細(xì)胞核nucleus1、細(xì)胞核以怎樣的結(jié)構(gòu)存在? 分裂間期-分裂期2、細(xì)胞核的功能是什么?細(xì)胞核對于一個(gè)細(xì)胞，就象CEO對于他的企業(yè)一樣。光鏡下細(xì)胞核顯而易見(分裂間期)細(xì)胞核在分裂期消失第四章細(xì)胞核與染色體Nucleus&Chromosomes第一節(jié)核被膜第二節(jié)染色質(zhì)和染色體第三節(jié)細(xì)胞核的功能第四節(jié)核仁第五節(jié)細(xì)胞核與疾病核被膜(核膜)

Nuclearenvelope(Nuclearmembrane)一、核被膜/核孔使細(xì)胞核與細(xì)胞質(zhì)既有分隔又有溝通二、核被膜使遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯發(fā)生在不同區(qū)室三、在細(xì)胞有絲分裂時(shí)核膜解聚并重新形成內(nèi)外層核膜和核周間隙Inner&outernuclearmembrane&Perinuclearspace內(nèi)外層核膜：構(gòu)成細(xì)胞核和細(xì)胞質(zhì)之間的分隔,外層核膜與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)相連,內(nèi)層核膜內(nèi)表面與核纖層相貼附核周間隙：內(nèi)、外層核膜交會(huì)形成的腔隙，與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔相通外層核膜內(nèi)層核膜核周間隙返回糙面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)核糖體核被膜核膜電鏡照片核纖層核孔核膜原核細(xì)胞procaryoteeucaryote真核細(xì)胞細(xì)胞核：“核酸的區(qū)室”Nucleus:“Thecompartmentfornuclearacids”核孔

Nuclear

pore核孔：核膜上的孔洞，其邊緣為內(nèi)、外層核膜融合形成核孔復(fù)合體：組成核孔的一組蛋白質(zhì)顆粒以特定排列方式形成的復(fù)合體，可以從核膜上分離出來核孔核孔電鏡照片（冰凍蝕刻）核孔復(fù)合體電鏡照片超薄切片負(fù)染柱狀亞單位環(huán)帶亞單位腔內(nèi)亞單位纖維核質(zhì)環(huán)內(nèi)層核膜外層核膜核胞質(zhì)基質(zhì)核孔復(fù)合體

（nuclearporecomplex）核孔復(fù)合體的功能使核－質(zhì)之間既有分隔又有溝通含水的、選擇性的、雙向通道，直徑變化9－25nm1、分子質(zhì)量小于5,000Da(直徑9nm)，自由擴(kuò)散進(jìn)出核孔2、更大的分子(直徑9-25nm),依靠核孔復(fù)合體介導(dǎo)的主動(dòng)運(yùn)輸進(jìn)出

（消耗能量,并需要分子上定位信號）思考：什么分子需要進(jìn)出核孔？細(xì)胞質(zhì)細(xì)胞核核纖層nuclear

lamina高等真核細(xì)胞內(nèi)層核膜下由纖維蛋白構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)殼層核仁纖維狀核纖層電鏡照片顯示核纖層核纖層外層核膜內(nèi)層核膜膜蛋白染色質(zhì)纖維核纖層蛋白核周間隙細(xì)胞質(zhì)細(xì)胞核細(xì)胞質(zhì)核纖層的功能與核膜形成和染色體構(gòu)建有關(guān)1、對核膜，在間期起支撐作用，在分裂期調(diào)控核膜崩解和重新裝配2、對染色體，在間期提供染色質(zhì)錨定位點(diǎn)，在分裂期可能提供染色體構(gòu)建附著位點(diǎn)核纖層蛋白基因缺陷：先天性早老癥（progeria）核膜的主要功能：1.(核被膜)分隔細(xì)胞核與細(xì)胞質(zhì)核膜包圍核物質(zhì)形成特定的代謝環(huán)境將RNA合成和蛋白質(zhì)合成分開2.(核孔)溝通細(xì)胞核與細(xì)胞質(zhì)之間的物質(zhì)雙向交流（思考“誰進(jìn)出核孔”）遺傳物質(zhì)復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、加工所需酶、蛋白質(zhì)入核RNA和核糖核蛋白復(fù)合體出核3.(核纖層)提供染色質(zhì)和染色體的附著位點(diǎn)轉(zhuǎn)錄翻譯第四章細(xì)胞核與染色體Nucleus&Chromosomes第一節(jié)核被膜第二節(jié)染色質(zhì)和染色體第三節(jié)細(xì)胞核的功能第四節(jié)核仁第五節(jié)細(xì)胞核與疾病染色質(zhì)和染色體

