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秋水仙素和染色体数加倍的关系  

2013-12-27 19:23:41|  分类: 2生物变异 |  标签: |举报 |字号 订阅

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 教材中的叙述:“秋水仙素能抑制纺锤体的形成 ,使细胞中的染色体数加倍。”

          但我在教学中发现,学生中普遍存在的疑问就是:既然秋水仙素抑制了纺锤体的形成,那在没有纺锤体的牵引作用时,细胞中的染色体怎么会加倍呢?

原创:秋水仙素和染色体数加倍的关系 - 走在小路上 - 走在小路上的博客

          教材中并没有对此说明。

          其实,姐妹染色单体的分离使染色体数加倍和纺锤体的牵引作用无关。先看一个图:

         该图为染色体结构图。此时它包含两条姐妹染色单体。这两条姐妹染色单体连接在同一个连离粒上。教材上称之为着丝点,这种说法不妥当。因为染色体上的主缢痕(染色体上染色浅内缢)部位是连离粒,在它的两侧为着丝点,着丝点上可附着纺锤丝如图所示。由于连离粒和着丝点所在的区域很小,在光学显微镜下,很难把它们区分开,因此过去把这两个词都称为着丝粒或着丝点。但是现在在电子显微镜下已把连离粒和着丝点这两个区域分开了。也即着丝点是附着纺锤丝的区域,而连离粒是姐妹染色单体中期时连接、后期时分离区域的一段直线的非编码DNA,在它的两侧为着丝点。因此复制以后的染色体上的两条染色单体是由一个连离粒连接,而不是一个着丝点,实际上是两个着丝点。

         现在我们看一下“姐妹分家”的过程:连离粒DNA复制控制模型认为,在细胞分裂间期的S期要进行DNA复制,但是连离粒DNA的复制却被某种因素所抑制,使姐妹染色单体连接在连离粒区,在有丝分裂中期或减数第二次分裂中期,又恢复了连离粒DNA的复制,产生了两个连离粒,从而将姐妹染色单体分开。因此姐妹染色单体分开是连离粒DNA复制的结果,而不是由纺锤丝牵拉的结果。纺锤体的作用只是把已分开的染色体拉向两极。

         通过对以上资料分析可知,在细胞分裂过程中,“姐妹分家”也即一条染色体变成两条染色体,不是因为一个着丝点一分为二,而是一个连离粒复制成两个。在诱导多倍体形成过程中,秋水仙素只能抑制纺锤体的形成,而不会阻碍连离粒的复制。因此染色体数目会加倍。但是因为没有纺锤体的牵引,加倍的染色体不会移向两极,形不成两个子细胞。因此加倍的染色体就留在一个细胞中,由这样的细胞就发育成多倍体。

本文转载自走在小路上《(原创)知识归纳:秋水仙素和染色体数加倍的关系》

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