1、第二章第二章 染色體與染色體與DNA本章主要內(nèi)容：本章主要內(nèi)容：第一節(jié)第一節(jié) 染色體的組成與結(jié)構(gòu)染色體的組成與結(jié)構(gòu)第二節(jié)第二節(jié) DNA的組成與結(jié)構(gòu)的組成與結(jié)構(gòu)第三節(jié)第三節(jié) DNA的復(fù)制的復(fù)制第四節(jié)第四節(jié) 原核與真核生物原核與真核生物DNA復(fù)制的特點(diǎn)復(fù)制的特點(diǎn)第五節(jié)第五節(jié) DNA的修復(fù)的修復(fù)第六節(jié)第六節(jié) DNA的轉(zhuǎn)座的轉(zhuǎn)座第七節(jié)第七節(jié) SNP的理論與應(yīng)用的理論與應(yīng)用教學(xué)要求：教學(xué)要求：1.1.了解了解DNADNA的修復(fù)與的修復(fù)與DNADNA的轉(zhuǎn)座的基本問(wèn)題。的轉(zhuǎn)座的基本問(wèn)題。 2. 2. 理解理解DNADNA的二級(jí)結(jié)構(gòu)及的二級(jí)結(jié)構(gòu)及DNADNA的復(fù)制的過(guò)程，重的復(fù)制的過(guò)程，重點(diǎn)掌握先導(dǎo)鏈與后隨鏈

2、合成點(diǎn)掌握先導(dǎo)鏈與后隨鏈合成DNADNA的不同方式。的不同方式。 3.3.掌握原核和真核生物掌握原核和真核生物DNADNA的復(fù)制的區(qū)別。的復(fù)制的區(qū)別。 第一節(jié)第一節(jié) 染色體的組成與結(jié)構(gòu)染色體的組成與結(jié)構(gòu)一、染色體概述一、染色體概述二、真核細(xì)胞染色體的組成與結(jié)構(gòu)二、真核細(xì)胞染色體的組成與結(jié)構(gòu)三、原核生物基因組三、原核生物基因組知識(shí)點(diǎn)知識(shí)點(diǎn)真核生物染色體的組成真核生物染色體的組成, ,染色質(zhì)與核小體染色質(zhì)與核小體原核生物基因組原核生物基因組, ,染色體中的蛋白質(zhì)染色體中的蛋白質(zhì)第一節(jié)第一節(jié) 染色體的組成與結(jié)構(gòu)染色體的組成與結(jié)構(gòu)一、一、染色體概述染色體概述真核細(xì)胞的結(jié)構(gòu)真核細(xì)胞的結(jié)構(gòu)DNA的分布的分

3、布主要在染色體上主要在染色體上細(xì)胞質(zhì)內(nèi)細(xì)胞質(zhì)內(nèi)細(xì)胞核遺傳細(xì)胞核遺傳細(xì)胞質(zhì)遺傳細(xì)胞質(zhì)遺傳生物的遺傳生物的遺傳（所以說(shuō)，染（所以說(shuō)，染色體是色體是DNA的的主要載體）主要載體）例：紫茉莉例：紫茉莉葉色的遺傳葉色的遺傳第一節(jié)第一節(jié) 染色體的組成與結(jié)構(gòu)染色體的組成與結(jié)構(gòu)一、染色體概述一、染色體概述染色體染色體DNADNA：同一物種內(nèi)每條染色體所帶同一物種內(nèi)每條染色體所帶DNADNA的量是一定的，的量是一定的，但不同染色體或不同物種之間變化很大，從上百萬(wàn)到但不同染色體或不同物種之間變化很大，從上百萬(wàn)到幾億個(gè)核苷酸不等。幾億個(gè)核苷酸不等。蛋白質(zhì)（組蛋白和非組蛋白）：蛋白質(zhì)（組蛋白和非組蛋白）：種類和含量十

4、分穩(wěn)定種類和含量十分穩(wěn)定。染色體包括染色體包括_和和_兩大部分兩大部分人人X X染色體帶有染色體帶有1.281.28億個(gè)核苷酸對(duì)，而億個(gè)核苷酸對(duì)，而Y Y染色體只帶有染色體只帶有0.190.19億個(gè)核苷酸對(duì)（見表億個(gè)核苷酸對(duì)（見表2-12-1）由于細(xì)胞內(nèi)的由于細(xì)胞內(nèi)的DNADNA主要在染色體上，所以說(shuō)遺傳物質(zhì)的主要載體是主要在染色體上，所以說(shuō)遺傳物質(zhì)的主要載體是染色體。染色體。第一節(jié)第一節(jié) 染色體的組成與結(jié)構(gòu)染色體的組成與結(jié)構(gòu)一、染色體概述一、染色體概述 染色質(zhì)：染色質(zhì)：細(xì)胞核中能被堿性染料強(qiáng)烈著色的物質(zhì)，染色質(zhì)是真核細(xì)胞的遺傳細(xì)胞核中能被堿性染料強(qiáng)烈著色的物質(zhì)，染色質(zhì)是真核細(xì)胞的遺傳物質(zhì)在物

