當前位置:首頁 > 自然科學 > 正文內容

什麼是染色體?概念、特徵、結構組成、主要功能和類型

2024-09-12自然科學1130

我們解釋什麼是染色體以及它們的結構是如何組成的。還有染色體的主要功能和類型。

什麼是染色體?概念、特徵、結構組成、主要功能和類型

個體遺傳訊息大多存在於染色體中。

什麼是染色體?

染色體是生物細胞內高度組織化的結構,由 DNA 和其他蛋白質組成,是個體大部分遺傳訊息所在。它們具有明確的 X 形狀,在細胞分裂或複製(減數分裂或有絲分裂)階段可以完美地觀察到。

每條染色體都有其特有的形狀和大小,並且成對出現,而且同一物種的所有個體的染色體數量通常相同。根據細胞擁有的染色體數量(染色體負荷),細胞可以是二倍體 (2n) 或單倍體 (1n)。人類的染色體數目是46對。

19 世紀末, 科學家 Karl Wilhelm von Nägeli(瑞士)和 Edouard Van Benenden(比利時) 在植物細胞中獨立發現了染色體 ,它們的名字正是來自於觀察它們所用的染料(來自希臘語: chroma ) ,“顏色”和 soma,「身體」)。

但直到20世紀,染色體在遺傳和基因傳遞中的作用還沒有被理解:我們必須等待孟德爾定律和第一個關於DNA的研究

在真核生物的細胞(即具有細胞核)中,染色體由染色質組成,染色質是構成 DNA、RNA和其他蛋白質的物質,其中一些稱為組蛋白,另一些稱為非組蛋白。所有這些都構成了核小體,形成了不活躍的 DNA 基團,而這些 DNA 基團又構成了染色體本身。

另請參閱:突變

染色體結構

什麼是染色體?概念、特徵、結構組成、主要功能和類型

基因位於染色單體的每個「臂」上。

染色體具有雙重結構,由兩個彼此平行的結構組成,並由著絲粒(稱為染色單體)連接。在染色單體的每個「臂」中,基因位於與其對應基因相同的位置(記住它們是 X 形的),位於稱為 基因座 ( 複數基因座)的區室中。

由於染色體由著絲粒組成,著絲粒將每個染色單體分為兩個臂:短臂(p 臂)和長臂(q 臂),取決於著絲粒的位置,我們可以這麼說:

  • 間著絲粒染色體。 著絲粒幾乎位於結構的中間,形成長度非常相似的臂。

  • 亞中著絲粒染色體。 著絲粒偏離中心,但位移不是太多。這會形成不準確且不對稱的手臂,清晰可辨。

  • 近端著絲粒染色體。 著絲粒位於一端,形成不同的長臂。 

另一方面,真核染色體的末端有端粒:由高度重複的非編碼DNA區域組成,其功能是為整個染色體提供結構穩定性。

然而,在原核生物(沒有細胞核)中,染色體沒有端粒,因為它們的形狀是圓形的。

染色體功能

染色體的功能再重要不過了:它們負責將母細胞 DNA 中包含的遺傳訊息傳遞給後代,允許細胞複製和生物體生長,替換舊的或受損的細胞,並促進細胞的生長。 (以及有性生殖過程中的新個體)。這些是保存遺傳內容並(盡可能)防止其損壞或遺失的生物結構。

染色體的類型

什麼是染色體?概念、特徵、結構組成、主要功能和類型

原核生物染色體具有單股DNA。

如同已經看到的,真核細胞和原核細胞有不同的染色體,其形式和功能是不同的。

  • 原核染色體。它們具有單股 DNA,位於分散在細胞質中的核仁內。

  • 真核染色體。它們相當大,具有雙股線性 DNA(雙螺旋)。

然而,真核生物的染色體 也可以根據它們在個體總基因組組成中的特定功能來區分,這在透過有性生殖創造物種的新個體時極為重要:

  • 體細胞染色體。也稱為常染色體,它們賦予個體非性特徵,即在其他非生殖方面定義個體的特徵。

  • 性染色體。它們被稱為異體,是決定個體性特徵的染色體,因此可以根據生物性別進行區分:男性有第 23 對 XY 型染色體,而女性則有 XX 型染色體。

標籤: 生物學

“什麼是染色體?概念、特徵、結構組成、主要功能和類型” 的相關文章

什麼是太陽系?概念、類型、特徵和如何形成

什麼是太陽系?概念、類型、特徵和如何形成

我們解釋什麼是太陽系及其特徵。它是如何形成的以及太陽系中有哪些行星。太陽系中有八個主要行星。什麼是太陽系?太陽係是我們地球所在的行星環境:八顆行星不斷繞著一顆恆星(太陽)運行。當然,我們的行星系統並不是唯一存在的行星系統。在整個銀河系和宇宙中,圍繞著一顆或多顆恆星的引力存在著動力系統,因此可以相對安...

DNA 是什麼?概念、生命重要性、結構、DNA 複製和 RNA 差異

DNA 是什麼?概念、生命重要性、結構、DNA 複製和 RNA 差異

我們解釋 DNA 是什麼以及為什麼它對生命至關重要。結構、DNA 複製以及 DNA 和 RNA 之間的差異。DNA 也具有雙螺旋形狀,盤繞在自身周圍。DNA是什麼?DNA或去氧核糖核酸是生命所必需的聚合物,存在於所有生物細胞和大多數病毒內。它是一種複雜的、長長的蛋白質,裡面儲存了個體的所有遺傳訊息,...

什麼是生物學?概念、特徵、歷史、重要性、輔助科學和分支

什麼是生物學?概念、特徵、歷史、重要性、輔助科學和分支

我們解釋什麼是生物學及其歷史。此外,生物學的重要性、輔助科學和分支。生物學源自希臘語:bios,「生命」和logy,「科學、知識」。什麼是生物學?生物學(其名稱來自希臘語:bíos,「生命」和logy ,「科學、知識」)是自然科學之一,其研究對象包括生命的不同形式和動態:起源、進化、適應和生物過程:...

什麼是生物的適應?概念、特徵、存在哪些類型

什麼是生物的適應?概念、特徵、存在哪些類型

我們解釋什麼是生物的適應以及存在哪些類型的適應。一些改編的例子。仙人掌的刺是適應的一個明顯例子。生物的適應力是什麼?在生物學中,我們所說的適應或生物適應是指生物體發展出在不同環境中生存的能力,改變其策略甚至身體特徵以保存生命的過程。因此,生命透過傳遞給後代的(新物種、滅絕等)生物因素)和等pH、陽光...

什麼是自養生物和異養生物?概念、特徵、分類意味和例子

什麼是自養生物和異養生物?概念、特徵、分類意味和例子

我們解釋什麼是自養生物和異養生物。這種對生物的分類意味著什麼?自養生物的例子。植物是自養的,它們透過光合作用製造食物。什麼是自養生物?當我們談論自養生物或自養營養時,我們總是指根據生物獲取能量的能力進行分類。這種分類將它們分為兩類:異養生物。 那些必須消耗其他生物的有機物的人。自養生物。&...

什麼是生物群落?概念、特徵、存在類型以及例子

什麼是生物群落?概念、特徵、存在類型以及例子

我們解釋什麼是生物群落以及存在哪些類型的生物群落。此外,還有生物群落的例子:沙漠、草原、苔原、叢林等等。熱帶雨林是地球上生物量最豐富的生物群落。什麼是生物群系?生物群落、生物區域或生物氣候景觀是地球表面在氣候、動植物方面表現出一致性的區域,從而根據其中可能存在的生態系統的類型和多樣性構成了可識別的區...