chromatines

&chromosomes一、染色質(zhì)和染色體具有相近的化學(xué)組成和不同的形態(tài)二、DNA分子上排列著遺傳信息表達(dá)和遺傳物質(zhì)復(fù)制所需要的特殊序列三、染色體蛋白質(zhì)負(fù)責(zé)DNA分子的包裝和基因表達(dá)的調(diào)控四、DNA分子經(jīng)歷逐級的有序包裝五、DNA分子的包裝形式與基因表達(dá)調(diào)控有關(guān)六、染色質(zhì)和染色體的功能是承載細(xì)胞的遺傳信息一、染色質(zhì)和染色體具有相近的化學(xué)組成和不同的形態(tài)Thechemical

compositionandmorphologyofchromatines

andchromosomes形態(tài)：間期----分裂期Interphase-mitosis光鏡下骨骼肌細(xì)胞核（蘇木素染色）透射電鏡下超薄切片核內(nèi)染色質(zhì)異染色質(zhì)常染色質(zhì)電鏡下呈纖維狀的染色質(zhì)＃18染色體（紅色）和＃19染色體（青色）各兩份拷貝－染色質(zhì)(chromatine)：間期：伸展、細(xì)長結(jié)構(gòu)，一定程度的互相纏繞

透射電鏡觀察，超薄切片上呈點(diǎn)狀、塊狀

（纖維橫切或斜切）－異染色質(zhì)：核膜下、核仁周圍及核內(nèi)散在，高電子密度－常染色質(zhì)：異染色質(zhì)之間的淺染區(qū)域

整裝細(xì)胞刺破核膜使染色質(zhì)鋪展，可見呈纖維狀光鏡下能被染料顯示，但形態(tài)結(jié)構(gòu)不可見核型karyotype帶型著絲粒掃描電鏡下分裂中期染色體－染色體(chromosome):分裂期：卷曲、緊縮、螺旋化、棒狀（光鏡、電鏡下均可見）光鏡下：堿性染料著色，棒狀（或花瓣?duì)睿诵停喝兹旧w按序排列，分析染色體數(shù)目和形態(tài)－帶型：熒光或其他染料顯示特異的明暗相間的條帶，用以逐一識(shí)別染色體并排序掃描電鏡下分裂中期染色體：H形（姐妹染色單體在著絲粒相連），上可見粗大顆粒間期細(xì)胞分裂后期細(xì)胞分裂中期細(xì)胞分裂前期細(xì)胞mov染色質(zhì)染色體大量蛋白質(zhì)包裝(折疊、緊縮)如何包裝？下文詳述染色質(zhì)和染色體都是由DNA和染色體蛋白質(zhì)組成的復(fù)合結(jié)構(gòu)，是細(xì)胞內(nèi)遺傳物質(zhì)存在的形式。染色質(zhì)是指DNA/蛋白質(zhì)復(fù)合結(jié)構(gòu)在間期細(xì)胞核內(nèi)表現(xiàn)的伸展的線性結(jié)構(gòu)（直徑30納米）。染色體是指染色質(zhì)線性結(jié)構(gòu)經(jīng)不同程度的折疊、緊縮而形成的棒狀結(jié)構(gòu)。

常專指分裂期染色體

差異：在于包裝程度不同化學(xué)組成和結(jié)構(gòu)Chemicalcomposition&structure(一)DNA（雙螺旋）(二)染色體蛋白質(zhì)染色質(zhì)或染色體1.組蛋白2.非組蛋白DNA 49％組蛋白 49％非組蛋白 少量RNA 極少量TheNobelPrizeinPhysiologyorMedicine1910inrecognitionofthecontributionstoourknowledgeofcellchemistrymadethroughhisworkonproteins,includingthenucleicsubstances"

AlbrechtKossel

GermanyUniversityofHeidelberg

Heidelberg,Germanyb.1853

d.1927AlbrechtKossel–NobelLectureDecember12,1910

TheChemicalCompositionoftheCellNucleusThechemicalstructureofthesenucleicsubstancesshowssomepeculiaritieswhicharefoundinmanyorganiccomponentsofprotoplasm,particularlyinthosewhichparticipateactivelyinmetabolicprocesses.Ithasbeenobservedthatsuchcomponentsbreakdowneasilyintoacertainnumberofclosedatomgroupswhichhavebeencomparedtobuildingblocks.Such"buildingblocks",fittedtogetheringreatnumberandvarietyandapparentlyaccordingtoadefiniteplan,formthemoleculeofproteins,andalsoofstarchandglycogen,andinsmallernumbersthoseoffatsandphosphatides.組蛋白（histon）總量相當(dāng)于DNA量分子量小含大量帶正電氨基酸（精/賴），能中和DNA所帶負(fù)電荷分成5種兩類： H1 -H1組蛋白 H2A H2B H3 H4核小體組蛋白組蛋白主要作用：1.染色體構(gòu)建2.調(diào)控基因轉(zhuǎn)錄

詳見下文非組蛋白(non-histon)總量遠(yuǎn)少于組蛋白

種類繁多

能識(shí)別特異DNA序列并與之結(jié)合

-序列特異性DNA結(jié)合蛋白

功能各異： -參與染色體構(gòu)建-啟動(dòng)DNA復(fù)制-調(diào)控基因轉(zhuǎn)錄

Watson和Crick揭示DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)（1953年）DNA分子結(jié)構(gòu)－雙螺旋DNA上的特殊序列－基因genes