5、質(zhì)在分裂間期分裂間期存在的形式，而染色體是細(xì)胞在有絲分裂或減數(shù)分存在的形式，而染色體是細(xì)胞在有絲分裂或減數(shù)分裂過(guò)程中，由染色質(zhì)聚縮而成的棒狀結(jié)構(gòu)。兩者是細(xì)胞周期不同階裂過(guò)程中，由染色質(zhì)聚縮而成的棒狀結(jié)構(gòu)。兩者是細(xì)胞周期不同階段兩種可以相互轉(zhuǎn)變的結(jié)構(gòu)。段兩種可以相互轉(zhuǎn)變的結(jié)構(gòu)。染色質(zhì)與染色體染色質(zhì)與染色體一般來(lái)說(shuō)，只有在細(xì)胞有絲分裂過(guò)程中，才能在光學(xué)顯微鏡下觀察一般來(lái)說(shuō)，只有在細(xì)胞有絲分裂過(guò)程中，才能在光學(xué)顯微鏡下觀察到染色體。到染色體。整個(gè)細(xì)胞周期都能觀察到染色體？整個(gè)細(xì)胞周期都能觀察到染色體？非分裂期的細(xì)胞核經(jīng)低滲處理、溶脹非分裂期的細(xì)胞核經(jīng)低滲處理、溶脹破裂后釋放出染色質(zhì)，在電子顯微鏡破裂

6、后釋放出染色質(zhì)，在電子顯微鏡下呈纖維串珠狀的長(zhǎng)絲。下呈纖維串珠狀的長(zhǎng)絲。 染色體的形態(tài)示意圖染色體的形態(tài)示意圖人類染色體的編號(hào)人類染色體的編號(hào)端粒端粒著絲粒二、真核生物染色體的組成與結(jié)構(gòu)二、真核生物染色體的組成與結(jié)構(gòu)第一節(jié)第一節(jié) 染色體的組成與結(jié)構(gòu)染色體的組成與結(jié)構(gòu)P64P64、7070思考題思考題1:1:染色體具備哪些作為遺傳物質(zhì)的特征染色體具備哪些作為遺傳物質(zhì)的特征? ?（參見（參見P22P22、2525） 下列哪一項(xiàng)對(duì)于下列哪一項(xiàng)對(duì)于DNADNA作為遺傳物質(zhì)是不重要作為遺傳物質(zhì)是不重要的的: : A.DNAA.DNA分子雙鏈且序列互補(bǔ)分子雙鏈且序列互補(bǔ) B.DNAB.DNA分子的長(zhǎng)度可以

7、非常長(zhǎng)分子的長(zhǎng)度可以非常長(zhǎng), ,可以長(zhǎng)到將整可以長(zhǎng)到將整個(gè)基因組的信息都包含在一條個(gè)基因組的信息都包含在一條DNADNA分子上分子上 C.DNAC.DNA可以與可以與RNARNA形成堿基互補(bǔ)形成堿基互補(bǔ) D.DNAD.DNA聚合酶有聚合酶有3 53 5的校讀功能的校讀功能 下列哪一項(xiàng)對(duì)于下列哪一項(xiàng)對(duì)于DNADNA作為遺傳物質(zhì)是不重作為遺傳物質(zhì)是不重要的要的: : A.DNAA.DNA分子雙鏈且序列互補(bǔ)分子雙鏈且序列互補(bǔ) B.DNAB.DNA分子的長(zhǎng)度可以非常長(zhǎng)分子的長(zhǎng)度可以非常長(zhǎng), ,可以長(zhǎng)到可以長(zhǎng)到將整個(gè)基因組的信息都包含在一條將整個(gè)基因組的信息都包含在一條DNADNA分分子上子上 C.DN

