备课素材：着丝点与着丝粒 2023-2024学年高一上学期生物人教版必修1

着丝粒与着丝点 2019版高中生物学必修一把“着丝点”改为“着丝粒”： 旧人教版 新人教版 那么，细胞分裂后期，是着丝点分裂还是着丝粒分裂？着丝点与着丝粒有哪些区别和联系？ 着丝粒是连接一对姐妹染色单体的特化DNA序列。有丝分裂时，纺锤丝通过动粒附着在着丝粒上。着丝粒主要被视为引导染色体行为的基因座。 物理功能上，着丝粒为动粒组装提供了位点。动粒是实际上负责染色体分离的一种高度复杂的蛋白质结构。当所有染色体都与纺锤体以合适的方式结合之后，结合微管蛋白并向细胞发出信号，以保证细胞的正确分裂。 在特定物种中，任何具有点着丝粒序列的DNA都通常形成着丝粒结构。点着丝粒在酿酒酵母（Saccharomyces cerevisiae）中表征最为明显。“区域着丝粒”则用来描述其余的大多数着丝粒，通常在DNA上具有偏好性的区域形成。形成区域着丝粒的信号似乎是表观遗传的。大多数生物（从裂殖酵母到人类）都具有区域着丝粒。 着丝粒位于异染色质区内，这里富集了卫星DNA，也就是短的DNA串联重复序列。着丝粒区域一般处于异染色质状态，这对于其对黏连蛋白复合体的招募十分重要。在这种染色质中，一般的组蛋白H3被另外的中心粒特异性蛋白（人类中为CENP-A）代替。 CENP-A被认为对动粒在着丝粒上的组装起重要作用。研究发现CENP-C几乎专一地定位于结合CENP-A的染色质区域。在着丝粒区域中，对于人类，其组蛋白的主要修饰为H4K20me3和H3K9me3。裂殖酵母中，着丝粒异染色质的形成与RNAi有关。 若着丝粒丢失了，那么染色体就失去了附着到纺锤丝上的能力，细胞分裂时染色体就会随机地进入子细胞。然而有着丝粒的染色体也会出现这种异常分配，那就是复制后的两个染色体拷贝并不总是正确地分离进入子细胞。在此过程中发生错误的概率通常是很低的。若发生错误会引起染色体数目的改变。如在酵母中分配发生错误的概率低于十万分之一。 由于着丝粒DNA序列并不是动物中着丝粒的关键决定因素，因此表观遗传被认为在着丝粒的特化中起关键作用。染色体分裂形成的子染色体会与形成其的染色体在相同的位置形成着丝粒，而与序列无关。假设H3组蛋白变体CENP-A是着丝粒的主要表观遗传标志。 着丝点（kinetochore，又称动粒）是着丝粒两侧的具有三层盘状或球状结构的蛋白，可分为内板、中间间隙、外板和纤维冠4个部分。在细胞分裂过程中，微管与动粒相连，牵引染色体在分裂中期进行染色体列队，在分裂后期，牵引分开的染色体分别向细胞的两极运动。高等植物的着丝点呈球形。着丝点的定位与形成决定于着丝粒特异的DNA顺序，在有丝分裂一开始便形成。着丝点(Kinetochore)是细胞纺锤体微管附着的地方。分裂后期由于纺锤体微管的缩短，将复制后的二条染色单体拉向两极，遗传物质DNA随之平分到二个子细胞中去 着丝点与纺锤体的纺锤丝连接,与染色体移动有关。在分裂前期和中期,着丝粒把两个姐妹染色单体连在一起,到后期两个染色单体的着丝粒分开,纺锤丝把两条染色单体拉向两极。并非有丝分裂各个时期,或各种生物的染色体,都有这种分化的结构。 学科网（北京）股份有限公司 $