基因(gene)是DNA分子中能產(chǎn)生有功能的RNA分子的一段核苷酸序列，是遺傳信息表達(dá)的單位。

有功能的RNA分子

-mRNA：編碼蛋白質(zhì)

rRNA和tRNA：結(jié)構(gòu)RNA

-……微小的、非編碼的RNA真核細(xì)胞基因的組成：外顯子exon

是基因中用于編碼的序列內(nèi)含子intron是間隔在外顯子之間的非編碼序列調(diào)控序列regulatorysequence

是可被基因調(diào)節(jié)蛋白結(jié)合的序列人類基因組genome：人細(xì)胞23對染色體攜帶的所有遺傳信息

proteintranslation一個(gè)基因外顯子內(nèi)含子調(diào)控序列表12－1人第22條號染色體和整個(gè)基因組的一些統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)

22號染色體整個(gè)人類基因組

DNA長度48×106核苷酸對（bp）3.2×109bp

基因數(shù)目700個(gè)左右30,000個(gè)左右編碼蛋白的最小基因1000bp未分析編碼蛋白的最大基因583,000bp2.4×106bp

平均基因大小19,000bp27,000bp

每個(gè)基因中外顯子最少個(gè)數(shù)11每個(gè)基因中外顯子最多個(gè)數(shù)54178每個(gè)基因中外顯子平均個(gè)數(shù)5.48.8最小外顯子大小8bp未分析 最大外顯子大小7600bp17,106bp

平均外顯子大小266bp145bp

DNA序列位于外顯子中的百分比3%1.5%人類基因組研究揭示令人驚訝的數(shù)據(jù)：1、基因很大2、外顯子很少染色體分子復(fù)制所必需的序列Essentielelementsofachromasome三種序列是遺傳物質(zhì)復(fù)制和分配所必需的：

多個(gè)復(fù)制起始點(diǎn)replication

origines一個(gè)著絲粒centromere兩個(gè)端粒telomeres

（每條染色體上都有）DNA復(fù)制：由一個(gè)親代DNA雙螺旋產(chǎn)生兩個(gè)子代雙螺旋的過程。DNA復(fù)制有絲分裂染色體分子的包裝Packageofthechromosomes多個(gè)層次的包裝：

串珠樣結(jié)構(gòu)-核小體nucleosomes30nm纖維30nmfibers球狀結(jié)構(gòu)globalstructure意義:1.使纖長的DNA雙螺旋分子經(jīng)反復(fù)折疊而大大縮短（5cm→5μm）2.有利于轉(zhuǎn)錄和復(fù)制的高效準(zhǔn)確進(jìn)行

包裝(折疊、緊縮)雙螺旋包裝(折疊、緊縮)？？核小體核心粒纏繞DNA連接段DNA核小體組成：組蛋白八聚體核心(H2A,H2B,H3,H4)X2+纏繞DNA鏈1.75圈(146bp)+連接段DNA(0-80bp)平均DNA長度=200bpDNA分子經(jīng)此包裝縮短（5cm→2cm）30nm染色質(zhì)纖維串珠狀纖維(核小體)（常見形式）將核小體結(jié)構(gòu)包裝成30nm纖維

依賴兩種機(jī)制：1.H1組蛋白2.核小體組蛋白的尾部兩種力量均使得相鄰核小體被拉在一起,并折疊成直徑30nm的規(guī)則結(jié)構(gòu)DNA分子經(jīng)此包裝縮短（2cm→0.1cm）組蛋白核心DNA返回組蛋白H1組蛋白H1幫助把相鄰核小體拉在一起,折疊成直徑30nm的規(guī)則結(jié)構(gòu)。30nm纖維核小體H2A、H2B、H3、H4四個(gè)亞基的肽鏈尾部伸出，與相鄰核小體發(fā)生作用組蛋白尾部修飾：影響DNA包裝形式（松或緊）電鏡照片推斷的結(jié)構(gòu)模式核小體包裝成30nm纖維的兩種可能模式組蛋白主要作用：1.染色體構(gòu)建

將DNA盤繞成核小體-核小體組蛋白

將核小體進(jìn)一步折疊成30nm纖維-

H1組蛋白

-核小體組蛋白尾部互相作用異染色質(zhì)包裝-核小體組蛋白尾部共價(jià)修飾2.調(diào)控基因轉(zhuǎn)錄

-核小體組蛋白尾部共價(jià)修飾舉例：核小體組蛋白尾部共價(jià)修飾對染色質(zhì)結(jié)構(gòu)的影響和一個(gè)基因表達(dá)的調(diào)控轉(zhuǎn)錄酶將30nm纖維包裝成更高級結(jié)構(gòu)的方式：襻環(huán)和螺旋化DNA分子經(jīng)此包裝縮短（0.1cm

