遺傳物質(zhì)的結(jié)構(gòu)和類型

1、 第二章第二章 染色體與染色體與DNADNA精選ppt 一、遺傳物質(zhì)是一、遺傳物質(zhì)是DNADNA的證據(jù)的證據(jù) 二、遺傳物質(zhì)的化學(xué)組成二、遺傳物質(zhì)的化學(xué)組成 三、遺傳物質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)三、遺傳物質(zhì)的空間結(jié)構(gòu) 四、遺傳物質(zhì)的不同存在形態(tài)四、遺傳物質(zhì)的不同存在形態(tài) 五、遺傳物質(zhì)的不同類型五、遺傳物質(zhì)的不同類型 基本內(nèi)容精選ppt 一、遺傳物是一、遺傳物是DNADNA的證據(jù)的證據(jù) 1 1、遺傳物質(zhì)的必備條件、遺傳物質(zhì)的必備條件 1 1）能儲(chǔ)存大量的遺傳信息）能儲(chǔ)存大量的遺傳信息 2 2）結(jié)構(gòu)相對(duì)穩(wěn)定）結(jié)構(gòu)相對(duì)穩(wěn)定 3 3）能夠精確復(fù)制）能夠精確復(fù)制 4 4）能夠世代傳遞）能夠世代傳遞 5 5）能表達(dá)為其它

2、大分子物質(zhì)）能表達(dá)為其它大分子物質(zhì) 6 6）具有變異能力）具有變異能力 精選ppt 18681868年，瑞士科學(xué)家年，瑞士科學(xué)家F.MiescherF.Miescher從外科繃帶上的從外科繃帶上的 膿細(xì)胞中分離一種有機(jī)物質(zhì)核素（膿細(xì)胞中分離一種有機(jī)物質(zhì)核素（nucleinnuclein）是）是 人類第一次有了核酸的概念。但到人類第一次有了核酸的概念。但到19281928年人們?nèi)阅耆藗內(nèi)?然認(rèn)為遺傳物質(zhì)是蛋白質(zhì)然認(rèn)為遺傳物質(zhì)是蛋白質(zhì) 蛋白質(zhì)由蛋白質(zhì)由2020種氨基酸組成，若蛋白分子都為種氨基酸組成，若蛋白分子都為100100個(gè)氨個(gè)氨基酸，則可形成基酸，則可形成2020100100 種蛋白質(zhì)。種蛋

3、白質(zhì)。 18751875年以后，年以后，MiescherMiescher對(duì)核素的熱情有所減退，在否對(duì)核素的熱情有所減退，在否掉核素作為遺傳物質(zhì)的可能后，他猜測(cè)遺傳信息掉核素作為遺傳物質(zhì)的可能后，他猜測(cè)遺傳信息 也許是也許是藏在細(xì)胞內(nèi)的哪個(gè)大分子的立體構(gòu)象中藏在細(xì)胞內(nèi)的哪個(gè)大分子的立體構(gòu)象中畢竟，一個(gè)蛋畢竟，一個(gè)蛋白質(zhì)內(nèi)只要含有白質(zhì)內(nèi)只要含有5050個(gè)手性碳原子，就代表它的立體異構(gòu)體個(gè)手性碳原子，就代表它的立體異構(gòu)體能有能有2 2的的5050次方那么多種，那是十萬(wàn)億次方那么多種，那是十萬(wàn)億 那個(gè)數(shù)量級(jí)。那個(gè)數(shù)量級(jí)。 精選ppt 2 2、遺傳物質(zhì)是、遺傳物質(zhì)是DNADNA的間接證據(jù)的間接證據(jù) DN

