主要区别——染色体与染色单体

DNA 通过其后代携带个体的遗传信息。 DNA存在于细胞核内的双链结构中。这两条 DNA 链都盘绕在一起形成双螺旋。染色体是线状结构，由围绕组蛋白的紧密盘绕的双链 DNA 分子组成；染色单体是指染色体在细胞分裂过程中纵向分裂的两条线状链中的任何一条。这 关键区别 染色体和染色单体之间是它们的结构； 染色体具有最密集的 DNA 结构，而染色单体具有未解开的 DNA 密集结构。

本文研究，

1.什么是染色体 – 定义、特征、分类 2. 什么是染色单体 – 定义、特征 3. 染色体和染色单体有什么区别

什么是染色体

染色体是一种结构，其中 DNA 被压缩成高度浓缩的形式。它由与蛋白质相关的长 DNA 链组成。大多数原核生物包含一个自由浮动的、单一的、圆形的染色体。它位于类核。原核染色体不含内含子。它们的基因表达为称为操纵子的组。原核生物由与其 DNA 相关的组蛋白样蛋白质组成。除此之外，细菌含有称为质粒的染色体外元件。在真核生物中，染色体位于被单独膜包围的细胞核中。 DNA 紧紧缠绕在组蛋白上。 DNA 链长约 150-200，围绕由八种组蛋白组成的核心包裹两次。该结构称为核小体。该绕组提供结构支持并允许控制基因活动。

在人类中，发现了 46 条单独的染色体：22 对常染色体和两条性染色体。功能性染色体具有复制起点、着丝粒和端粒。可以根据着丝粒位置识别四种染色体类型。它们是端着丝粒染色体、高着丝粒染色体、亚中着丝粒染色体和中着丝粒染色体。核分裂可以在中期停止以研究染色体。识别染色体异常的过程称为核型分析。

图 1：光谱核型

什么是染色单体

一条染色体由一个 DNA 分子组成。在细胞的 S 期，为了进入细胞分裂，DNA 的数量会增加一倍。 DNA 链的新副本是根据现有链所携带的遗传信息形成的。然而，细胞内的染色体数量保持不变。因此，每条染色体都包含两个拷贝的 DNA 链。染色体中的一条 DNA 链称为染色单体。因此，染色单体是单个 DNA 链。它具有线状结构，由染色质纤维组成。 DNA 包裹在称为组蛋白的蛋白质周围并进一步盘绕以形成染色单体纤维。

在一条染色体中发现的两条染色单体可以被确定为姐妹染色单体对。 姐妹染色单体 对通过着丝粒连接在一起。姐妹染色单体在后期分离。后期是细胞周期 M 期的第三阶段。染色单体在后期处于最浓缩的状态。分离的姐妹染色单体被称为 子染色体.姐妹染色单体在它们携带的信息上是相同的。因此，姐妹染色单体被认为是纯合的。然而，在复制过程中可能会发生突变。因此，新形成的链中的突变使姐妹染色单体杂合。母本和父本同源染色体在有性生殖过程中配对。这种染色单体对被称为 非姐妹染色单体.

图 2：DNA 的宏观结构

染色体和染色单体的区别

缩合

染色体： DNA 浓缩 10, 000 次以形成染色体。因此，染色体是 DNA 中最浓缩的形式

染色单体： DNA 浓缩 50 次形成染色单体。因此，染色单体不如染色体凝聚。

内容

染色体： 染色体由单个双链 DNA 分子组成。

染色单体： 染色单体由通过着丝粒连接在一起的两条 DNA 链组成。

结构

染色体： 染色体是一种薄的带状结构。

染色单体： 染色单体是细长的纤维结构。

遗传材料

染色体： 同源染色体不完全相同。它们可能具有相同基因的不同等位基因。

染色单体： 同源姐妹染色单体是相同的。

阶段

染色体： 染色体出现在 M 期。

染色单体： 染色单体出现在相间。

功能：

染色体： 染色体参与遗传物质的分布。

染色单体： 染色单体参与细胞的新陈代谢和其他活动。

结论

染色体由单个 DNA 分子组成，而染色单体由通过着丝粒连接在一起的两条相同的 DNA 链组成。染色体通常在核分裂时参与遗传物质的分布。染色单体参与基因表达的代谢和调节。然而，DNA 在染色体中浓缩了 10, 000 次，而在染色单体中它本身浓缩了 50 倍。因此，染色体和染色单体之间的主要区别在于凝聚水平。

参考：1。 Higgins, N. P.，染色体结构。生命科学百科全书。 2015 http://smcg.ccg.unam.mx/enp-unam/03-EstructuraDelGenoma/cromosomeStructure.pdf 20172 年 2 月 8 日。“染色体”。国家人类基因组研究所。 2017 年 2 月 8 日

图片提供：1。来自国家人类基因组研究所的“天空光谱核型” - 发现于：国家人类基因组研究（美国） - 从维基百科复制：en。 （公共领域）通过Commons Wikimedia2。 OpenStax 的“0321 DNA 宏观结构”——（CC BY 4.0）通过 Commons Wikimedia