→5μm）30nm纖維以非組蛋白為骨架，折疊成一系列袢環(huán)。30nm纖維在DNA轉(zhuǎn)錄和復(fù)制時(shí)，以袢環(huán)為單位發(fā)生松解，伸展成串珠狀纖維或DNA雙螺旋袢環(huán)--間期染色質(zhì)包裝成染色體的方式

（普遍存在）中期染色體經(jīng)特殊處理顯示袢環(huán)分裂中期染色體:在袢環(huán)基礎(chǔ)上進(jìn)一步折疊、緊縮和螺旋化，需要condensine等許多蛋白質(zhì)非組蛋白主要作用

-參與染色體構(gòu)建

間期染色體形成襻環(huán)分裂期染色體造成緊縮

-啟動(dòng)DNA復(fù)制(酶和調(diào)控蛋白)-調(diào)控基因轉(zhuǎn)錄(酶和調(diào)控蛋白)

一段DNA雙螺旋染色質(zhì)串珠結(jié)構(gòu)染色體上呈伸展?fàn)顟B(tài)的某個(gè)區(qū)段染色體的緊縮狀態(tài)整個(gè)中期染色體卡通30nm染色質(zhì)纖維間期和分裂期染色體的包裝串珠狀纖維(核小體)雙螺旋染色單體線形染色質(zhì)到棒狀染色體的構(gòu)建30納米纖維襻環(huán)間期染色體分裂期染色體常染色質(zhì)與異染色質(zhì)euchromatines

andheterochromatines異染色質(zhì)的概念

heterochromatine間期核內(nèi)，一條染色體上的染色質(zhì)并不處于完全相同的包裝狀態(tài)，而是同時(shí)含有緊縮的和相對伸展的染色質(zhì)形式，其中最緊縮的形式就是異染色質(zhì)。一個(gè)典型的哺乳動(dòng)物細(xì)胞的基因組有10％包裝在異染色質(zhì)的區(qū)段。異染色質(zhì)雖然在染色體的全長都可以出現(xiàn)，但特別集中在一些區(qū)段，即著絲粒和端粒。間期核中，常染色質(zhì)由30nm纖維和袢環(huán)兩個(gè)結(jié)構(gòu)層次組成，而異染色質(zhì)含有許多外加的蛋白質(zhì)，其結(jié)構(gòu)更為緊縮。異染色質(zhì)的基因表達(dá)活性很低。首先因?yàn)榇蟛糠终郫B成異染色質(zhì)的DNA不含基因，其次因?yàn)楫惾旧|(zhì)極其緊縮，基因被包裝進(jìn)異染色質(zhì)通常就不能表達(dá)。這并不表明異染色質(zhì)對細(xì)胞是無用的或不利的。1.異染色質(zhì)對端粒和著絲粒（它們都不含基因）功能的維持很重要，2.有些基因必須位于異染色質(zhì)內(nèi)。

基因沉默的方式?異染色質(zhì)與基因表達(dá)雌性動(dòng)物所有細(xì)胞中都僅有1條X染色體。可能因?yàn)殡p倍X染色體是致死的，在胚胎發(fā)育過程中1條X染色體通過隨機(jī)變成異染色質(zhì)而永久失活。此后，這條失活X染色體遺傳給后代細(xì)胞，但在細(xì)胞受精后會(huì)重新活化為常染色質(zhì)最令人驚異的例子：整條染色體異染色質(zhì)化，X染色體成為巴氏小體Barr小體決定黑毛和黃毛的基因分別位于兩條X染色體。胚胎發(fā)育早期，不同細(xì)胞中整條X染色體異染色質(zhì)化，造成不同細(xì)胞只含黑毛或黃毛基因。黑斑或黃斑分別來源于這兩種細(xì)胞。（這種貓是雌還是雄？）Calico貓的奇麗皮毛：雌性的細(xì)胞核中巴氏小體核仁巴氏小體發(fā)生異染色質(zhì)化的X染色體:巴氏小體細(xì)胞總體異染色質(zhì)含量與細(xì)胞基因表達(dá)水平有關(guān)：當(dāng)基因轉(zhuǎn)錄變得活躍，異染色質(zhì)減少，常染色質(zhì)增多提示：異染色質(zhì)與常染色質(zhì)的區(qū)分不是一成不變的，而是可以互相轉(zhuǎn)換的異染色質(zhì)與端粒和著絲粒端粒使末端染色體不致被細(xì)胞修復(fù)裝置誤認(rèn)為受損染色體；它有助于調(diào)控端粒長度，還有助于在有絲分裂期染色體準(zhǔn)確配對和分開。著絲粒有助于在有絲分裂期動(dòng)粒的裝配和紡錘絲的附著以及染色體分開。染色質(zhì)和染色體的功能Thefunctionsofthechromatine

andthechromosome遺傳物質(zhì)的載體(一)DNA的復(fù)制和分配(二)DNA的轉(zhuǎn)錄

詳見下文(一)DNA的復(fù)制和分配結(jié)構(gòu)基礎(chǔ):?

