色单体不再相同。第二次减数分裂末期，染色单体会分开来，再各自产生两个子细胞，每个子细胞中含有23 条染色体，而每个染色体只有一个染色单体。

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染色体DNA的特性

染色体DNA的特性    
染色体的一级构造经螺旋化后（想像一下电话话筒上卷曲的电话线），形成中空的线状体，称为螺线体或核丝，这是染色体的“二级构造”，其外径约300 Å，内径100 Å（1Å = 10－１０m），相邻螺旋间隔为110 Å。

 

螺丝体的每一周螺旋包括6个核小体，因此DNA的长度在这个等级上又被再压缩了6倍。300 Å左右的螺线体（二级结构）再进一步螺旋化，形成直径为0.4 μm的筒状体，称为超螺旋体。这就是染色体的“三级构造”。

 

到这里，DNA又再被压缩了40倍。超螺旋体进一步折叠盘绕后，形成染色单体——染色体的“四级构造”。两条染色单体组成一条染色体。到这里，DNA的长度又再被压缩了5倍。

 

从染色体的一级构造到四级构造，DNA分子一共被压缩了超过一千倍以上，所以可以将此分子放在细胞核中。

 

DNA序列上的密码并非都具有意义，我们将参与合成蛋白质的基因部位称为表现序列「Exons」，而不能表现的蛋白质部位称为插入序列「Introns」。当DNA转录形成mRNA时，那些插入序列会在转录的过程中，透过RNA splicing的方式被除去，而只留下表现序列。

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