4、ADNA的穩(wěn)定性：作為遺傳物質(zhì)要有穩(wěn)定性，要的穩(wěn)定性：作為遺傳物質(zhì)要有穩(wěn)定性，要 有世代連續(xù)性（種類、數(shù)量）有世代連續(xù)性（種類、數(shù)量） DNA DNA 蛋白質(zhì)蛋白質(zhì) 不同細(xì)胞不同細(xì)胞 一樣一樣 不一樣不一樣 不同組織不同組織 一樣一樣 不一樣不一樣 不同發(fā)育時(shí)期不同發(fā)育時(shí)期 一樣一樣 不一樣不一樣 不同個(gè)體不同個(gè)體 一樣一樣 不一樣不一樣 子代與親代子代與親代 一樣一樣 不一樣不一樣 代謝過(guò)程中代謝過(guò)程中 不被分解不被分解 被分解被分解精選ppt 3、遺傳物質(zhì)是、遺傳物質(zhì)是DNA的直接證據(jù)的直接證據(jù) 1）肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化試驗(yàn)：（）肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化試驗(yàn)：（Griffith 1928) 兩種肺炎雙

5、球菌的區(qū)別兩種肺炎雙球菌的區(qū)別 光滑型（光滑型（S） 粗糙型（粗糙型（R R） 莢膜莢膜 有有 無(wú)無(wú) 毒性毒性 有有 無(wú)無(wú) 保護(hù)作用保護(hù)作用 有有 無(wú)無(wú) 致病作用致病作用 有（肺炎、敗血癥）有（肺炎、敗血癥） 無(wú)無(wú) 菌落類型菌落類型 光滑光滑 粗糙粗糙 精選ppt精選ppt 對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的解釋：對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的解釋： GriffithGriffith的實(shí)驗(yàn)高溫（的實(shí)驗(yàn)高溫（6565O O C) C)破壞的是蛋白破壞的是蛋白 質(zhì)，結(jié)果已經(jīng)說(shuō)明用高溫殺死的質(zhì)，結(jié)果已經(jīng)說(shuō)明用高溫殺死的S S型細(xì)菌中型細(xì)菌中 有一種物質(zhì)能夠進(jìn)入有一種物質(zhì)能夠進(jìn)入R R型細(xì)菌，使型細(xì)菌，使R R細(xì)菌轉(zhuǎn)化細(xì)菌轉(zhuǎn)化 為為S S型

6、細(xì)菌。實(shí)際上進(jìn)入型細(xì)菌。實(shí)際上進(jìn)入R R型細(xì)菌的是型細(xì)菌的是DNADNA， 是遺傳物質(zhì)，但是，是遺傳物質(zhì)，但是，他卻指出是一些營(yíng)養(yǎng)他卻指出是一些營(yíng)養(yǎng) 上的上的“汁汁”。得出了非常重要的結(jié)果，卻沒得出了非常重要的結(jié)果，卻沒 能科學(xué)的解釋它能科學(xué)的解釋它精選ppt2）AveryAvery的轉(zhuǎn)化試驗(yàn)：的轉(zhuǎn)化試驗(yàn)：（19441944年）年） 精選ppt AveryAvery的進(jìn)一步證實(shí)：的進(jìn)一步證實(shí)： 對(duì)猜想物質(zhì)的超離心，根據(jù)分子重量證明是對(duì)猜想物質(zhì)的超離心，根據(jù)分子重量證明是DNADNA 對(duì)猜想物質(zhì)的電泳，證明是對(duì)猜想物質(zhì)的電泳，證明是DNADNA 對(duì)猜想物質(zhì)的紫外線吸收測(cè)定對(duì)猜想物質(zhì)的紫外線吸收測(cè)

7、定(260)(260)，證明是，證明是DNADNA （蛋白質(zhì)的吸收波長(zhǎng)為（蛋白質(zhì)的吸收波長(zhǎng)為280280） 對(duì)猜想物質(zhì)氮與磷比值較高為對(duì)猜想物質(zhì)氮與磷比值較高為1.671.67，也證明是，也證明是DNADNA 對(duì)猜想物質(zhì)用蛋白酶、多糖酶、核糖核酸酶處理，對(duì)猜想物質(zhì)用蛋白酶、多糖酶、核糖核酸酶處理， 均不被破壞，只被均不被破壞，只被DNADNA酶所破壞。酶所破壞。 精選ppt AveryAvery試驗(yàn)的意義：試驗(yàn)的意義： 發(fā)現(xiàn)了生命的本質(zhì)，發(fā)現(xiàn)了生命的本質(zhì)， 為分子遺傳學(xué)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)，為分子遺傳學(xué)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)， 讓人們知道了應(yīng)該升入研究什么，讓人們知道了應(yīng)該升入研究什么， 提供了一個(gè)巧妙