8、AC.DNA可以與可以與RNARNA形成堿基互補(bǔ)形成堿基互補(bǔ) D.DNAD.DNA聚合酶有聚合酶有3 53 5的校讀功能的校讀功能 本題考點(diǎn)本題考點(diǎn): :DNADNA作為遺傳物質(zhì)所具備的特點(diǎn)作為遺傳物質(zhì)所具備的特點(diǎn). . 因此因此,DNA,DNA分子雙鏈且序列互補(bǔ)能保證穩(wěn)定地傳分子雙鏈且序列互補(bǔ)能保證穩(wěn)定地傳遞給后代遞給后代;DNA;DNA通過(guò)轉(zhuǎn)錄和翻譯最后得到蛋白質(zhì)通過(guò)轉(zhuǎn)錄和翻譯最后得到蛋白質(zhì), ,因此因此, ,要求能與要求能與RNARNA形成堿基互補(bǔ)以實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)形成堿基互補(bǔ)以實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)錄錄;DNA;DNA在復(fù)制時(shí)在復(fù)制時(shí), ,會(huì)出現(xiàn)堿基錯(cuò)配會(huì)出現(xiàn)堿基錯(cuò)配, ,因此要求因此要求DNADNA聚合酶具有

9、校對(duì)功能聚合酶具有校對(duì)功能, ,來(lái)保證親代和子代來(lái)保證親代和子代DNADNA之間的穩(wěn)定性之間的穩(wěn)定性. .二、真核細(xì)胞染色體的組成與結(jié)構(gòu)二、真核細(xì)胞染色體的組成與結(jié)構(gòu)呈酸性，種類和含量不穩(wěn)定；作用還不完全呈酸性，種類和含量不穩(wěn)定；作用還不完全清楚，可能與染色質(zhì)結(jié)構(gòu)調(diào)節(jié)有關(guān)，在清楚，可能與染色質(zhì)結(jié)構(gòu)調(diào)節(jié)有關(guān)，在DNADNA遺傳信息的表達(dá)中有重要作用遺傳信息的表達(dá)中有重要作用第一節(jié)第一節(jié) 染色體的組成與結(jié)構(gòu)染色體的組成與結(jié)構(gòu)少量的少量的RNA RNA ，不到，不到DNADNA的的10%10%化學(xué)組成化學(xué)組成（參見（參見P22-30/25-32P22-30/25-32） DNA DNA： 蛋白質(zhì)：蛋

10、白質(zhì)：約為約為DNADNA的兩倍的兩倍約占約占30%30%，每條染色體一個(gè)雙鏈，每條染色體一個(gè)雙鏈DNADNA分子分子 ；是遺傳信；是遺傳信息的載體，也就是所謂的遺傳物質(zhì)息的載體，也就是所謂的遺傳物質(zhì)組蛋白組蛋白(histone)(histone)：呈堿性，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定；與呈堿性，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定；與DNADNA結(jié)合形成核小體結(jié)合形成核小體、維持染色質(zhì)結(jié)構(gòu)，與、維持染色質(zhì)結(jié)構(gòu)，與DNADNA含量呈一定的比含量呈一定的比例例 非組蛋白：非組蛋白：1 1）組蛋白）組蛋白( (histones) ) 染色體中的堿性蛋白質(zhì)，約與染色體中的堿性蛋白質(zhì)，約與DNADNA等量等量第一節(jié)第一節(jié) 染色體的組成與結(jié)構(gòu)染色體的

11、組成與結(jié)構(gòu)二、真核細(xì)胞染色體的組成與結(jié)構(gòu)二、真核細(xì)胞染色體的組成與結(jié)構(gòu)（參見（參見P22-25/26-28P22-25/26-28）1 1、蛋白質(zhì)、蛋白質(zhì) 特點(diǎn)：富含二種堿性氨基酸（特點(diǎn)：富含二種堿性氨基酸（賴氨酸和精氨酸賴氨酸和精氨酸） 根據(jù)凝膠電泳性質(zhì)可將組蛋白分為五種小類型根據(jù)凝膠電泳性質(zhì)可將組蛋白分為五種小類型: :H H1 1、H H2 2A A、H H2 2B B、H H3 3、H H4 4 參見參見P23、26五種組蛋白比較五種組蛋白比較組組蛋蛋白白 類類別別 堿堿性性氨氨基基酸酸 L Ly ys s A Ar rg g 酸酸性性氨氨基基酸酸 堿堿/ /酸酸 氨氨基基酸酸 殘殘基

