第2章染色体与DNA.pptxVIP

第二章染色体与DNA;主要内容;一、染色体(chromosome)的组成与结构;染色体的形态示意图;真核细胞与原核细胞结构的比较

;

;

;

;DNA的分布;染色体的组成与结构;组蛋白的特性;组蛋白分为H1、H2A、H2B、H3、H4，主要特性：

（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布在C端。

（4）存在较普遍的修饰作用:包括甲基化、乙酰化、磷酸化及ADP核糖基化等

;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。所有这些修饰作用都有一个共同的特点，即降低组蛋白所携带的正电荷。;

;2、中度重复序列

这类序列的重复次数在101～104之间，占总DNA的10%～40%，如小鼠中占20%，果蝇中占15%，各种rRNA、tRNA以及某些结构基因如组蛋白基因等都属于这一类。中度重复序列往往分散在不重复序列之间。;3、高度重复序列——卫星DNA

只存在于真核生物中，占基因组的10%-60%，由6-100个碱基组成，在DNA链上串联重复高达数百万次。

它们是异染色质的成份，卫星DNA不转录，其功能不详，可能与染色体的稳定性有关。;

;真核生物DNA以非常有序的形式存在于细胞核内。

在细胞周期的大部分时间里，DNA以松散的染色质(chromatin)形式存在，在细胞分裂期，则形成高度致密的染色体(chromosome)。

;DNA染色质呈现出的串珠样结构。

染色质的基本单位是核小体(nucleosome)。;;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。;核小体串珠样的结构;核小体结构示意图;染色体的

结构模型;;DNA经过多次折叠，???压缩了8000～10000倍，组装在直径只有为数微米的细胞核内。;;真核生物基因组结构特点;真核基因组具有独特的结构特点;（二）真核基因转录产物为单顺反子;真核结构基因两侧存在有不被转录的非编码序列，往往是基因表达的调控区。在编码基因内部尚有内含子（intron）、外显子（exon）之分，因此真核基因是不连续的。;真核生物结构基因，由若干个编码区和非编码区互相间隔开但又连续镶嵌而成，去除非编码区再连接后，可翻译出由连续氨基酸组成的完整蛋白质，这些基因称为断裂基因。;外显子(exon)和内含子(intron);鸡卵清蛋白基因;（五）真核基因组存在大量的顺式作用元件;一个典型的真核生物基因上游序列:;;端粒(telomere);线性DNA复制的末端;端粒酶(telomerase);端粒酶催化作用的爬行模型;3、原核生物基因组特点;●基因组很小，大多只有一条染色体

●结构简炼

●存在转录单元(trnascriptionaloperon)

多顺反子(polycistron)

●有重叠基因（Sanger发现）

;基因内基因部分重叠基因一个碱基重叠;;分子组成;碱基(base)是含氮的杂环化合物。;两种核酸的主要区别如下：

（1）DNA含的糖分子是脱氧核糖，RNA含的是核糖；

（2）DNA含有的碱基

A、C、G、T

RNA含有的碱基

A、C、G、U;（3）DNA通常是双链，而RNA主要为单链；

（4）DNA的分子链一般较长，而RNA分子链较短。;嘌呤(purine，Pu);;有些核酸中还含有修饰碱基(或稀有碱基)，

一般这些碱基在核酸中的含量稀少。;戊糖;脱氧核苷;;核苷或脱氧核苷与磷酸通过酯键结合构成核苷酸(ribonucleotide)或脱氧核苷酸(deoxyribonucleotide)。;5′-末端;交替的磷酸基团和戊糖构成了DNA的骨架(backbone)。;2、DNA的结构;定义

核酸中核苷酸的排列顺序。

由于核苷酸间的差异主要是碱基不同，所以也称为碱基序列。;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做碱基定量分析，发现DNA碱基组成有如下规律:

;;两条多聚核苷酸链在空间的走向呈反向平行(anti-pa