8、的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法提供了一個(gè)巧妙的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法 我是世界上第一個(gè)手拿一試管基因的人。我是世界上第一個(gè)手拿一試管基因的人。 AveryAvery沒有獲得諾貝爾獎(jiǎng)金的原因：沒有獲得諾貝爾獎(jiǎng)金的原因： 蛋白質(zhì)是遺傳物質(zhì)的觀念根深蒂固蛋白質(zhì)是遺傳物質(zhì)的觀念根深蒂固 提取的核酸中仍然有少量蛋白質(zhì)污染提取的核酸中仍然有少量蛋白質(zhì)污染 AveryAvery不善于宣傳自己和爭(zhēng)辯不善于宣傳自己和爭(zhēng)辯 AveryAvery去世過(guò)早去世過(guò)早 精選ppt 35S標(biāo)記細(xì)菌標(biāo)記細(xì)菌 32P標(biāo)記細(xì)菌標(biāo)記細(xì)菌 噬菌體噬菌體 3）噬菌體的感染試驗(yàn)）噬菌體的感染試驗(yàn):(Hershey Chase 1952) 精選ppt離心管上面是噬

9、菌體外殼，具有80%的放射活性，下面是細(xì)菌，具有20%的放射活性（部分噬菌體還在細(xì)菌細(xì)胞上面）說(shuō)明蛋白質(zhì)外殼沒有進(jìn)入細(xì)菌細(xì)胞離心管上面是噬菌體外殼，具有30%的放射活性（有部分噬菌體還沒有把DNA注入細(xì)菌細(xì)胞細(xì)胞），下面是細(xì)菌，具有70%的放射活性。說(shuō)明噬菌體的DNA進(jìn)入了細(xì)菌細(xì)胞說(shuō)明DNA是遺傳物質(zhì)精選ppt4 4）煙草花葉病毒重建試驗(yàn)）煙草花葉病毒重建試驗(yàn)（1957，F(xiàn)raenkel) 煙草花葉病毒有一圓筒狀蛋白質(zhì)外殼，由煙草花葉病毒有一圓筒狀蛋白質(zhì)外殼，由2130 2130 個(gè)蛋白質(zhì)亞基組成，內(nèi)含一個(gè)單鏈個(gè)蛋白質(zhì)亞基組成，內(nèi)含一個(gè)單鏈RNARNA分子。把分子。把 此病毒放在水和苯酚中震蕩

10、可以把蛋白質(zhì)與此病毒放在水和苯酚中震蕩可以把蛋白質(zhì)與RNARNA 分開。分開。1956年，年，Gierer 病毒病毒RNA RNAaseRNA RNAase處理處理RNARNA有病斑有病斑出出 現(xiàn)現(xiàn)無(wú)病斑無(wú)病斑出出 現(xiàn)現(xiàn)精選ppt 煙草花葉病毒煙草花葉病毒A： 煙草花葉病毒煙草花葉病毒B： 感染時(shí)出現(xiàn)感染時(shí)出現(xiàn)A病斑病斑 感染時(shí)出現(xiàn)感染時(shí)出現(xiàn)B病斑病斑 RNA 蛋白質(zhì)蛋白質(zhì) RNA 蛋白質(zhì)蛋白質(zhì) 蛋白質(zhì)蛋白質(zhì) 蛋白質(zhì)蛋白質(zhì) RNA RNAB B病斑病斑A A病斑病斑精選ppt精選ppt 三、核酸的化學(xué)組成三、核酸的化學(xué)組成 1 1、元素組成元素組成 含有含有C.H.O.NC.H.O.N外，還有