12、基數(shù)數(shù) 分分子子量量 H1 極極富富L Ly ys s 2 29 9 1 1 5 5 5 5. .4 4 2 21 15 5 2 23 3, ,0 00 00 0 H2A 稍稍富富L Ly ys s 1 11 1 9 9 1 15 5 1 1. .4 4 1 12 29 9 1 13 3, ,9 96 60 0 H2B 稍稍富富L Ly ys s 1 16 6 6 6 1 13 3 1 1. .7 7 1 12 25 5 1 13 3, ,7 77 74 4 H3 富富A Ar rg g 1 10 0 1 13 3 1 13 3 1 1. .8 8 1 13 35 5 1 15 5, ,3 3

13、4 42 2 H4 富富A Ar rg g 1 11 1 1 14 4 1 10 0 2 2. .5 5 1 10 02 2 1 11 1, ,2 28 82 2 （參見（參見P24P24、2626） 簡(jiǎn)述真核生物染色體上組蛋白的種類，簡(jiǎn)述真核生物染色體上組蛋白的種類，組蛋白修飾的種類及其生物學(xué)意義組蛋白修飾的種類及其生物學(xué)意義. . 中國(guó)科學(xué)院中國(guó)科學(xué)院20032003年碩士研究生入學(xué)年碩士研究生入學(xué)生物化學(xué)與分生物化學(xué)與分子生物學(xué)子生物學(xué)試題試題 在細(xì)胞周期特定時(shí)間可發(fā)生在細(xì)胞周期特定時(shí)間可發(fā)生甲基化、乙?；?、磷酸化、甲基化、乙?；?、磷酸化、泛素化和泛素化和ADPADP核糖基化核糖基化等。

14、等。H3H3、H4H4修飾作用較普遍，修飾作用較普遍，H2BH2B有乙酰化作用、有乙酰化作用、H1H1有磷酸化作用。有磷酸化作用。所有這些修飾作用都有一個(gè)共同的特點(diǎn)，即降低組蛋白所有這些修飾作用都有一個(gè)共同的特點(diǎn)，即降低組蛋白所攜帶的正電荷。所攜帶的正電荷。這些組蛋白修飾的這些組蛋白修飾的意義意義：一是改變?nèi)旧w的結(jié)構(gòu)，直接：一是改變?nèi)旧w的結(jié)構(gòu)，直接影響轉(zhuǎn)錄活性；二是核小體表面發(fā)生改變，使其他調(diào)影響轉(zhuǎn)錄活性；二是核小體表面發(fā)生改變，使其他調(diào)控蛋白易于和染色質(zhì)相互接觸，從而間接影響轉(zhuǎn)錄活控蛋白易于和染色質(zhì)相互接觸，從而間接影響轉(zhuǎn)錄活性。性。2 2）非組蛋白）非組蛋白二、真核細(xì)胞染色體的組成與結(jié)

15、構(gòu)二、真核細(xì)胞染色體的組成與結(jié)構(gòu) 第一節(jié)第一節(jié) 染色體的組成與結(jié)構(gòu)染色體的組成與結(jié)構(gòu)（P24-25/28）1 1、蛋白質(zhì)、蛋白質(zhì)什么是非組蛋白？非組蛋白有什么特點(diǎn)？什么是非組蛋白？非組蛋白有什么特點(diǎn)？協(xié)和醫(yī)科大學(xué)協(xié)和醫(yī)科大學(xué)2004年年2 2）非組蛋白）非組蛋白二、真核細(xì)胞染色體的組成與結(jié)構(gòu)二、真核細(xì)胞染色體的組成與結(jié)構(gòu) 第一節(jié)第一節(jié) 染色體的組成與結(jié)構(gòu)染色體的組成與結(jié)構(gòu)（P25/28）1 1、蛋白質(zhì)、蛋白質(zhì) 染色體中組蛋白以外的其它蛋白質(zhì)，是一大類種染色體中組蛋白以外的其它蛋白質(zhì)，是一大類種類繁雜的各種蛋白質(zhì)的總稱；類繁雜的各種蛋白質(zhì)的總稱； 種類約種類約20-100種種,其中常見的有其中常

