02第二讲 染色体与DNA-上.pptVIP

第二讲染色体与DNA染色体概述真核细胞染色体的组成原核生物基因组DNA是主要的遗传物质。也有以核糖核酸(RNA)作为遗传物质的(如部分病毒)。DNA或RNA，都是由很多个核苷酸连接而成的生物大分子，每个核苷酸又由磷酸、戊糖和碱基3部分组成。染色体与DNA的关系染色体是遗传物质的主要载体，也就是说细胞内的DNA主要在染色体上。（注意染色体外遗传基因的概念）原核细胞与真核细胞的主要区别（二）真核细胞染色体的组成DNA组蛋白非组蛋白少量RNA非组蛋白非组蛋白：酶类、收缩蛋白、骨架蛋白、肌动蛋白、肌球蛋白、微管蛋白、肌原蛋白等。一般特性：①非组蛋白的多样性非组蛋白的量大约是组蛋白的60%～70%，但它的种类却很多，约在20-100种之间，其中常见的有15-20种。②非组蛋白的组织专一性和种属专一性常见的非组蛋白a.HMG蛋白（highmobilitygroupprotein）这是一类能用低盐（0.35mol/LNaCl）溶液抽提、能溶于2%的三氯乙酸、相对分子质量较低的非组蛋白，相对分子质量都在3.0×104以下。这类蛋白能与DNA结合，也能与Hl作用，但很容易用低盐溶液抽提，说明它们与DNA结合并不牢固。其功能可能与DNA的超螺旋结构有关。b.DNA结合蛋白用2mol/LNaCl除去全部组蛋白和70%非组蛋白后，还有一部分蛋白必须用2mol/LNaCl和5mol/L尿素才能与DNA解离。说明这些蛋白与DNA结合比较紧密。其功能可能与DNA的复制和转录有关。2、染色体中的DNA真核细胞基因组含有大量的重复序列，功能DNA序列大多被非功能DNA所隔开。许多DNA序列不编码蛋白质。这就是著名的C值反常现象。非洲爪蟾的18S、5.8S及28SrRNA基因是连在一起的，中间隔着不转录的间隔区，这些单位在DNA链上串联重复约5000次。在卵细胞形成过程中这些基因可进行几千次不同比例的复制，产生2×106个拷贝，使rDNA占卵细胞DNA的75%，从而使该细胞能积累1012个核糖体。3、染色质和核小体核小体由5种组蛋白和200bp左右的DNA组成。然后核小体在进一步压缩构成更高级的结构。染色体的“袢环”模型解释螺线管如何进一步包装成染色体？（三）原核生物基因组原核生物的基因组很小，大多只有一条染色体，且DNA含量少，大都带有单拷贝基因，只有很少数基因〔如rRNA基因〕是以多拷贝形式存在；原核细胞DNA的特点1结构简练：原核DNA分子的绝大部分是用来编码蛋白质的，只有非常小的一部分不转录。而且，这些不转录DNA序列通常是控制基因表达的序列。2存在转录单元：原核DNA序列中功能相关的基因丛集在基因组的特定部位，形成转录单元，它们可被一起转录为可翻译多个蛋白质的mRNA分子，这种mRNA叫多顺反子mRNA。由一个基因产生多次拷贝，具有几乎相同的顺序，成簇地排列在同一条染色体上，形成一个基因簇(genecluster)。它们同时发挥作用，合成某些蛋白质。一个多基因家族的不同成员成簇地分布在几条染色体上，成员间序列有所不同，编码一组关系密切的蛋白质。多基因家族多基因家族(multigenefamily)：由一个祖先基因经过重复和变异形成的一组来源相同、结构相似、功能相关的基因。人珠蛋白基因家族包括：α珠蛋白基因簇和β珠蛋白基因簇真核生物基因组结构与功能的特点①真核生物的基因组DNA都是双链线状的，并与蛋白质结合形成染色体，而且染色体数目往往不是一条，而是多条。②真核生物基因组除了配子(精于和卵子)为单倍体外，体细胞一般为二倍体，即含两份同源的基因组，而原核生物的基因组则是单拷贝的。③真核基因组一般比较庞大，结构复杂，基因是断裂基因(splitgene)，即编码序列被非编码序列分隔开来。非编码的顺序(non-codingsequence，NCS)占90％以上，远远多于编码区④结构基因的转录产物为单顺反子，即一分子mRNA只能翻译成一种蛋白质。⑤真核生物基因组中含有大量重复顺序。⑥真核生物基因组内功能相关的基因构成各种基因家族，它们可串联在一起，亦可相距很远，但即使串联在一起的成簇的基因也是分别转录的。核小体是染色质的基本结构单位。组蛋白八聚体(2H2A+2H2B+2H3+2H4)构成核心颗粒。核心外缠绕约140bp的DNA片段。H1位于DNA与核心颗粒连接处。DNA双螺旋