11、大外，還有大量量P P，個(gè)別核酸中還有，個(gè)別核酸中還有S S 2 2、193040年，Kossel & Levene等確定核酸的的組分：把核酸水解后會(huì)產(chǎn)生嘌呤及把核酸水解后會(huì)產(chǎn)生嘌呤及嘧啶的衍生物嘧啶的衍生物 戊糖戊糖 磷酸磷酸 核酸核酸脫氧核糖核酸（脫氧核糖核酸（deoxyribonucleic acid，DNA）核糖核酸（核糖核酸（ribonucleic acid，RNA）精選ppt 核酸的組成成分核酸的組成成分核酸 nucleic acid核苷酸 nucleotide核苷 nucleoside磷酸 phosphate嘌呤堿 purine base 或 嘧啶堿 pyrimidine

12、 base（堿基 base）核糖 ribose 或 脫氧核糖脫氧核糖 deoxyribose （戊糖 amyl sugar）精選ppt嘌呤嘌呤(purine) NNNHN123456789NNNHNNH2腺嘌呤腺嘌呤(adenine, A)NNHNHNNH2O鳥嘌呤鳥嘌呤(guanine, G)堿堿 基基精選pptNNH132456嘧啶嘧啶(pyrimidine)胞嘧啶胞嘧啶(cytosine, C)NNHNH2O尿嘧啶尿嘧啶(uracil, U)NHNHOO胸腺嘧啶胸腺嘧啶(thymine, T)NHNHOOCH3精選ppt戊戊 糖糖（構(gòu)成（構(gòu)成RNA）1 2 3 4 5 OHOCH2OHO

13、HOH核糖核糖(ribose)（構(gòu)成（構(gòu)成DNA）OHOCH2OHOH脫氧核糖脫氧核糖(deoxyribose)精選ppt核苷：核苷：AR, GR, UR, CR脫氧核苷：脫氧核苷：dAR, dGR, dTR, dCR 核苷酸的結(jié)構(gòu)核苷酸的結(jié)構(gòu)(nucleotide structure)1. 核苷核苷(ribonucleoside)的形成的形成堿基和核糖（脫氧核糖）通過(guò)堿基和核糖（脫氧核糖）通過(guò)糖糖苷鍵苷鍵連接形成核苷（脫氧核苷）。連接形成核苷（脫氧核苷）。OHOCH2OHOHNNNH2O1 1四、遺傳物質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)四、遺傳物質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)精選pptPOOO HOHOCH2O HO HNNN H

14、2O核苷酸：核苷酸：AMP, GMP, UMP, CMP脫氧核苷酸：脫氧核苷酸：dAMP, dGMP, dTMP, dCMP 2. 核苷酸核苷酸(ribonucleotide)的結(jié)構(gòu)與命名的結(jié)構(gòu)與命名核苷（脫氧核苷）和磷酸以核苷（脫氧核苷）和磷酸以磷酸酯鍵磷酸酯鍵連接形成核苷酸（脫氧核苷酸）。連接形成核苷酸（脫氧核苷酸）。 精選ppt5 端端3 端端3. 3. 核苷酸的連接核苷酸的連接 核苷酸之間以核苷酸之間以磷酸二酯鍵磷酸二酯鍵( (phosphodiester bond)連連接形成多核苷酸鏈，接形成多核苷酸鏈，即核酸。即核酸。CGA精選ppt 一級(jí)結(jié)構(gòu)（一級(jí)結(jié)構(gòu)（primary struc