16、見的有15-20種。主要包括種。主要包括酶類及與細(xì)胞分裂相關(guān)的各種蛋白質(zhì)酶類及與細(xì)胞分裂相關(guān)的各種蛋白質(zhì). 約占組蛋白總量的約占組蛋白總量的60%-70%； 相對(duì)分子質(zhì)量相對(duì)分子質(zhì)量1.51041.8 105；2 2）非組蛋白）非組蛋白二、真核細(xì)胞染色體的組成與結(jié)構(gòu)二、真核細(xì)胞染色體的組成與結(jié)構(gòu) 第一節(jié)第一節(jié) 染色體的組成與結(jié)構(gòu)染色體的組成與結(jié)構(gòu)（P25/28P25/28）1 1、蛋白質(zhì)、蛋白質(zhì)功能功能 參與并調(diào)控基因表達(dá)參與并調(diào)控基因表達(dá) 參與基因復(fù)制、轉(zhuǎn)錄及核酸修飾的酶參與基因復(fù)制、轉(zhuǎn)錄及核酸修飾的酶 類（如各種類（如各種 DNA和和 RNA聚合酶等）就是一類重要的非組蛋白聚合酶等）就是一

17、類重要的非組蛋白 參與轉(zhuǎn)錄調(diào)控的蛋白質(zhì)參與轉(zhuǎn)錄調(diào)控的蛋白質(zhì) 維持染色體的高級(jí)結(jié)構(gòu)維持染色體的高級(jí)結(jié)構(gòu) 非組蛋白中的核基質(zhì)蛋白對(duì)于維持染色體的高級(jí)結(jié)構(gòu)是必不非組蛋白中的核基質(zhì)蛋白對(duì)于維持染色體的高級(jí)結(jié)構(gòu)是必不可少的?？缮俚?。2 2）非組蛋白）非組蛋白非組蛋白的組織專一性和種屬專一性。非組蛋白的組織專一性和種屬專一性。 （1 1）HMGHMG蛋白：蛋白：富含賴富含賴AAAA、精、精AAAA、谷、谷AAAA與天冬與天冬AAAA，與，與DNADNA的超的超螺旋結(jié)構(gòu)有關(guān)螺旋結(jié)構(gòu)有關(guān) （2 2）DNADNA結(jié)合蛋白：結(jié)合蛋白：與與DNADNA的復(fù)制或轉(zhuǎn)錄有關(guān)的酶或調(diào)節(jié)物質(zhì)的復(fù)制或轉(zhuǎn)錄有關(guān)的酶或調(diào)節(jié)物質(zhì) （

18、3 3）A24A24非組蛋白：非組蛋白：與與H H2 2A A差不多大小，呈酸性，含谷差不多大小，呈酸性，含谷AAAA與天與天冬冬AAAA多，于核小體內(nèi)，功能不詳多，于核小體內(nèi)，功能不詳二、真核細(xì)胞染色體的組成與結(jié)構(gòu)二、真核細(xì)胞染色體的組成與結(jié)構(gòu) 第一節(jié)第一節(jié) 染色體的組成與結(jié)構(gòu)染色體的組成與結(jié)構(gòu)（P25/28P25/28）1 1、蛋白質(zhì)、蛋白質(zhì)2 2、DNADNA二、真核細(xì)胞染色體的組成與結(jié)構(gòu)二、真核細(xì)胞染色體的組成與結(jié)構(gòu)第一節(jié)第一節(jié) 染色體的組成與結(jié)構(gòu)染色體的組成與結(jié)構(gòu)（參見（參見P25/28P25/28）（1）C值反?，F(xiàn)象（值反?，F(xiàn)象（C值矛盾）（值矛盾）（C-value paradox

19、）真核生物基因組的特點(diǎn)真核生物基因組的特點(diǎn)（2 2）單順?lè)醋樱﹩雾樂(lè)醋樱? 3）重復(fù)序列）重復(fù)序列（4 4）斷裂基因）斷裂基因(a)(a)同類生物不同種屬之間同類生物不同種屬之間DNADNA總量變化很大；（總量變化很大；（b b）從編碼每類生）從編碼每類生物所需要物所需要DNADNA量的最低值看，生物細(xì)胞中的量的最低值看，生物細(xì)胞中的C C值具有從低等生物到高值具有從低等生物到高等生物逐漸增加的趨勢(shì)。等生物逐漸增加的趨勢(shì)。C C值反?，F(xiàn)象（矛盾）值反?，F(xiàn)象（矛盾）：在真核生物中，物種進(jìn)化的復(fù)：在真核生物中，物種進(jìn)化的復(fù)雜程度與雜程度與DNADNA含量含量C C值并不完全一致，稱之為值并不完全一

