《染色体与dna》PPT课件

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1、第二章染色体与DNA1.染色体的组成与结构2.DNA的组成与结构3.DNA的复制4.DNA的修复5.DNA的重组本章主要内容染色质：真核间期核中由DNA、组蛋白、非组蛋白及少量RNA所组成的复合体。直径约10～15nm。染色体：染色体已被普遍用于指存在于病毒、细菌、真核细胞及其细胞器内所含的核酸分子。存在方式：DNA须经高度压缩，即形成一定的高级结构后，才能装入类核和核内。1.染色体（Chromosome)的组成与结构1.1原核生物(prokaryote)的染色体由DNA和组蛋白样碱性蛋白质（即DNA结合蛋白）所组成的复合物DNA结合蛋白

2、II的二聚体富含精氨酸的臂（1）结构简练：整个染色体DNA几乎全部由功能基因与调控序列所组成。（2）存在多顺反子mRNA的转录单元（3）存在重叠基因：同一段DNA编码不同的蛋白质。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。原核生物基因组的特点原核基因重叠的方式：1）一个基因完全存在于另一个基因内2）部分重叠3）两个基因只有一个碱基对的重叠1.2真核生物染色体的组成化学成分作用含量DNA遗传信息的载体30%组蛋白参与核小体的组成与DNA质量相当非组蛋白参与染色质结构调节2/3组蛋

3、白量少量的RNA少于10%DNA量非组蛋白主要包括酶类及与细胞分裂有关的各种蛋白质，如HMG蛋白（可能与DNA超螺旋结构有关）、DNA结合蛋白（可能是与DNA复制和转录有关的酶或调节物）、A24等染色体的组成组蛋白的特性(1)进化上的极端保守性H1H2A、H2BH3、H4，(2)无组织特异性(3)肽链氨基酸分布的不对称性(4)组蛋白的可修饰性。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。修饰的意义：使染色质结构发生改变，使其它调控蛋白易于和染色质相互接触，从而间接影响转录活性。(5)H5组蛋白的特殊性核小体是由H2A

4、、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。核小体核小体组成的实验证明核酸酶的轻微处理核酸酶的广泛处理凝胶电泳结果染色体DNA核小体螺线体超螺线体６.８倍６倍４０倍５倍约１万倍染色体形成过程中的长度变化螺线体核小体DNA超螺线体染色体的组装2.DNA的组成与结构2.1DNA的一级结构2.1.1化学组成与基本单位DNA和RNA中的碱基碱基、核苷和核苷酸核苷酸=核苷+磷酸单核苷酸的组成（举例）核苷酸单链的组成序列的书写规则:5′3′

5、；5′端在左,3′端在右。2.1.2真核DNA序列的特点单一序列(非重复序列)中度重复序列高度重复序列高度重复序列的卫星DNA卫星DNA，占10－60%，重复次数达数百万次，不转录，多位于着丝粒处，是异染色质组分，可能与染色体稳定有关。中度重复序列中的特殊成分—Alu家族Alu家族:哺乳动物和人类基因组中含量最丰富的一种中度重复序列，长约300bp，在单倍体基因组中重复达30万-50万次。因在其170bp处有一个限制性内切酶Alu的酶切位点（AG↓CT）而得名。重复单位长约300bp；重复单位内有一Alu(限制性内切酶)的识别和切割位点A

6、GCT，被切成170bp和130bp两个片段；3’-端有富含A的序列；两端有7～20bp的正向重复作为分界，这部分与简单序列重复(卫星)DNA非常相似；不同的Alu成员的侧翼重复顺序各不相同。下面是人类gDNA中的两个Alu成员：GTTTAGATAA…AGCT…A25GTTTAGATAAAAAGAAATGG…AGCT…A25(GAAA)2NA4GA5GA6GAAAAAATAAATGG2.1.3三种常见的DNA短重复序列类型反向重复（invertedrepeated)：由反方向互补的两个DNA片段组成。两个反转重复序列又叫回文序列(pali

7、ndromesequence),反转重复。镜像重复(mirrorrepeat)：由反方向完全相同的两个序列组成。直接重复(directrepeat)：由同一方向完全相同的两个序列组成。也叫正向重复序列、顺向重复序列。反向重复序列与十字型结构双链形式的反向重复序列，易形成十字型结构。反向重复序列在单股时可形成发卡结构；双股时可形成十字形结构。反向重复序列与发卡结构C-值矛盾C-值：指物种单倍体基因组DNA的总量。C-值悖理（C-valueparadox)，C-值矛盾：某些物种C-值大小与其进化复杂性程度之间不呈对应关系的现象。DNA的双螺旋

8、结构模型2.2DNA二级结构2.2.1几个概念DNA结构多态性：由于结构参数存在一定的差异，而使DNA呈现为B-DNA、A-DNA以及Z-DNA等不同构象类型的现象。DNA构象家族：每一类型的