第二章 染色体与DNA

第二章 染色体与DNA，染色体包括了DNA和蛋白质两大部分。DNA只有包装成为染色体才能保证其稳定性。

染色体与DNA

• 染色体
  • 染色体概述
    • 染色体在遇传上起着主要作用。遇传物质的主要载体是染色体。
    • 染色体包括了DNA和蛋白质两大部分。DNA只有包装成为染色体才能保证其稳定性。
  • 真核细胞染色体的组成
    • 特征
      • 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.能够指导蛋白质的合成，从而控制整个生命过程；4.能够产生可遗传的变异。
    • 蛋白质
      • 组蛋白
        • 组蛋白是染色体的结构蛋白，与DNA组成核小体。类型：H1、H2A、H2B、H3及H4。
        • 特征
          • 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。
      • 非组蛋白
        • 非组蛋白占组蛋白总量的60% ~ 70%，它的种类很多,有20~ 100种。非组蛋白包括酶类,如RNA聚合酶及与细胞分裂有关的收缩蛋白、骨架蛋白、核孔复合物蛋白以及肌动蛋白、肌球蛋白、微管蛋白、原肌蛋白等,它们也可能是染色质的结构成分。
    • 真核生物基因组DNA
      • 真核细胞基因组的最大特点是它含有大量的重复序列，而且功能DNA序列大多被不编码蛋白质的非功能DNA所隔开。生物体内所有的染色体组成基因组,每Mb基因组DNA.上所含有的平均基因数目称为基因密度( gene density)。
      • 1.不重复序列；2.中度重复序列；3.高度重复序列——卫星DNA。
    • 染色质和核小体
      • 染色质
        • 是细胞中期核内DNA与蛋白质复合体。个别的染色体不能区分开。它只能通过与DNA特异性作用的染料而识别。
      • 核小体
        • 组成：由H2A、H2B、H3、H4各两个分子生成的八聚体和田大约200 bp DNA组成的。
        • 八聚体在中间，DNA分子盘绕在外。每个核心组蛋白有一个N端延伸的“尾巴”，上面有许多高度修饰的位点。
  • 原核生物基因组
    • 原核生物的基因组很小，大多只有一条染色体，且DNA含量少。
    • 原核细胞DNA特点
      • 1.结构简练；2.存在转录单元；3.有重叠基因。
• DNA的结构
  • DNA的一级结构
    • 指4种脱氧核苷酸的连接及其排列顺序，表示了该DNA分子的化学组成。碱基序列双链反向平行配对而成。
    • 特征
      • 1.双链反向平行配对而成；2.脱氧核糖和磷酸交替连接，构成DNA骨架，碱基排在内侧；3.内侧碱基通过氢键互补形成碱基对(A: T, C: G)；4.Chargaff规则。
  • DNA的二级结构
    • 指两条多核苷酸链反向平行盘绕所产生的双螺旋结构。
    • 基本特点
      • 1.DNA分子是由两条平行的脱氧核苷酸长链盘绕而成。2.DNA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。
    • DNA的右手螺旋
      • B-DNA：大沟小沟深度基本一-致，大沟较宽。
      • A-DNA：螺旋较短较紧密。
    • DNA的左手螺旋
      • Z-DNA
        • 1.Z-DNA是一具左手螺旋，每个螺旋含12个bp比A- DNA拧的更紧；2.双螺旋中不存在深沟，只有浅沟；3.双螺旋的轴心也在碱基对之外，即轴心不再穿过碱基对之间的氢键；4.Z- DNA外观呈锯齿形。
  • DNA的高级结构
    • 指DNA双螺旋进一步扭曲盘绕所形成的的特定空间结构。是一种比双螺旋更高层次的空间结构。
• DNA的复制
  • DNA的半保留复制
    • 每个子代分子的一条链来自亲代DNA,另- -条链则是新合成的，这种复制方式被称为DNA的半保留复制。
  • 复制子与复制叉
    • 一般把生物体内能独立进行复制的单位称为复制子。
    • 复制时，双链DNA要解开成两股链分别进行，所以,这个复制起始点呈现叉子的形式，被称为复制叉。
  • 复制起始点
    • 复制开始处DNA分子的特定位置，ori(或o)、富含AT的区段。
  • 复制终止点
    • 复制子中控制复制终止的位点称为复制终止点。
  • 复制方向
    • 1.单项复制；2.双向复制；3.相向复制。
  • 复制速度
    • 真核生物的基因组比原核生物大,其染色体具有复杂的高级结构,复制时需要解开核小体,复制后又需重新形成核小体,其复制叉移动速度为1000 ~ 3000 bp/min。
• 分支主题 4
• 分支主题 5
• 分支主题 6
• 分支主题 7