20、致，稱之為C值矛盾值矛盾(C value paradox)。一些植物和兩棲類動(dòng)物，它們的一些植物和兩棲類動(dòng)物，它們的DNA含量高達(dá)含量高達(dá)10101011bp，而人類，而人類DNA含量?jī)H為含量?jī)H為109bp，顯然這是無(wú)，顯然這是無(wú)法解釋的。法解釋的。 在結(jié)構(gòu)、功能很相似的同一類生物中，甚至在親在結(jié)構(gòu)、功能很相似的同一類生物中，甚至在親緣關(guān)系十分接近的物種之間，其緣關(guān)系十分接近的物種之間，其C值可以相差數(shù)值可以相差數(shù)10倍倍乃至上百倍。乃至上百倍。 如兩棲類動(dòng)物中，如兩棲類動(dòng)物中，C值小的低至值小的低至109bp以下，以下，C值大值大的高達(dá)的高達(dá)1011bp。DNA的量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于編碼蛋白質(zhì)所需的量

21、。的量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于編碼蛋白質(zhì)所需的量。 如哺乳動(dòng)物的基因組由如哺乳動(dòng)物的基因組由3109bp組成，假定哺乳組成，假定哺乳動(dòng)物每個(gè)基因平均是動(dòng)物每個(gè)基因平均是10000bp，那么哺乳動(dòng)物基因組，那么哺乳動(dòng)物基因組應(yīng)該有應(yīng)該有300000個(gè)基因。但核酸雜交測(cè)定哺乳動(dòng)物一個(gè)個(gè)基因。但核酸雜交測(cè)定哺乳動(dòng)物一個(gè)細(xì)胞中的細(xì)胞中的mRNA種類約為種類約為10000個(gè)，考慮不同細(xì)胞基個(gè)，考慮不同細(xì)胞基因表達(dá)的不同，推算哺乳動(dòng)物基因組約有因表達(dá)的不同，推算哺乳動(dòng)物基因組約有3000040000個(gè)基因，這樣來(lái)看，基因組個(gè)基因，這樣來(lái)看，基因組DNA量是已知基因量是已知基因的的10倍，余下那么多倍，余下那么多DNA有什

22、么功能？有什么功能？下列有關(guān)下列有關(guān)C C值的敘述正確的是值的敘述正確的是: : A.A.生物的進(jìn)化程度越高生物的進(jìn)化程度越高, ,其其C C值就越大值就越大 B.CB.C值與有機(jī)體的形態(tài)學(xué)復(fù)雜性成反比值與有機(jī)體的形態(tài)學(xué)復(fù)雜性成反比 C.C.每一個(gè)生物門中的每一個(gè)生物門中的C C值與有機(jī)體的形態(tài)值與有機(jī)體的形態(tài)學(xué)復(fù)雜性大致成比例學(xué)復(fù)雜性大致成比例 D.CD.C值與有機(jī)體的形態(tài)學(xué)復(fù)雜性成正比值與有機(jī)體的形態(tài)學(xué)復(fù)雜性成正比下列有關(guān)下列有關(guān)C C值的敘述正確的是值的敘述正確的是: : A.A.生物的進(jìn)化程度越高生物的進(jìn)化程度越高, ,其其C C值就越大值就越大 B.B.值與有機(jī)體的形態(tài)學(xué)復(fù)雜性成反比

23、值與有機(jī)體的形態(tài)學(xué)復(fù)雜性成反比 C.C.每一個(gè)生物門中的每一個(gè)生物門中的C C值與有機(jī)體的形態(tài)學(xué)值與有機(jī)體的形態(tài)學(xué)復(fù)雜性大致成比例復(fù)雜性大致成比例 D.CD.C值與有機(jī)體的形態(tài)學(xué)復(fù)雜性成正比值與有機(jī)體的形態(tài)學(xué)復(fù)雜性成正比 判斷判斷:人是最高等生物人是最高等生物,其基因組堿基對(duì)數(shù)目其基因組堿基對(duì)數(shù)目(2.9109)是動(dòng)物界最大的是動(dòng)物界最大的.錯(cuò)錯(cuò) 解析解析:C:C值指一種生物單倍體基因組值指一種生物單倍體基因組DNADNA的總的總量量. .不同物種不同物種C C值差異極大值差異極大, ,最小的支原體只最小的支原體只有有10104 4bp,bp,而最大的如某些顯花植物和兩棲動(dòng)而最大的如某些顯花植