15、ture）一級(jí)結(jié)構(gòu)是指核酸分子中核苷酸的排列順序及一級(jí)結(jié)構(gòu)是指核酸分子中核苷酸的排列順序及連接方式。核苷酸的排列順序代表了遺傳信息。連接方式。核苷酸的排列順序代表了遺傳信息。1、核苷酸的連接方式：、核苷酸的連接方式： 3 , 5 磷酸二酯鍵磷酸二酯鍵2、核酸的基本結(jié)構(gòu)形式：多核苷酸鏈、核酸的基本結(jié)構(gòu)形式：多核苷酸鏈n信息量：信息量：4nn末端：末端： 5 端、端、 3 端端n多核苷酸鏈的方向：多核苷酸鏈的方向： 5端端3端端(由左至右由左至右)精選pptDNA分子的大小分子的大小 天然存在的天然存在的DNA分子最顯著的特點(diǎn)是很長(zhǎng)，分子質(zhì)量很大，一般分子最顯著的特點(diǎn)是很長(zhǎng)，分子質(zhì)量很大，一般在在

16、106-1010 。DNA的堿基組成有如下特點(diǎn)：的堿基組成有如下特點(diǎn)：F 具有種的特異性。具有種的特異性。F 沒有器官和組織的特異性。沒有器官和組織的特異性。F 在同一種在同一種DNA中，中，A=T 、G = C ，即，即A+G = T+C ，F(xiàn)即嘌呤堿基的總摩爾數(shù)與嘧啶堿基的總摩爾數(shù)相等即嘌呤堿基的總摩爾數(shù)與嘧啶堿基的總摩爾數(shù)相等堿基當(dāng)量堿基當(dāng)量 定律又稱定律又稱Chargaff原則。原則。F 年齡、營(yíng)養(yǎng)狀況、環(huán)境的改變不影響年齡、營(yíng)養(yǎng)狀況、環(huán)境的改變不影響DNA的堿基組成。的堿基組成。 精選pptDNADNA的二級(jí)結(jié)構(gòu)的二級(jí)結(jié)構(gòu) （一）（一） WatsonCrickWatsonCrick右

17、手雙螺旋結(jié)構(gòu)模型右手雙螺旋結(jié)構(gòu)模型 1 1、實(shí)驗(yàn)根據(jù)、實(shí)驗(yàn)根據(jù) X X射線衍射方法研究射線衍射方法研究DNADNA纖維的結(jié)構(gòu)纖維的結(jié)構(gòu). . 1938年Astbury & Bell用x衍射技術(shù)研究DNA。1947年拍攝了第一張DNA的衍射 照片，并推斷DNA分子的結(jié)構(gòu)是： 柱狀； 多核苷酸是一疊扁平的核苷酸； 核酸殘基取向和分子長(zhǎng)軸垂直,間距為3.4。精選ppt 1950年，Chargaff從大量的不同來(lái)源的DNA樣品的分析中發(fā)現(xiàn)了DNA組成的當(dāng)量規(guī)律，即AT，GC，AGCT。 1951年， Pauling和Corey運(yùn)用化學(xué)的定律來(lái)推理，而不做具體的實(shí)驗(yàn)，建立了蛋白質(zhì)的-螺旋模型；

18、Franklin & Wilkins在1952年底拍得了DNA結(jié)晶X衍射照片。精選ppt 1951年，年，Pauling提出了提出了蛋白質(zhì)的蛋白質(zhì)的-螺旋螺旋結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)。精選ppt1952年，年， Wilkins和和Franklin用高度定向的用高度定向的DNA纖維作出高質(zhì)量的纖維作出高質(zhì)量的X-光衍射照片光衍射照片精選ppt1953年，Watson和Crick提出DNA的反向平行雙雙螺旋螺旋模型 精選pptDNADNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的要點(diǎn)雙螺旋結(jié)構(gòu)的要點(diǎn)（1 1）DNADNA分子由兩條多聚脫氧核糖核苷酸鏈分子由兩條多聚脫氧核糖核苷酸鏈( (簡(jiǎn)簡(jiǎn)稱稱DNADNA單鏈單鏈) )組成。兩條鏈沿著

