第二章-染色体与DNA1.ppt

2染色体与DNA2.1染色体2.1.1染色体概述染色体——是遗传物质的主要载体位于真核细胞核的核仁内，在细胞有丝分裂过程中可观察到，在分裂间期以染色质形式存在。染色体特点1、分子结构相对稳定2、能够自我复制，使亲、子代之间保持连续性3、能够指导蛋白质合成，从而控制整个生命过程4、能够产生可遗传的变异真核与原核细胞染色体在细胞内的存在方式细菌染色体外裹的蛋白质有些与DNA的折叠有关另一些参与DNA复制、重组及转录过程真核细胞的染色体中与蛋白质完全融合在一起。其蛋白质与相应DNA的质量比约为2:1。包括组蛋白非组蛋白原核生物DNA的主要特征: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;几乎蓦个基因序列都与它所编码的蛋白质序列呈线性对应状态。2.1.2真核细胞染色体的组成2.1.2.1.蛋白质2.1.2.2.真核生物基因组DNA2.1.2.3.染色质和核小体组蛋白的特性（1）进化上的极端保守性（2）无组织特异性（3）肽链上氨基酸分布的不对称性（4）组蛋白的修饰作用（5）富含赖氨酸的组蛋白H5几类常见的非组蛋白（1）高速泳动蛋白(HMG蛋白）（2）DNA结合蛋白（3）A24非组蛋白2.1.2.2.真核生物基因组DNAC值：一种生物单倍体基因组DNA的总量。真核生物C值一般随生物进化而增加，高等生物的C值一般大于低等生物。C值谬误：指C值往往与种系进化的复杂程度不一致，某些低等生物却具有较大的C值。真核细胞DNA序列大致分为（1）不重复序列：只有一个或几个拷贝，占40－80％，多为结构基因，功能基因。（2）中度重复序列：重复10－1000个拷贝，占10－40％，rRNA、tRNA及一些结构基因（如组蛋白基因）。（3）高度重复序列：卫星DNA，占10－60％，不转录，多位于着丝粒，为异染色质2.1.2.3.染色质和核小体染色质的电子显微镜图显示出由核小体组成的念珠状结构，可以看到由一条细丝连接着的一连串直径为10nm的球状体。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。真核生物基因组的结构特点①基因组庞大②存在大量重复序列③大部分为非编码序列④转录产物为单顺反子⑤是断裂基因,有内含子⑥存在大量顺式作用元件⑦存在大量的DNA多态性⑧具有端粒结构2.1.3原核生物基因组原核生物DNA特点：①结构简炼②存在转录单元③有重叠基因重叠基因存在的情况①一个基因完全在另一个基因里面②部分重叠③两个基因只有一个碱基对是重叠的第二节DNA的结构DNA的基本特点①DNA分子是由两条互相平行的脱氧核苷酸长链盘绕而成的;②DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接，排在外侧，构成基本骨架，碱基排列在内侧;③两条链上的碱基通过氢键相结合，形成碱基对，即碱基互补配对原则2.2.2DNA的二级结构DNA的二级结构是指两条多核苷酸链反向平行盘绕所生成的双螺旋结构。常分为两类：右手螺旋A-DNAB-DNA左手螺旋Z-DNA2.1.2.1DNA右手螺旋的几种构象及其动态平衡A-T丰富的DNA片段常呈B-DNA，普遍存在RNA与RNA、RNA与DNA形成A-DNA，对基因表达有重要意义还存在B’-DNA、C-DNA、和D-DNA等形式Z-DNA的研究调控基因转录的两个模式：临近调控系统远距离调控系统2.2.3DNA高级结构是指DNA双螺旋进一步扭曲盘绕所形成的特定空间结构。可分为：负超螺旋正超螺旋它们在特殊情况下可以相互转变DNA分子超螺旋变化可用数学公式表示：L=T+WL为连接数，是指环形DNA分子两条链间交叉的次数。只要不发生链的断裂，L是个常量。T为双螺旋的盘绕数，是变量W为超螺旋数，是变量。双螺旋DNA的松开导致负超螺旋，拧紧导致正超螺旋**嘌呤鸟嘌呤腺嘌呤胸腺嘧啶thymine胞嘧啶cytosine尿嘧啶uracil嘧啶组蛋白非组蛋白部分RNA(主要是尚未完成转录而仍与模板DNA相连接）染色体的组成2.1.2.1.蛋白质非组