第二章 染色体与DNAppt课件.ppt

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1、第二章染色体与DNA第一节染色体第二节DNA的结构第三节DNA的复制第四节DNA的修复第五节DNA的转座7/29/20211一、染色体的概述染色体（chromosome）：是指存在于细胞核中的棒状可染色结构，由染色质（chromatin）构成。染色质是由DNA、RNA和蛋白质形成的复合体。染色体是一种动态结构，在细胞周期的不同阶段明显不同。染色体是遗传物质的主要载体亲子代传递量的恒定第一节染色体7/29/20212不同物种染色体数目存在较大差别，同一物种内每条染色体所带的DNA量是一定的，但不同染色体或不同物种之间

2、变化很大。如人的X染色体带有1.28亿个核苷酸对，而Y染色体只带有0.19亿个核苷酸对。7/29/20213真核生物染色体1、真核细胞结构2、染色体概况DNA:27%，蛋白质:66%，RNA:～6%每条染色体只有一个DNA分子7/29/20214非分裂期的染色质在电子显微镜下呈纤维串珠状的长丝一般说来，染色体只有在细胞有丝分裂过程中，才可在光学显微镜下观察到。7/29/20215细菌染色体组织没有明显的核区域，细菌基因组仍然是高度致密的。E.coli溶解时，DNA形成大量环形（loops）结构。在活体细胞中，DNA

3、则以高度致密的状态与蛋白质结合。7/29/20216真核细胞染色体的特征：染色体位于细胞核的核仁内。在细胞分裂间期，染色体以较细且松散的染色质形式存在，只有在细胞分裂期，才可在光学显微镜下观察到棒状可染色的染色体。在染色体中，DNA与组蛋白和非组蛋白完全融合在一起。7/29/20217原核细胞染色体的特征:染色体位于类似“核”的结构—类核体上；染色体外包裹着稀疏的非组蛋白，不含组蛋白；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；整个染色体几乎完全由功能基

4、因和调控序列所组成。7/29/20218二、真核细胞染色体的组成染色体的特征：（1）分子结构相对稳定；（2）能够自我复制，使亲子代间保持连续性；（3）能够指导蛋白质合成，控制整个生命过程；（4）能够产生可遗传的变异。7/29/20219组蛋白残基数分子量（kD）%精%赖种类H121523.0129连接蛋白H2A12914.0911核心蛋白H2B12513.8616核心蛋白H313515.31310核心蛋白H410211.31411核心蛋白染色体上的蛋白质主要包括组蛋白和非组蛋白。组蛋白是染色体的结构蛋白，它与DNA

5、组成核小体，是一类小的碱性蛋白。1、蛋白质7/29/202110组蛋白的特征：5、富含赖氨酸的组蛋白H5（H5的磷酸化可能在染色质的失活过程中起重要作用）。4、组蛋白的修饰作用（甲基化、乙酰化、磷酸化）；3、肽链上氨基酸分布的不对称性（赖氨酸、精氨酸含量丰富）；2、无组织特异性；1、进化上的极端保守（如H3、H4）；7/29/2021113、A24非组蛋白，肝脏中特有的一组蛋白，与H2A及泛素结构相似，功能不详。2、DNA结合蛋白：可能是一些与DNA的复制或转录的关的酶或调节物；1、HMG蛋白（highmobili

6、tygroupprotein)，可能与超螺旋结构有关；非组蛋白包括酶类及细胞分裂有关的一些蛋白。它们可能与DNA的结构、复制及转录等有关。非组蛋白主要包括：7/29/202112哺乳动物两栖动物鸟类昆虫线虫霉菌酵母细菌支原体各个种类生物的最小基因组与其复杂性正相关。2、DNA7/29/202113开花植物鸟类哺乳动物爬行动物两栖类硬骨鱼软骨鱼棘皮动物甲壳类昆虫软体动物线虫霉菌藻类真菌革兰氏阳性菌革兰氏阴性菌支原体各物种基因组大小比较C-值（C-value）:一种生物单倍体基因组DNA的总量。C-值反常现象（C-va

7、lueparadox）：基因组大小与机体的遗传复杂性缺乏相关性。7/29/202114（1）、不重复序列：在单倍体基因组中只有一个或几个拷贝的DNA序列。真核生物的大多数基因在单倍体中都是单拷贝。真核细胞DNA的种类:7/29/202115（2）、中度重复序列:每个基因组中10～104个拷贝。平均长度为300bp，一般是不编码序列，广泛散布在非重复序列之间。可能在基因调控中起重要作用。常有数千个类似序列，各重复数百次，构成一个序列家族。大多数高等真核生物的基因组都有10%~40%的中度重复序列。7/29/20211

8、6(3)、高度重复序列——卫星DNA（satelliteDNA）只存在于真核生物中，占基因组的10%~60%，由6~100个碱基组成。卫星DNA均位于染色体的着丝粒。7/29/2021173、染色质和核小体染色质：是由许多核小体连成的念珠状结构。染色质小球菌核酸酶处理染色质7/29/202118实验证据：1）染色质中，H2A、H2B、H3、H4的数量大致相等