19、同一根軸平行盤組成。兩條鏈沿著同一根軸平行盤繞，形成右手雙螺旋結(jié)構(gòu)。螺旋中的兩條鏈方繞，形成右手雙螺旋結(jié)構(gòu)。螺旋中的兩條鏈方向相反，即其中一條鏈的方向?yàn)橄蛳喾?，即其中一條鏈的方向?yàn)? 5 端端3 3 端，端，而另一條鏈的方向?yàn)槎硪粭l鏈的方向?yàn)? 3 端端5 5 端。端。（2 2）嘌呤和嘧）嘌呤和嘧啶堿基位于螺啶堿基位于螺旋的內(nèi)側(cè)，磷旋的內(nèi)側(cè)，磷酸和脫氧核糖酸和脫氧核糖基位于螺旋外基位于螺旋外側(cè)。堿基環(huán)平側(cè)。堿基環(huán)平面與螺旋軸垂面與螺旋軸垂直，糖基環(huán)平直，糖基環(huán)平面與堿基環(huán)平面與堿基環(huán)平面成面成9090角。角。（3 3）螺旋橫截面的）螺旋橫截面的直徑約為直徑約為2nm2nm，每，每條鏈相鄰兩個(gè)

20、堿條鏈相鄰兩個(gè)堿基平面之間的距基平面之間的距離為離為0.34 nm0.34 nm，每，每1010個(gè)核苷酸形成個(gè)核苷酸形成一個(gè)螺旋，其螺一個(gè)螺旋，其螺矩（即螺旋旋轉(zhuǎn)矩（即螺旋旋轉(zhuǎn)一圈的高度）為一圈的高度）為3.4 nm3.4 nm。精選ppt（4 4）維持兩條）維持兩條DNADNA鏈相鏈相互結(jié)合的力是鏈間堿基互結(jié)合的力是鏈間堿基對(duì)形成的氫鍵。堿基結(jié)對(duì)形成的氫鍵。堿基結(jié)合具有嚴(yán)格的配對(duì)規(guī)合具有嚴(yán)格的配對(duì)規(guī)律律:A:A與與T T結(jié)合，結(jié)合，G G與與C C結(jié)結(jié)合，這種配對(duì)關(guān)系，稱合，這種配對(duì)關(guān)系，稱為堿基互補(bǔ)。為堿基互補(bǔ)。A A和和T T之間之間形成兩個(gè)氫鍵，形成兩個(gè)氫鍵，G G與與C C之之間形成

21、三個(gè)氫鍵。間形成三個(gè)氫鍵。 在在DNADNA分子中，嘌呤堿分子中，嘌呤堿基的總數(shù)與嘧啶堿基的基的總數(shù)與嘧啶堿基的總數(shù)相等?？倲?shù)相等。精選ppt（5 5）螺旋表面形成大溝）螺旋表面形成大溝(major groove)(major groove)及小溝及小溝(minor groove)(minor groove)，彼此相間，彼此相間排列。小溝較淺；大溝較深，排列。小溝較淺；大溝較深，是蛋白質(zhì)識(shí)別是蛋白質(zhì)識(shí)別DNADNA堿基序列堿基序列的基礎(chǔ)。的基礎(chǔ)。（6 6）氫鍵）氫鍵維持雙鏈維持雙鏈橫向穩(wěn)定橫向穩(wěn)定性性；堿基堆積力堿基堆積力維持雙鏈維持雙鏈縱縱向穩(wěn)定性向穩(wěn)定性（芳香族堿基間的（芳香族堿基間的電子

22、間相互作用）。電子間相互作用）。精選pptWatson and Cricks 1953 Nature paper proposing a double helix structure for DNA: A structure for Deoxyribose Nucleic Acid 2 April 1953 MOLECULAR STRUCTURE OF NUCLEIC ACIDS精選ppt維持維持DNA雙螺旋穩(wěn)定性的因素雙螺旋穩(wěn)定性的因素 1、氫鍵 GC之間有三條氫鍵，AT之間有兩條氫鍵，這是DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的重要特征之一，DNA的許多物理性質(zhì)如變性、復(fù)性以及Tm值等都與此有關(guān)。 DNA雙螺旋