(二)DNA的轉(zhuǎn)錄結(jié)構(gòu)基礎(chǔ):?

(一)DNA的復(fù)制和分配3個(gè)必需元件、整個(gè)DNA分子

(二)DNA的轉(zhuǎn)錄基因（DNA分子的一段）第四章細(xì)胞核與染色體Nucleus&Chromosomes第一節(jié)核被膜第二節(jié)染色質(zhì)和染色體第三節(jié)細(xì)胞核的功能第四節(jié)核仁第五節(jié)細(xì)胞核與疾病細(xì)胞核的功能

Functionsofthenucleus一、遺傳物質(zhì)在細(xì)胞分裂之前的特定時(shí)段發(fā)生復(fù)制二、DNA損傷修復(fù)可以不斷進(jìn)行三、遺傳信息以基因?yàn)閱挝贿M(jìn)行表達(dá)

細(xì)胞的遺傳特性要在代代相傳中得到維持，有賴于遺傳物質(zhì)完整、準(zhǔn)確的復(fù)制并分配至子代細(xì)胞。遺傳物質(zhì)的復(fù)制replicationofgenetic

materials一、DNA復(fù)制過程及其特征二、DNA復(fù)制的有關(guān)酶類和蛋白質(zhì)一、DNA復(fù)制過程及其特征半保留復(fù)制復(fù)制從復(fù)制起始點(diǎn)開始復(fù)制叉、雙向復(fù)制和復(fù)制泡復(fù)制叉的不對稱性：前導(dǎo)鏈、后隨鏈和岡崎片段校讀糾錯(cuò)機(jī)制整個(gè)染色體的復(fù)制復(fù)制過程

DNA復(fù)制從復(fù)制起始點(diǎn)開始,在起始蛋白為首的一個(gè)多酶復(fù)合體的作用下，雙鏈解開，形成兩個(gè)方向相反的復(fù)制叉。在復(fù)制叉上，DNA聚合酶分別以DNA雙鏈中的一條為模板，4種三磷酸脫氧核苷酸為原料，合成兩條新的DNA鏈。隨著復(fù)制叉向相反兩個(gè)方向推進(jìn)，就形成復(fù)制泡。復(fù)制泡在各個(gè)復(fù)制起始點(diǎn)發(fā)生并增大，使DNA分子得到完整復(fù)制。

DNA復(fù)制：由一個(gè)親代DNA雙螺旋產(chǎn)生兩個(gè)子代雙螺旋的過程。1.半保留復(fù)制（

semi-conservatoryreplication

）

母鏈復(fù)制復(fù)制復(fù)制后的DNA分子，各含有1條原來的舊鏈和1條新鏈，兩個(gè)新合成的雙螺旋都是原來雙螺旋的精確復(fù)制品，這稱為半保留復(fù)制。復(fù)制2.復(fù)制從復(fù)制起始點(diǎn)replicationorigine開始復(fù)制起始點(diǎn)：特殊的DNA序列能被起始蛋白識(shí)別并結(jié)合通常為富含A、T的重復(fù)序列在細(xì)菌只有一個(gè)，在真核細(xì)胞有多個(gè)3.復(fù)制叉、雙向復(fù)制和復(fù)制泡

復(fù)制叉:

已經(jīng)打開的2條單鏈與未解開的雙鏈間形成Y形。復(fù)制從復(fù)制起始點(diǎn),開始向兩個(gè)方向推進(jìn)。復(fù)制叉replicationforks在真核細(xì)胞的染色體上，復(fù)制叉由多處復(fù)制起始位點(diǎn)向兩個(gè)方向移動(dòng)4.復(fù)制叉的不對稱性asymetryofthereplicationfork

前導(dǎo)鏈、后隨鏈和岡崎片段問題：一條新鏈：5→3方向合成另一條新鏈如何合成？

提示：1.DNA聚合酶只能催化單核苷酸5→3方向加入2.5→3連續(xù)合成將使鏈延長與復(fù)制叉推進(jìn)相反?DNA的合成答案：一條新鏈：5→3方向不間斷合成－前導(dǎo)鏈另一條新鏈：5→3方向間斷合成－后隨鏈答案：一條新鏈：5→3方向不間斷合成－前導(dǎo)鏈另一條新鏈：5→3方向間斷合成－后隨鏈答案：一條新鏈：5→3方向不間斷合成－前導(dǎo)鏈另一條新鏈：5→3方向間斷合成－后隨鏈間斷合成的新鏈－后隨鏈RNA引物岡崎片段連接酶連接2個(gè)相鄰DNA片段DNA聚合酶I將相鄰片段的5’RNA引物切除并填補(bǔ)空隙DNA聚合酶III在RNA引物3’端延伸新DNA根據(jù)模板在引物酶作用下生成RNA引物舊鏈新鏈復(fù)制叉內(nèi)部結(jié)構(gòu)是不對稱的：一條鏈不間斷地合成，并率先發(fā)生，因而叫作

