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，不過是同一物質(zhì)在細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。它們在核內(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，不均勻地分布于細胞核中。細胞分裂時染色質(zhì)細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。例如人體細胞有染色體23對，共計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

每個染色體一般具有兩個臂或一個臂，兩臂之間有著絲點（是紡綞絲附著的地方）。（下圖中1、2、3、4各自都是染色體）細胞分裂間期由于染色體（應(yīng)該是染色質(zhì)，但習(xí)慣不稱染色質(zhì)）復(fù)制形成由一個共同著絲點連在一起的兩個染色單體被稱為姐妹染色單體，這時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）。當細胞進入細胞有絲分裂后期，著絲點一分為二，姐妹染色單體也隨著分開，各有了自己的著絲點，這時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。

一個染色體一般呈棍棒狀，包含一個著絲點和兩個臂。著絲點是紡錘絲附著的地方，少數(shù)染色體的著絲點位于一端。一條染色體只有一個著絲點。因此，對染色體計數(shù)時就是看著絲點的數(shù)目。即有幾個著絲點就有幾條染色體。

染色體、染色單體、DNA三者之間數(shù)量關(guān)系如下：當染色體中不存在染色單體時：染色體數(shù)=DNA分子數(shù)；當染色體中存在染色單體時：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）一條來自父方，一條來自母方，形狀、結(jié)構(gòu)、大小一般都相同的配對的兩條染色體稱為同源染色體，即發(fā)生聯(lián)會的兩條染色體。（上圖中1和2、3和4是同源染色體）此概念包含了兩個內(nèi)涵，即形狀、結(jié)構(gòu)、大小相同，而且要來自父母雙方，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：由于相配對的兩條染色體每條各具有兩條染色單體，因此稱四分體。（上圖中1和2、3和4分別構(gòu)成一個四分體）①細胞內(nèi)四分體的數(shù)目與同源染色體的對數(shù)是一致的，體細胞中有幾對同源染色體，該生物的細胞在減數(shù)分裂過程中就可以形成幾個四分體。例如，人體細胞內(nèi)含23對46條染色體，在減數(shù)分裂時可形成23個四分體。②并不是含四條染色單體的就是四分體，一定要是配對的同源染色體才是四分體。③出現(xiàn)四分體的細胞都在減數(shù)第一次分裂時期，即初級性母細胞的前期或中期。

（4）染色體、DNA和基因。染色體是DNA的主要載體，通常每個染色體上有一個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DNA分子上有許多基因。基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片斷，不是隨便一段DNA就稱為基因?；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：細胞中的一組非同源染色體，它們在形態(tài)和功能上各不相同，但是攜帶著控制一種生物生長發(fā)育、遺傳和變異的全部信息的一組染色體。在大多數(shù)生物的體細胞中染色體是兩兩成對的。例如果蠅有4對共8條染色體， 這4對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。就雄果蠅來說，其中的一組包括X、II、III 、IV。另一組包括Y、II、III 、IV。在精子形成過程中：經(jīng)過減數(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，一個生殖細胞中的全部染色體，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，叫一個染色體組，

（2）基因組：是指一個細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測序的結(jié)果發(fā)現(xiàn)基因編碼序列只占整個基因組序列的很小一部分。因此，基因組應(yīng)該指單倍體細胞中包括編碼序列和非編碼序列在內(nèi)的全部DNA分子。說的更確切些，核基因組是單倍體細胞核內(nèi)的全部 DNA分子；線粒體基因組則是一個線粒體所包含的全部DNA分子；葉綠體基因組則是一個葉綠體所包含的全部DNA分子。