23、結(jié)構(gòu)中，配對(duì)堿基之間的氫鍵處于連續(xù)不斷的斷裂和再生的動(dòng)態(tài)平衡之中。精選ppt堿基配堿基配對(duì)及氫對(duì)及氫鍵形成鍵形成精選ppt 2、堿基堆積力 堿基堆積作用對(duì)維持DNA的二級(jí)結(jié)構(gòu)起著主要作用，它是堿基對(duì)之間在垂直方向上的相互作用。它包括：疏水作用、范德華力等。 疏水作用力使DNA相鄰的堿基有相互堆集在一起的趨勢(shì)，這是形成堿基堆集力的重要因素之一。 DNA雙鏈中存在大量的嘌呤環(huán)和嘧啶環(huán)，其累積的范德華力是相當(dāng)可觀的，這是形成堿基堆集力的另一個(gè)重要因素。 已經(jīng)堆積的堿基更容易發(fā)生氫鍵的鍵合，相應(yīng)地已經(jīng)被氫鍵定向的堿基更容易堆集。 兩種作用力相互協(xié)同，形成一種非常穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)。如果一種作用力被消除，另一種

24、作用力也大為減弱。精選ppt 帶負(fù)電荷的磷酸基的靜電斥力 DNA溶液中的離子濃度降低時(shí)，陽(yáng)離子在磷酸基周圍形成的屏蔽作用減弱，使得磷酸基地靜電斥力增大，因而Tm值隨之降低。所以純蒸餾水中的DNA在室溫下就會(huì)變性。 堿基分子內(nèi)能 溫度升高，堿基分子內(nèi)能增加時(shí)，堿基的定向排列遭受破壞，削弱了堿基的氫鍵結(jié)合力和堿基的堆集力，會(huì)使DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)受到破壞。精選ppt目前已知DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)可分為A、B、C、D及Z型等數(shù)種，除Z型為左手雙螺旋外，其余均為右手雙螺旋。 Z-DNA B-DNA精選ppt精選pptDNA的分子構(gòu)型的分子構(gòu)型 ( B, Z, A ) 比較比較 Form B Z AHelix

25、Direction Right Left Rightbp/circle 10 12 10.7Distance/bp 0.34nm 0.38nm 0.25nmDistance/helix 3.4nm 4.46nm 2.8nmDiameter/helix 2.0 nm 1.8nm 1.9nmSequence Any Poly G-C Any Poly C-A Poly T-G Poly T-A 精選ppt B-DNA是活性最高的DNA構(gòu)象，B-DNA變構(gòu)成為A-DNA后，仍有活性，但若局部變構(gòu)為Z-DNA后活性明顯降低。B-DNA和Z-DNA之間的變構(gòu)是轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)的一種模式。 首次揭示Z-DNA分子

26、的生物功能，科學(xué)家懷疑這個(gè)Z-DNA分子根本就是細(xì)胞自己產(chǎn)生的突變劑(mutagen) Proc. Natl. Acad. Sci. USA,2006 在活的生物體內(nèi)，不論是DNA的二級(jí)結(jié)構(gòu)還是高級(jí)結(jié)構(gòu)，都存在一個(gè)動(dòng)力學(xué)的平衡。精選ppt精選ppt二級(jí)結(jié)構(gòu)的其他形式（一）單鏈核酸形成的二級(jí)結(jié)構(gòu) RNA是主要的單鏈核酸，RNA分子內(nèi)部存在部分序列之間的堿基配對(duì)，核酸鏈自身回折配對(duì)產(chǎn)生反向平行的雙螺旋結(jié)構(gòu)，叫發(fā)夾結(jié)構(gòu)（hairpin）。發(fā)夾結(jié)構(gòu)由堿基配對(duì)的雙螺旋區(qū)莖和末端不配對(duì)的環(huán)構(gòu)成。精選ppt精選ppt端粒DNA四鏈結(jié)構(gòu)：鳥嘌呤四聚體精選ppt 3 3、三鏈、三鏈DNADNA 1) 1) 三鏈