前導(dǎo)鏈另一條鏈間斷合成，由岡崎片段連接而成，并滯后發(fā)生，因而叫作后隨鏈。（后隨鏈合成滯后的原因）后隨鏈中核苷酸聚合的方向與鏈延伸的方向是相反的，而鏈延伸的方向與復(fù)制叉推進(jìn)的方向是一致的。

在后隨鏈合成中，由DNA聚合酶III在RNA引物的3’-OH上合成一段多核苷酸鏈，此DNA片段加上RNA引物構(gòu)成岡崎片段。岡崎片段(Okazakifragments）卡通復(fù)制的主要步驟在復(fù)制起始點(diǎn)打開雙鏈合成一段RNA引物前導(dǎo)鏈合成（DNA鏈在RNA引物后開始合成）后隨鏈合成(岡崎片段在引物后開始合成）卡通T

TTTCA5．校讀糾錯(cuò)機(jī)制ProofreadingofreplicationDNA聚合酶的糾錯(cuò)作用:1.發(fā)現(xiàn)堿基配對錯(cuò)誤會(huì)使DNA合成暫停2.切除錯(cuò)配者，直至正確配對的核苷酸作為引物的3’末端才開始DNA合成。6．整個(gè)染色體的復(fù)制多個(gè)復(fù)制泡不斷發(fā)生端粒酶保證真核染色體末端的完整復(fù)制DNA新鏈合成完畢后立即就有組蛋白與之裝配，新的核小體形成快速分裂的核中提取的DNA電鏡照片復(fù)制泡return多個(gè)復(fù)制泡不斷發(fā)生，各個(gè)區(qū)段復(fù)制順序先后固定端粒酶保證真核染色體（后隨鏈）末端的完整復(fù)制卡通組蛋白加入，形成新的核小體二、DNA復(fù)制的有關(guān)酶類和蛋白質(zhì)

一系列酶和其他蛋白質(zhì)組成復(fù)合體，作為一個(gè)整體沿DNA分子移動(dòng)，協(xié)調(diào)兩條鏈上的合成過程。

奇跡的創(chuàng)造者(8小時(shí)內(nèi)讀完1000本書)遺傳信息的表達(dá)expressionofgenetic

information一、基因的轉(zhuǎn)錄transcription

－從DNA到RNA二、基因的翻譯translation

－從RNA到蛋白質(zhì)中心法則Thecentraldogma

細(xì)胞內(nèi)的基因先將它的遺傳信息轉(zhuǎn)錄在mRNA上，再經(jīng)過翻譯，將特定的遺傳信息翻譯為特定的蛋白質(zhì)。遺傳信息的表達(dá)注意：變通和補(bǔ)充！在RNA合成酶系作用下，以DNA的一條鏈上的一段序列為模板，按照堿基配對原則，以4種三磷酸核苷酸為原料，合成一個(gè)與模板序列互補(bǔ)的RNA分子。轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物主要有mRNA、rRNA和tRNA。（一）轉(zhuǎn)錄過程

proteintranslation一個(gè)基因外顯子內(nèi)含子調(diào)控序列啟動(dòng)子和終止子：特殊的DNA序列，對RNA聚合酶發(fā)出的信號。啟動(dòng)子:轉(zhuǎn)錄開始終止子:轉(zhuǎn)錄結(jié)束RNA聚合酶催化的細(xì)菌基因的轉(zhuǎn)錄:聚合酶遇到啟動(dòng)子序列就與之結(jié)合,打開雙鏈開始轉(zhuǎn)錄,直至遇到終止子.卡通當(dāng)某個(gè)基因“開足馬力”轉(zhuǎn)錄時(shí)的情景電鏡下所見到的多個(gè)rRNA基因的高效轉(zhuǎn)錄所形成的箭頭樣結(jié)構(gòu)三種主要轉(zhuǎn)錄物：信使RNA(mRNA)－傳遞遺傳信息核糖體RNA(rRNA)－作為結(jié)構(gòu)分子和酶組分轉(zhuǎn)運(yùn)RNA(tRNA)－作為結(jié)構(gòu)分子其他轉(zhuǎn)錄物：各種非編碼RNA（microRNA、siRNA…）比較DNA復(fù)制和轉(zhuǎn)錄的特點(diǎn)復(fù)制轉(zhuǎn)錄目的 復(fù)制遺傳物質(zhì)轉(zhuǎn)錄遺傳信息模板完整的染色體分子染色體分子上一段DNA(基因)催化合成的酶DNA聚合酶RNA聚合酶原料4種脫氧核糖核苷酸4種核糖核苷酸