24、物和兩棲動(dòng)物可達(dá)物可達(dá)10101111bp.bp.（2 2）單順?lè)醋樱﹩雾樂(lè)醋优c原核生物不同，真核基因轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物為單順?lè)醋优c原核生物不同，真核基因轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物為單順?lè)醋?monocistron)，即一個(gè)編碼基因轉(zhuǎn)錄生成一個(gè)即一個(gè)編碼基因轉(zhuǎn)錄生成一個(gè)mRNA分子，翻譯生成一條多肽分子，翻譯生成一條多肽鏈。鏈。（3 3）重復(fù)序列）重復(fù)序列在真核細(xì)胞在真核細(xì)胞DNADNA中發(fā)現(xiàn)某些核苷酸序列大量重復(fù)出現(xiàn)，這些核中發(fā)現(xiàn)某些核苷酸序列大量重復(fù)出現(xiàn)，這些核苷酸序列叫重復(fù)序列，但在原核細(xì)胞基因組中幾乎不存在。苷酸序列叫重復(fù)序列，但在原核細(xì)胞基因組中幾乎不存在。核苷酸序列的重復(fù)次數(shù)越高，核苷酸序列的重復(fù)次數(shù)越高，D

25、NADNA復(fù)性速度就越快。復(fù)性速度就越快。DNADNA的堿基序列的堿基序列 單拷貝序列單拷貝序列：在基因組中出現(xiàn)一次或幾次：在基因組中出現(xiàn)一次或幾次 多拷貝序列多拷貝序列：依重復(fù)頻率依重復(fù)頻率 中度重復(fù)序列中度重復(fù)序列 高度重復(fù)序列高度重復(fù)序列參見參見P2527/29-30P2527/29-30 真核生物基因組中的真核生物基因組中的DNADNA重復(fù)序列主要有哪重復(fù)序列主要有哪些類型？簡(jiǎn)要說(shuō)明基因組重復(fù)序列可能的生些類型？簡(jiǎn)要說(shuō)明基因組重復(fù)序列可能的生物學(xué)意義以及基因組重復(fù)序列在分子標(biāo)記研物學(xué)意義以及基因組重復(fù)序列在分子標(biāo)記研究中的應(yīng)用。究中的應(yīng)用。 中度重復(fù)序列；高度重復(fù)序列。中度重復(fù)序列；高

26、度重復(fù)序列。 基因組重復(fù)序列可以同時(shí)表達(dá)出大量的基基因組重復(fù)序列可以同時(shí)表達(dá)出大量的基因產(chǎn)物以完成生物學(xué)功能。另外，大量的因產(chǎn)物以完成生物學(xué)功能。另外，大量的重復(fù)序列存在，即使其中的極少部分被破重復(fù)序列存在，即使其中的極少部分被破壞，也不會(huì)影響有機(jī)體的正常功能。壞，也不會(huì)影響有機(jī)體的正常功能。 在分子標(biāo)記研究中，可以作為一種分子標(biāo)在分子標(biāo)記研究中，可以作為一種分子標(biāo)記，如衛(wèi)星記，如衛(wèi)星DNADNA和微衛(wèi)星和微衛(wèi)星DNADNA。二、真核細(xì)胞染色體的組成與結(jié)構(gòu)二、真核細(xì)胞染色體的組成與結(jié)構(gòu)（參見（參見P27/30P27/30）3 3、染色質(zhì)和核小體（染色體的包裝）、染色質(zhì)和核小體（染色體的包裝）核

27、小體（核小體（nucleosome）真核生物染色體由真核生物染色體由DNADNA和蛋白質(zhì)構(gòu)成，其和蛋白質(zhì)構(gòu)成，其基本單位是基本單位是核小體核小體(nucleosome)。P703P703：請(qǐng)列舉請(qǐng)列舉3 3項(xiàng)實(shí)驗(yàn)證據(jù)來(lái)說(shuō)明為什么項(xiàng)實(shí)驗(yàn)證據(jù)來(lái)說(shuō)明為什么染色質(zhì)中染色質(zhì)中DNADNA與蛋白質(zhì)分子是相互作用的。與蛋白質(zhì)分子是相互作用的。 P64/70P64/70思考題思考題2:2: 什么是核小體什么是核小體? ?簡(jiǎn)述其形成過(guò)程簡(jiǎn)述其形成過(guò)程? ? 簡(jiǎn)述真核細(xì)胞內(nèi)核小體的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)？簡(jiǎn)述真核細(xì)胞內(nèi)核小體的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)？n核小體結(jié)構(gòu)要點(diǎn)核小體結(jié)構(gòu)要點(diǎn)n(1)(1)每個(gè)核小體單位包括每個(gè)核小體單位包括200bp2

