讲第二章染色体就与dna.ppt

一、染色体 二、 DNA的组成与结构 三、 DNA的复制 四、原核与真核生物DNA的复制特点 五、DNA的修复 六、DNA的转座 一、染色体(chromosome)的组成与结构 1、细胞－染色体 真核细胞与原核细胞结构的比较 染色体 染色体（chromosome）:遗传信息的载体，由DNA、RNA和蛋白质构成的 ,其形态和数目具有种系的特性。在细胞间期核中，以染色质丝形式存在。在细胞分裂时，染色质丝经过螺旋化、折叠、包装成为染色体，为显微镜下可见的具不同形状的小体。 染色体在遗传上起主要作用，因为亲代能够将自己 的遗传物质DNA以染色体的形式传给子代，保持物种 的稳定性和连续性。 染色体的形态示意图 人类22对染色体及性染色体显微结构图 染色体的组成与结构 组成: (1)DNA：约占30%，每条染色体有一个双链DNA分子。 是遗传信息的载体，也就是所称的遗传物质。 (2) 蛋白质 组蛋白(histone)：呈碱性，结构稳定；与DNA结合形成核小体，能维持染色质结构，与DNA含量呈一定的比例（真核细胞中，DNA与组蛋白的质量比约为1：1）。 非组蛋白：呈酸性，种类和含量不稳定；作用还不完全清楚，可能与染色质结构调节有关，在DNA遗传信息的表达中起调控作用。 (3)另外，可能存在少量的RNA（尚未完成转录而仍与模板DNA相连接的那些RNA，其含量不到DNA的10%）。  组蛋白分为H1、H2A、H2B、H3、H4 （1）进化上的极端保守性（不同生物组蛋白的氨基酸组成非常相似） （2）无组织特异性:到目前为止，仅发现鸟类、鱼类及两栖类红细胞染色体不含H1而带有H5，精细胞染色体的组蛋白是鱼精蛋白(例外)。 （3）肽链上AA分布的不对称性:碱性氨基酸集中分布在N端的半条链上。而大部分疏水基团都分部在C端。 （4）存在较普遍的修饰作用:包括甲基化、乙基化、磷酸化及ADP核糖基化等 （5）H5组蛋白的特殊性：富含赖氨酸（24%）， H5的磷酸化与染色质失活有关。 在细胞周期特定时间可发生甲基化、乙酰化、磷酸化和ADP核糖基化等。H3、H4修饰作用较普遍，H2B有乙酰化作用、H1有磷酸化作用。 非组蛋白主要种类 非组蛋白主要包括酶类及与细胞分裂相关的各种蛋白质： 非组蛋白的多样性:种类很多，约在20-100种之间，其中常见的有15-20种。 非组蛋白有组织专一性和种属专一性。 （1）HMG蛋白(高速涌动蛋白) ：富含赖AA、精AA、谷AA与天冬AA，与DNA的超螺旋结构有关。 （2）DNA结合蛋白：是与DNA的复制或转录有关的酶或调节物质。 （3）A24非组蛋白：与H2A差不多大小（两个N端），呈酸性，含有较多的谷AA与天冬AA，于核小体内，功能不详。 简述DNA的C值以及C值矛盾（C Value paradox）. 中科院上海生化所 98 年 上海第二军医大： C值矛盾 C值矛盾产生的原因？ 真核生物基因组中存在大量的不编码基因产 物的DNA序列，是没有生理功能的。 一般而言，越是简单的生物基因组不编码蛋 白质的DNA序列越少，它们的结构基因的数目越 接近DNA含量所估计的基因数。  异染色质 ：间期核中染色质纤维折叠压缩程度 高，处于凝缩状态，染料着色深的染色质。富含 重复DNA序列。 核小体是由H2A、H2B、H3、H4各两个分子生成的八聚体和由大约200bpDNA组成的。八聚体在中间，DNA分子盘绕在外，而H1则在核小体的外面。每个核小体只有一个H1。 ?在核小体中DNA盘绕组蛋白八聚体核心，从而使分子收缩成1/7，200bpDNA的长度约为68nm，却被压缩在10nm的核小体中。 染色体的结构模型 真核生物基因组结构特点 ●真核基因组结构庞大 3×109bp ●单顺反子 ●基因不连续性 断裂基因（interrupted gene）、内含子(intron)、 外显子(exon) ●非编码区较多 多于编码序列(9:1) ● 含有大量重复序列 二、 DNA的组成与结构 1、化学组成与基本单位 2、DNA的结构 1） 概念 指4种脱氧核苷酸的连接及其排列顺序， DNA序列是这一概念的简称。碱基序列 2）特征： ●双链反向平行配对而成 ●脱氧核糖和磷酸交替连接，构成DNA骨架，碱基排在内侧 ●内侧碱基通过氢键互补形成碱基对（A：T，C：G）。 3、DNA的二级结构 50年代初，Chargaff应用紫外分光光度法结合纸层析等简 单技术，对多种生物DNA作碱基定量分