郜刚分子生物学-02-染色体-1染色体和DNA结构-课件.pptVIP

第二章 染色体与DNA 遗传信息传递的中心法则 水稻花粉母细胞减数分裂各个时相 模式图 一对染色体 为生物的变异提供了重要的物质基础。 减数分裂中期 I，二价体的两个成员的排列方向是随机的，所以后期 I 分别来自双亲的两条同源染色体随机分向两极，因而所产生的性细胞就可能会有2n种非同源染色体的组合形式(染色体重组，recombination of chromosome)。 为生物的变异提供了重要的物质基础。 另一方面，非姊妹染色单体间的交叉导致同源染色体间的片段交换(exchange of segment)，使子细胞的遗传组成更加多样化，为生物变异提供更为重要的物质基础(染色体片断重组，recombination of segment)。同时这也是连锁遗传规律及基因连锁分析的基础。 为什么染色体如此重要？ 是因为DNA，基因？ 问题讨论：染色体与基因与DNA之间的关系？ 表2-1？ 染色体与染色质 染色质(chromatin)是存在于真核生物间期细胞核内的一种易被碱性染料着色的无定形物质，是伸展开的DNA蛋白质纤维，每一条染色体是由一个线性的、完整的、双螺旋的DNA分子，加上围绕其中的组蛋白和非组蛋白所组成的，是细胞分裂间期遗传物质的存在形式。 染色体这一概念除指真核生物细胞分裂中期具有一定形态特征的染色质外，现在已扩大为包括原核生物及细胞器在内的基因载体的总称。大部分原核生物的染色体形态比较简单，它只是一条裸露的或与少数蛋白质结合的DNA或RNA双链或单链分子 染色体在复制之后．含有纵向并列的两条染色单体(chromatids)，由着丝粒(centromere)联在一起(图)。每一染色单体的骨架是一条连续的DNA分子，一般认为细胞分裂中期时看到的染色单体就是由一条DNA蛋白质纤丝重复折叠而成的。 作业： 1、上网查5种组蛋白的氨基酸序列， 2、上网查5种组蛋白的基因的碱基序列 3、上网查5种组蛋白的三维结构 4、20种氨基酸的分类、特征、缩写 非组蛋白 非组蛋白是染色体上与特异DNA序列结合的蛋白质，又称序列特异性DNA结合蛋白（凝胶迟滞电泳实验）。 包括多种参与核酸代谢与修饰的酶类、核质蛋白、骨架蛋白、基因表达和染色体结构调节蛋白等。 非组蛋白的特性 ①含有较多的天门冬氨酸、谷氨酸，带负电荷，属酸性蛋白质； ②整个细胞周期都进行合成，不象组蛋白只在S期合成，并与DNA复制同步进行； ③能识别特异的DNA序列，识别信息存在于DNA本身，位点在大沟部分，识别与结合靠氢键和离子键； ④具有多样性和异质性； ⑤具有多种功能，如帮助DNA分子折叠，以形成不同的结构域，从而有利于DNA的复制和基因的转录，协助启动DNA复制，控制基因转录，调节基因表达。 分子量小，高泳动率 原核生物DNA的主要特征 原核生物中一般只有一条染色体，且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的； 整个染色体DNA几乎全部由功能基因与调控序列所组成； 几乎每个基因序列都与它所编码的蛋白质序列呈线性对应状态。 不少原核生物具有质粒DNA（教材未提），而且通常起到重要的生理功能 真核生物基因组DNA  C值反常现象（C-value paradox) C值矛盾 C值是一种生物的单倍体基因组DNA的总量。 真核细胞基因组的最大特点是它含有大量的重复序列，而且功能DNA序列大多被不编码蛋白质的非功能DNA所隔开，这就是著名的“C值反常现象”。 从生物由地等到高等的进化地位来看，其所需要的最少的编码DNA的含量，反应在C值上是逐步升高的。 但真实的C值并非如此，某些低等生物的C值比高等生物还要高 的序列可分为3种类型 page25 单一序列（主要为基因编码序列，一个或几个拷贝，比例少于5％） 中度重复序列（101-5），分为短散的重复序列（一般少于500 bp）和长散的重复序列（一般多于1000 bp），与基因选择性表达的调控有关； 高度重复序列（105），分为卫星DNA(satellite，重复单位长5-100 bp)主要分布在着丝粒区域，小卫星DNA(minisatellte DNA, 单位长12-100 bp，拷贝数可变，常用于DNA指纹(DNA finger-printing)技术)，微卫星DNA(microsatellte DNA，单位1-5 bp，常串联达50-100 bp，具有高度多态性，遗传上保守，但个体差异较大)，用于构建遗传图谱。 DNA溶解温度与DNA中的GC含量极其相关 ■复性（Renaturation) 热变性的DNA缓慢冷却，单链恢复成双链。 ■减色效应（Hypochromatic effect) 随着DNA的复性， 260nm紫外线吸收值降低的现象。