dATP,dTTP,dCTP,dGTPATP,UTP,CTP,GTP產(chǎn)物完整的染色體分子一個(gè)特異的RNA分子

(子代DNA)(mRNA,rRNA,tRNA或sRNA)首發(fā)事件起始蛋白識(shí)別聚合酶識(shí)別并結(jié)合至復(fù)制起始點(diǎn)基因啟動(dòng)子復(fù)習(xí)：電鏡下細(xì)胞核結(jié)構(gòu)第四章細(xì)胞核與染色體Nucleus&Chromosomes第一節(jié)核被膜第二節(jié)染色質(zhì)和染色體第三節(jié)細(xì)胞核的功能第四節(jié)核仁第五節(jié)細(xì)胞核與疾病核仁

nucleole一、核仁具有獨(dú)特的化學(xué)組成和形態(tài)結(jié)構(gòu)二、核仁的功能是合成、加工rRNA和裝配核糖體核仁雖然與核內(nèi)其他區(qū)域沒有明顯分隔，但是形態(tài)、化學(xué)組成和功能上確實(shí)不同于核內(nèi)其他部分。返回核仁核仁的形態(tài)結(jié)構(gòu)在電鏡超薄切片中可以看到，核仁包括互相不完全分隔的3個(gè)部分：1）

纖維中心（fibrillarcenter）呈淺染區(qū)，可有多個(gè)。2）

纖維成分（fibrilarcomponent）位于淺染區(qū)周圍，呈直徑為5～10nm致密纖維。3）顆粒成分（granularcomponent）呈致密顆粒，顆粒直徑15～20nm，散布于核仁各處。核仁3個(gè)部分致密纖維成分纖維中心顆粒成分間期－分裂期的動(dòng)態(tài)變化在分裂期，整個(gè)核仁先是縮小繼而消失。細(xì)胞分裂完畢后，在剛誕生的子代細(xì)胞中，先是有數(shù)個(gè)小核仁形成，隨即小核仁互相融合成一個(gè)或數(shù)個(gè)大核仁。？發(fā)生了什么？核仁融合核仁在一個(gè)細(xì)胞周期中的變化核仁解散核仁聚合返回核仁的化學(xué)成分和功能核仁的化學(xué)組成雖然也是核酸和蛋白質(zhì)，但是與染色質(zhì)相比，蛋白質(zhì)含量甚高，兩種核酸的比例也與染色質(zhì)不同。 蛋白質(zhì)80％ RNA11％ DNA8％人類的rRNA基因位于5對不同的染色體上，它們是13、14、15、21、22號染色體。就是說在二倍體細(xì)胞46條染色體上，有10條分布著rRNA基因。在核仁這個(gè)特殊區(qū)域內(nèi)，集結(jié)著這10條染色體的含rRNA基因的大袢環(huán)。在袢環(huán)上，rRNA基因以前后串聯(lián)的方式成串排列。

每條袢環(huán)上的一串rRNA基因叫做一個(gè)“核仁組織者”（nucleolar

organizer），簡稱為NOR?！耙淮?/p>

rRNA基因？人類細(xì)胞中含有rRNA基因的10條染色體的襻環(huán)伸入核仁中示意圖（含200個(gè)拷貝rRNA基因）間期－分裂期的動(dòng)態(tài)變化在分裂期，含rRNA基因的DNA襻環(huán)逐漸縮回至相應(yīng)染色體，纖維成分和顆粒成分均分散于核質(zhì)中，整個(gè)核仁先是縮小繼而消失。細(xì)胞分裂完畢后，在剛誕生的子代細(xì)胞中，染色體上含rRNA基因的區(qū)段重新松解和伸展，在這些DNA襻環(huán)周圍，以“核仁組織者”為中心，又組建新的核仁。先是有數(shù)個(gè)小核仁形成，隨即小核仁互相融合成一個(gè)或數(shù)個(gè)大核仁。核仁的功能：1.rRNA的合成2.rRNA的加工3.rRNA裝配成核糖體亞基to核仁的化學(xué)成分和功能人類共約200個(gè)rRNA基因拷貝,重復(fù)存在，高速轉(zhuǎn)錄。各個(gè)拷貝之間由一段叫做間隔DNA（ADNd’espace）的非轉(zhuǎn)錄區(qū)隔開。由于rRNA基因的重復(fù)排列和高速轉(zhuǎn)錄，在電鏡下觀察分離的核仁，可以看到在一段段染色質(zhì)纖維上垂直伸出的許多轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物以扇形排開，構(gòu)成一個(gè)個(gè)圣誕樹狀的轉(zhuǎn)錄單位?！耙淮?/p>

rRNA基因！蛙卵母細(xì)胞rRNA基因（600個(gè)拷貝）的轉(zhuǎn)錄“一串”

rRNA基因！間隔DNArRNA轉(zhuǎn)錄單位

rRNA合成方向

rDNA絲前體rRNA由RNA聚合酶I催化合成蛋白質(zhì)顆粒rDNA高效轉(zhuǎn)錄所形成的箭頭樣結(jié)構(gòu)－圣誕樹狀轉(zhuǎn)錄單位返回核仁的功能：1.rRNA的合成2.rRNA的加工3.rRNA裝配成核糖體亞基to裝配成核糖體小亞基裝配成核糖體大亞基45SrRNA前體45SrRNA前體加工1。兩種化學(xué)修飾－甲基化和假尿苷2。某些序列被切除形成三個(gè)獨(dú)立的rRNA分子（18S、5.8S、28S）S的含義核仁的功能：1.rRNA的合成2.rRNA的加工3.rRNA裝配成核糖體亞基to返回70多種蛋白質(zhì)40多種蛋白質(zhì)30多種蛋白質(zhì)結(jié)合對功能的了解,

