2023届高三生物三轮复习010染色体及周边

高中生物疑难解析36讲——010 染色体及周边 010 染色体及周边 1.染色体与染色质 染色体是真核细胞中的细胞核DNA在进行有丝分裂或减数分裂时（分裂期）的一种特定的存在形态。不分裂时细胞核内核DNA紧密卷绕在称为组蛋白的蛋白质周围并被包装成一个线状结构，称染色质。在真核细胞的细胞周期中，大部分时间是以染色质的形态而存在的。染色质和染色体的化学组成相同，只是核DNA在分裂间期与分裂期的2种存在形态。 下图表示了这两种形态之间转换的关系： DNA+蛋白质（组蛋白）→染色质（丝） 染色体。 人的每个体细胞所含DNA约6×109bp分布在46条染色体中，总长达2m，平均每条染色体DNA分子长约5㎝，而细胞核直径只有5～8μm微米，这就意味着从染色质DNA组装成染色体要压缩近万倍，相当于一个网球内包含有2㎞长的细线。 作为与遗传相关发挥作用的状态是染色质状态，无论是复制、还是转录都只能在染色质状态下进行，只能发生在分裂间期，染色体不断解螺旋，直至DNA双链打开。 有的时候，染色体用于表示一种生物或一个细胞中遗传物质的含量单位，此时与其存在形态无关。例如人的细胞有2N=46条染色体、水稻的染色体数是2N=24等，不能说成是46或24个染色质。 2.染色体的形态与染色体组型分析 细胞分裂过程中，染色体的形态和位置一直处于变化之中，只有分裂中期时染色体达到最大程度浓缩，形态相对稳定，整齐排列于赤道板。因此，分裂中期时进行染色体计数和形态观察的最佳时期。细胞学中把有丝分裂中期时的染色体形态作为每条染色体的标准形态。 （①染色质②染色质复制③染色质浓缩成染色体（螺旋化，缩短变粗）④中期染色体（达最大程度浓缩，形态稳定，排列整齐）⑤染色体着丝点分裂，染色单体变为子染色体⑥子染色体移向两极⑦染色体解螺旋，变为染色质。） 由于中期的染色体都经过了间期的复制，所以每条染色体都包含2个染色单体，互称姐妹染色单体。进入分裂后期，着丝点分裂，染色单体分离成为独立的染色体，为了与中期的染色体区分，后期的染色体又被称为“子染色体”。又由于两者都各有1个着丝点，所以都是1条染色体。 【例】下面相关染色体行为变化与如图中有丝分裂的时期相对应的是（　　） ①染色体呈细丝状，数目加倍；②染色体散乱排布；③所有染色体的着丝点排列在细胞板上；④着丝点分裂，染色单体移向两极；⑤染色体变为染色质丝． A.②⑤ B.①②③⑤ C.②③④ D.①③④⑤ 【解析及答案】①有丝分裂间期染色体呈细丝状，复制后DNA分子加倍，但染色体数目不变，①错误；②在有丝分裂前期，染色质缩短变粗，高度螺旋，形成染色体，并散乱排布在细胞中，②正确；③有丝分裂中期，所有染色体的着丝点排列在赤道板上，细胞板在末期出现，③错误；④有丝分裂后期，着丝点分裂，染色单体分开形成染色体，并移向两极，④错误； ⑤有丝分裂末期，染色体解螺旋，变为染色质丝，⑤正确。故选A。 每条染色体都有一个叫做着丝粒（点）的收缩点，它将染色体分成两个部分，即“臂”。短臂为“p臂”；长臂为“q臂”。 着丝粒（点）在每条染色体上的位置为染色体提供了特有的形状，可用于帮助描述特定基因的位置。 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。 根据着丝粒（点）在每条染色体上的位置不同，染色体分为三类形态：⑴中部着丝点染色体（p＝q）、⑵亚中部着丝点染色体（p＜q）和⑶端着丝点染色体（p≈0）。 染色体组型分析是对某一生物个体或某一分类单位（亚种、种等）的体细胞的染色体按一定特征排列起来的图象的分析。常规的形态分析过程是选用分裂旺盛细胞制成装片，显微镜下选择染色体分散适度（不过于分散和相互重叠）、染色清晰的有丝分裂中期的分裂相，观察、拍照、染色体照片剪贴并进行分析（染色体计数、染色体的形态结构观察——着丝粒位置及染色体两臂长的比例（臂比）、识别染色体的类型、对染色体进行分析、比较、排序和编号制成染色体核型图、判断性别等）。 染色体组型分析可以为细胞遗传分类、物种间亲缘的关系以及染色体数目和结构变异的研究提供重要依据。下图是人的染色体组型图（男/女）。 人类染色体组型是指人的一个体细胞中全部染色体的数目、大小和形态特征。进行人类染色体组型分析就是根据上述特征对人类染色体进行分组、排列和配对。进行染色体组型分析，对于探讨人类遗传病的发病机理、动植物的起源、物种间的亲缘关系等都具有重要意义。 人类男性/女性体细胞的正常染色体组型具有46条染色体，同源染色体配对后并按体积从大到小逐一编号，其中1～22号为常染色体，性染色体被称为X和Y或X和X染色体。 3.同源染色体和非同源染色体 同源染色体是在二倍体生物细胞中，形态、结构基本相