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染色体的结构序列

2021.12.17
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xujinping

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  染色体要确保在细胞世代中保持稳定,必须具有自主复制、保证复制的完整性、遗传物质能够平均分配的能力,与这些能力相关的结构序列是:

  自主复制

  20世纪70年代末首次在酵母菌中发现。自主复制DNA序列具有一个复制起始点,能确保染色体在细胞周期中能够自我复制,从而保证染色体在世代传递中具有稳定性和连续性。

  着丝粒

  着丝粒DNA序列与染色体的分离有关。着丝粒DNA序列能确保染色体在细胞分裂时能被平均分配到2个子细胞中去。

  着丝粒DNA序列特点:

  (1)一方面在所有的真核生物中它们的功能是高度保守的,另一方面即使在亲缘关系非常相近的物种之间它们的序列也是多样的。

  (2)绝大多数生物的着丝粒都是由高度重复的串联序列构成的,然而,在着丝粒的核心区域,重复序列的删除,扩增以及突变发生的非常频繁,种种研究表明,重复序列并不是着丝粒活性所必须的。

  (3)有些科学家提出了可能是DNA的二级结构甚至是高级结构是决定着丝粒位置和功能的因素。即功能的序列无关性。

  端粒

  为一段短的正向重复序列,在人类为TTAGGG的高度重复序列。端粒DNA功能是保证染色体的独立性和遗传稳定性。

  染色体的分裂分三种;

  一是母钟分裂,这个一般发生在受精卵的早期,人类具体就是从一条受精卵分裂为个体的23对染色体的过程,意思是按照母体蓝图进行子代分裂,被分裂的23对染色体分别可以造出各种组织器官,如果第一条是造肝的,那么它上面的所有造肝的基因片段都被打开,相反其它器官的制造信息都被关闭,这个过程母体蓝图染色体要分裂4次(按几何级数分裂);

  二是子钟分裂,按照母体蓝图分裂的23对人类染色体已经在“母钟分裂”过程中分别被打开,它们各自按照各自的“子代蓝图”进行下面造器官的分裂,一个个有机的器官从此被造出,并且开始发挥各自的功能,这个过程子体蓝图染色体要分裂24次(个物种染色体的不同,其分裂的次数也不同,不过一个总的原则是按染色体数分裂),在24次分裂后,一个完整的人体就被造出来;三是孙钟分裂,一个独立的人体,在生长发育的过程中,还有一些器质性和功能性的东西没有出现,所以必须再打开,进行再分裂。比如七岁儿童脱牙,十多岁少年具有生育能力,有些遗传病到一定时候的发作,等等。

  对应三种分裂,必须有三种控制分裂发生的手段。母钟分裂是“端点(又叫端粒)控制体系”,这种分裂的原始触发点在外界,比如飘荡在空气中的细菌,它只要没有接触食物或易感物,就永远是不产生分裂的原命,一旦接触,在端点的作用下就开始母钟分裂。子钟分裂是受制于子钟染色体的端点,与外界刺激无关。孙钟染色体分裂受制于染色体外相对应的一些蛋白质,它们的功能仅仅是到一定时间将这个包含某信息的片段打开。

  依此看来,染色体就是人体的生物钟。所以我们将第一条受精卵叫“母钟”,将母钟分裂出来的23对染色体叫子钟,将23对染色体造出的各种组织器官所包含的染色体叫“孙钟”,改变子钟、孙钟的染色体都不可以改变遗传,只有改变母钟的基因才可以造成“变异”。

  染色体可以携带“遗传基因”但是不能传递“打开信息”,打开某个基因段的所有信息都是通过染色体端点或染色体外的蛋白质发挥作用才完成分裂或复制的。分裂是染色体整体的,复制是染色体某个基因片段的。

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