28、00bp左右的左右的DNADNA和一個(gè)組蛋白和一個(gè)組蛋白八聚體以及一個(gè)分子的組蛋白八聚體以及一個(gè)分子的組蛋白H H1 1。n (2)(2)組蛋白八聚體構(gòu)成核小體的核心結(jié)構(gòu)，組蛋白八聚體構(gòu)成核小體的核心結(jié)構(gòu)，100kD100kD，由，由H H2 2A A、H H2 2B B、H H3 3和和H H4 4各兩個(gè)分子所組成。各兩個(gè)分子所組成。n(3)DNA(3)DNA分子以左手方向盤繞八聚體兩圈，每圈分子以左手方向盤繞八聚體兩圈，每圈83bp83bp，共共166bp166bp。用微球菌核酸酶水解，可得到不含組蛋白。用微球菌核酸酶水解，可得到不含組蛋白H Hl l的的146bp146bp的的DNADN

29、A片段片段(1(17575圈圈) )。n(4)(4)一個(gè)分子的組蛋白一個(gè)分子的組蛋白H Hl l與與DNADNA結(jié)合，鎖住核小體結(jié)合，鎖住核小體DNADNA的的進(jìn)出口，從而穩(wěn)定了核小體的結(jié)構(gòu)。進(jìn)出口，從而穩(wěn)定了核小體的結(jié)構(gòu)。:146 bp, 1.75cycle P643:P643: 簡(jiǎn)述真核生物染色體的組成及組裝過(guò)程簡(jiǎn)述真核生物染色體的組成及組裝過(guò)程. . 核小體：染色體核小體：染色體DNADNA的一級(jí)包裝的一級(jí)包裝 由直徑由直徑2nm2nm的的DNADNA雙螺旋鏈繞組蛋白形成直徑雙螺旋鏈繞組蛋白形成直徑11nm 11nm 的核小體的核小體 “ “串珠串珠” ” 結(jié)構(gòu)，若以每堿基對(duì)沿螺旋中結(jié)構(gòu)

30、，若以每堿基對(duì)沿螺旋中軸上升距離為軸上升距離為 0.34 nm0.34 nm計(jì)，計(jì)，200bp DNA200bp DNA（一個(gè)核?。ㄒ粋€(gè)核小體的體的DNADNA片段）的伸展長(zhǎng)度為片段）的伸展長(zhǎng)度為 68 nm68 nm，形成核小體，形成核小體后僅為后僅為11 nm11 nm（核小體直徑），其長(zhǎng)度壓縮了（核小體直徑），其長(zhǎng)度壓縮了6-76-7倍倍染色體的包裝染色體的包裝超螺旋結(jié)構(gòu)超螺旋結(jié)構(gòu) 螺線管纖維（螺線管纖維（solenoidal fibersolenoidal fiber）：染色體）：染色體DNADNA二級(jí)包裝二級(jí)包裝 由由6 6個(gè)核小體盤繞形成一種中空螺線管，其外徑為個(gè)核小體盤繞形成一種

31、中空螺線管，其外徑為30 nm30 nm，因，因此，螺線管的形成使此，螺線管的形成使DNADNA一級(jí)包裝又壓縮一級(jí)包裝又壓縮6 6倍倍 若以充分伸展的若以充分伸展的DNADNA雙螺旋論，每個(gè)螺線管包含了雙螺旋論，每個(gè)螺線管包含了408 nm408 nm（6 668 nm68 nm）長(zhǎng)度的）長(zhǎng)度的DNADNA鏈，而每圈螺線管的長(zhǎng)度幾乎等于鏈，而每圈螺線管的長(zhǎng)度幾乎等于核小體直徑，即核小體直徑，即11nm11nm，故染色體的二級(jí)包裝相當(dāng)于將，故染色體的二級(jí)包裝相當(dāng)于將DNADNA長(zhǎng)長(zhǎng)度壓縮了近度壓縮了近4040倍倍染色體的包裝染色體的包裝超螺旋結(jié)構(gòu)超螺旋結(jié)構(gòu) 環(huán)狀螺線管（超螺旋）：染色體環(huán)狀螺線管（超螺旋）：染色體DNADNA的三級(jí)的包裝的三級(jí)的包裝 電鏡顯示，由螺線管纖維纏繞在一個(gè)由某些非組蛋白構(gòu)成電鏡顯示，由螺線管纖維纏繞在一個(gè)由某些非組蛋白構(gòu)成的中心軸（的中心軸（centralaxiscentralaxis）骨架上形成的。這顯然使螺線）骨架上形成的。這顯然使螺線管纖維得到了較大程度的壓縮管纖維得到了較大程度的壓縮染色體的