重新認(rèn)識(shí)核仁的形態(tài)結(jié)構(gòu):1）

纖維中心（centrefibrillaire）呈淺染區(qū)，位于核仁中央部分。該部分含有從數(shù)條染色體上伸出的DNA袢環(huán)，上有核糖體RNA（rRNA）基因。2）

纖維成分（composantfibrillairedense）位于淺染區(qū)周圍，呈直徑為5～10nm致密纖維。該處含正在轉(zhuǎn)錄的rRNA分子。3）顆粒成分（composantgranulaire）多位于核仁外周，呈致密的顆粒，顆粒直徑15～20nm。為已合成的核糖體前體顆粒，因此這些顆粒比細(xì)胞質(zhì)中的核糖體顆粒略小些。致密纖維成分纖維中心顆粒成分結(jié)合對功能的了解,

重新認(rèn)識(shí)核仁的形態(tài)結(jié)構(gòu):WherearetheChristmastreesinthenucleolarforest?CurrOpinCellBiol.2006Jun;18(3):325-34Structureandfunctionofthenucleolusinthespotlight.核膜的主要功能1.核被膜分隔細(xì)胞核與細(xì)胞質(zhì)2.核孔溝通細(xì)胞核與細(xì)胞質(zhì)之間的物質(zhì)雙向交流3.核纖層提供染色質(zhì)和染色體的附著位點(diǎn)本章重點(diǎn)1染色體的化學(xué)組成(一)DNA（雙螺旋）(二)染色體蛋白質(zhì)染色質(zhì)或染色體1.組蛋白2.非組蛋白本章重點(diǎn)2真核細(xì)胞基因的組成外顯子exon

是基因中用于編碼的序列內(nèi)含子intron是間隔在外顯子之間的非編碼序列調(diào)控序列regulatorysequence

是可被基因調(diào)節(jié)蛋白結(jié)合的序列本章重點(diǎn)3本章重點(diǎn)4每條染色體上有三種序列是遺傳物質(zhì)復(fù)制和分配所必需的：

多個(gè)復(fù)制起始點(diǎn)replication

origines一個(gè)著絲粒centromere兩個(gè)端粒telomeres

串珠狀纖維(核小體)雙螺旋染色單體線形染色質(zhì)到棒狀染色體的包裝構(gòu)建30納米纖維袢環(huán)間期染色體分裂期染色體本章重點(diǎn)5本章重點(diǎn)6DNA復(fù)制過程特征半保留復(fù)制復(fù)制從復(fù)制起始點(diǎn)開始復(fù)制叉、雙向復(fù)制和復(fù)制泡復(fù)制叉的不對稱性：前導(dǎo)鏈、后隨鏈和岡崎片段校讀糾錯(cuò)機(jī)制整個(gè)染色體的復(fù)制（端粒酶與端粒復(fù)制）本章重點(diǎn)7轉(zhuǎn)錄過程在RNA合成酶系作用下，以DNA的一條鏈上的一段序列為模板，按照堿基配對原則，以4種三磷酸核苷酸為原料，合成一個(gè)與模板序列互補(bǔ)的RNA分子。轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物主要有mRNA、rRNA和tRNA。核仁的化學(xué)成分和功能本章重點(diǎn)8一.化學(xué)組成 蛋白質(zhì)80％ RNA11％ DNA8％

二.功能1.rRNA的合成2.rRNA前體的加工3.核糖體亞單位的裝配三、核仁組織者的概念

定義

每條襻環(huán)上的一串rRNA基因叫做一個(gè)“核仁組織者”（nucleolarorganizer），簡稱為NOR。

功能

細(xì)胞分裂完成后，以“核仁組織者”為中心組建新的核仁。Inmammals,XchromosomedosagecompensationoccursthroughtheinactivationofoneXchromosomeineachfemalecell.Thus,eachmammaliansomaticcell,whethermaleorfemale,hasonlyonefunctioningXchromosome.ThisphenomenoniscalledXchromosomeinactivation.ThechromatinoftheinactiveXchromosomeisconvertedintoheterochromatin

chromatinthatremainscondensedthroughoutmostofthecellcycleandreplicateslaterthanmostoftheotherchromatin(theeuchromatin)ofthenucleus.Theheterochromati