楊勇

一、 染色質(zhì)和染色體

染色質(zhì)和染色體的主要成分都是DNA和蛋白質(zhì)，它們之間的不同，不過(guò)是同一物質(zhì)在細(xì)胞分裂間期和分裂期的不同形態(tài)表現(xiàn)而已。

染色質(zhì)出現(xiàn)于間期，呈絲狀。它們?cè)诤藘?nèi)的螺旋程度不一，螺旋緊密的部分，染色較深；有的螺旋松疏染色較淺，染色質(zhì)在光鏡下呈現(xiàn)顆粒狀，不均勻地分布于細(xì)胞核中。細(xì)胞分裂時(shí)染色質(zhì)細(xì)絲高度螺旋化形成較粗的柱狀和桿狀等不同的形狀。不同生物的染色體（習(xí)慣不稱(chēng)染色質(zhì)）數(shù)目、形態(tài)不同，具有種的特異性，而且比較恒定。例如人體細(xì)胞有染色體23對(duì)，共計(jì)46條。染色體是由染色質(zhì)濃集而成的，內(nèi)部為緊密狀態(tài)，呈高度螺旋卷曲的結(jié)構(gòu)。染色質(zhì)（DNA和蛋白質(zhì)，出現(xiàn)在間期，呈絲狀），染色體（DNA和蛋白質(zhì)，出現(xiàn)在分裂期，呈桿狀）。

二、染色體和染色單體

每個(gè)染色體一般具有兩個(gè)臂或一個(gè)臂，兩臂之間有著絲點(diǎn)（是紡綞絲附著的地方）。（下圖中1、2、3、4各自都是染色體）細(xì)胞分裂間期由于染色體（應(yīng)該是染色質(zhì)，但習(xí)慣不稱(chēng)染色質(zhì)）復(fù)制形成由一個(gè)共同著絲點(diǎn)連在一起的兩個(gè)染色單體被稱(chēng)為姐妹染色單體，這時(shí)的染色體仍為一條染色體。（下圖中a和a′、b和b′、c和c′、d和d′是姐妹染色單體）。當(dāng)細(xì)胞進(jìn)入細(xì)胞有絲分裂后期，著絲點(diǎn)一分為二，姐妹染色單體也隨著分開(kāi)，各有了自己的著絲點(diǎn)，這時(shí)就不再是染色單體而叫染色體了，隨之染色體數(shù)目加倍，染色單體消失。

一個(gè)染色體一般呈棍棒狀，包含一個(gè)著絲點(diǎn)和兩個(gè)臂。著絲點(diǎn)是紡錘絲附著的地方，少數(shù)染色體的著絲點(diǎn)位于一端。一條染色體只有一個(gè)著絲點(diǎn)。因此，對(duì)染色體計(jì)數(shù)時(shí)就是看著絲點(diǎn)的數(shù)目。即有幾個(gè)著絲點(diǎn)就有幾條染色體。

染色體、染色單體、DNA三者之間數(shù)量關(guān)系如下：當(dāng)染色體中不存在染色單體時(shí)：染色體數(shù)=DNA分子數(shù)；當(dāng)染色體中存在染色單體時(shí)：染色單體數(shù)=DNA分子數(shù)=染色體數(shù)×2。

三、同源染色體、非同源染色體和四分體

（1）一條來(lái)自父方，一條來(lái)自母方，形狀、結(jié)構(gòu)、大小一般都相同的配對(duì)的兩條染色體稱(chēng)為同源染色體，即發(fā)生聯(lián)會(huì)的兩條染色體。（上圖中1和2、3和4是同源染色體）此概念包含了兩個(gè)內(nèi)涵，即形狀、結(jié)構(gòu)、大小相同，而且要來(lái)自父母雙方，否則，形狀、結(jié)構(gòu)、大小相同的也不一定是同源染色體。例如著絲點(diǎn)分裂后，由染色單體轉(zhuǎn)變的兩條染色體是由復(fù)制形成的，不是來(lái)自父母雙方，故這兩條染色體不是同源染色體，而是相同染色體。

（2）形狀、結(jié)構(gòu)、大小不同的染色體一般稱(chēng)為非同源染色體，但性染色體X和Y、Z和W等是特殊的同源染色體。（上圖中1和3、1和4、2和3、2和4是非同源染色體）。

（3）四分體：由于相配對(duì)的兩條染色體每條各具有兩條染色單體，因此稱(chēng)四分體。（上圖中1和2、3和4分別構(gòu)成一個(gè)四分體）①細(xì)胞內(nèi)四分體的數(shù)目與同源染色體的對(duì)數(shù)是一致的，體細(xì)胞中有幾對(duì)同源染色體，該生物的細(xì)胞在減數(shù)分裂過(guò)程中就可以形成幾個(gè)四分體。例如，人體細(xì)胞內(nèi)含23對(duì)46條染色體，在減數(shù)分裂時(shí)可形成23個(gè)四分體。②并不是含四條染色單體的就是四分體，一定要是配對(duì)的同源染色體才是四分體。③出現(xiàn)四分體的細(xì)胞都在減數(shù)第一次分裂時(shí)期，即初級(jí)性母細(xì)胞的前期或中期。

（4）染色體、DNA和基因。染色體是DNA的主要載體，通常每個(gè)染色體上有一個(gè)DNA分子。DNA在染色體上呈線形排列。DNA是主要遺傳物質(zhì)，每個(gè)DNA分子上有許多基因?；蚴怯羞z傳效應(yīng)的DNA片斷，不是隨便一段DNA就稱(chēng)為基因?；蚴且欢蜠NA，但是一段DNA不一定是基因。

五、染色體組和基因組

（1）染色體組：細(xì)胞中的一組非同源染色體，它們?cè)谛螒B(tài)和功能上各不相同，但是攜帶著控制一種生物生長(zhǎng)發(fā)育、遺傳和變異的全部信息的一組染色體。在大多數(shù)生物的體細(xì)胞中染色體是兩兩成對(duì)的。例如果蠅有4對(duì)共8條染色體， 這4對(duì)染色體可以分成兩組，每一組中包括3條常染色體和1條性染色體。就雄果蠅來(lái)說(shuō)，其中的一組包括X、II、III 、IV。另一組包括Y、II、III 、IV。在精子形成過(guò)程中：經(jīng)過(guò)減數(shù)分裂染色體的數(shù)目減半，所以雄果蠅的精子中只含有一組染色體（X、II、III 、IV或Y、II、III 、IV）這組染色體中的4條染色體，形狀和大小各不相同。像雄果蠅的精子中的4條染色體這樣，一個(gè)生殖細(xì)胞中的全部染色體，在形態(tài)和功能上各不相同，但是包含了控制生物體生長(zhǎng)發(fā)育、遺傳和變異的全部信息，這樣的一組完整的非同源染色體組，叫一個(gè)染色體組，

（2）基因組：是指一個(gè)細(xì)胞或者生物體所攜帶的一套完整的單倍體序列，包括全套基因和間隔序列?？墒腔蚪M測(cè)序的結(jié)果發(fā)現(xiàn)基因編碼序列只占整個(gè)基因組序列的很小一部分。因此，基因組應(yīng)該指單倍體細(xì)胞中包括編碼序列和非編碼序列在內(nèi)的全部DNA分子。說(shuō)的更確切些，核基因組是單倍體細(xì)胞核內(nèi)的全部 DNA分子；線粒體基因組則是一個(gè)線粒體所包含的全部DNA分子；葉綠體基因組則是一個(gè)葉綠體所包含的全部DNA分子。