27、三鏈DNADNA的發(fā)現(xiàn)的發(fā)現(xiàn) 19571957年年FelsenfeldFelsenfeld等人發(fā)現(xiàn)當(dāng)雙鏈核酸的一條等人發(fā)現(xiàn)當(dāng)雙鏈核酸的一條 鏈都為嘌呤核苷酸，另一條鏈都為嘧啶核苷酸鏈都為嘌呤核苷酸，另一條鏈都為嘧啶核苷酸 時(shí)會(huì)轉(zhuǎn)化成三鏈核酸結(jié)構(gòu)時(shí)會(huì)轉(zhuǎn)化成三鏈核酸結(jié)構(gòu) 19751975年美國(guó)加洲大學(xué)年美國(guó)加洲大學(xué)PerlgutPerlgut等人在實(shí)驗(yàn)室等人在實(shí)驗(yàn)室 人工合成了浮力密度為人工合成了浮力密度為1.726g/cm1.726g/cm2 2的三鏈的三鏈DNADNA 19871987年年MirkinMirkin等人從天然途徑中發(fā)現(xiàn)了等人從天然途徑中發(fā)現(xiàn)了DNADNA的三的三 螺旋結(jié)構(gòu)稱為：螺

28、旋結(jié)構(gòu)稱為：Hinged DNA,Hinged DNA,譯為絞鏈譯為絞鏈 DNADNA。 精選ppt 19901990年我國(guó)中科院白春禮年我國(guó)中科院白春禮等人用掃描隧道顯微鏡等人用掃描隧道顯微鏡 研究噬菌體的研究噬菌體的DNADNA，也發(fā)現(xiàn)一新的三鏈，也發(fā)現(xiàn)一新的三鏈DNADNA結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu), , 稱為三鏈辮狀稱為三鏈辮狀DNA DNA 2) 2) 三鏈三鏈DNADNA的結(jié)構(gòu)類型的結(jié)構(gòu)類型 a. a. 嘧啶嘧啶嘌呤嘌呤嘧啶型嘧啶型 5 5 TCTCTCTCTCTCTCTCTC 3 TCTCTCTCTCTCTCTCTC 3 嘧啶嘧啶 + 5 5 AGAGAGAGAGAGAGAGAG 3 AGAGAG

29、AGAGAGAGAGAG 3 嘌呤嘌呤 . 3 3 TCTCTCTCTCTCTCTCTC 5 TCTCTCTCTCTCTCTCTC 5 嘧啶嘧啶 精選ppt b.b.嘌呤嘌呤嘌呤嘌呤嘧啶型嘧啶型 3 3 AGAGAGAGAGAGAGAG 5 AGAGAGAGAGAGAGAG 5 嘌呤嘌呤 5 5 AGAGAGAGAGAGAGAG 3 AGAGAGAGAGAGAGAG 3 嘌呤嘌呤 . 3 3 TCTCTCTCTCTCTCTCTC 5 TCTCTCTCTCTCTCTCTC 5 嘧啶嘧啶精選ppt精選ppt精選ppt精選ppt三螺旋三螺旋DNA精選ppt精選ppt精選ppt精選ppt線狀DNA形成

30、的超螺旋精選ppt環(huán)狀DNA形成的超螺旋精選ppt 3 3、DNADNA的三級(jí)結(jié)構(gòu)的三級(jí)結(jié)構(gòu) 1 1）超螺旋：指由于共價(jià)閉合環(huán)狀或著由于）超螺旋：指由于共價(jià)閉合環(huán)狀或著由于DNADNA與與 蛋白質(zhì)復(fù)合使其末端不能自由轉(zhuǎn)動(dòng)蛋白質(zhì)復(fù)合使其末端不能自由轉(zhuǎn)動(dòng) 而在雙螺旋基礎(chǔ)上的進(jìn)一步扭曲。而在雙螺旋基礎(chǔ)上的進(jìn)一步扭曲。 負(fù)超螺旋：雙螺旋的負(fù)超螺旋：雙螺旋的DNADNA分子進(jìn)一步松弛所產(chǎn)分子進(jìn)一步松弛所產(chǎn) 生的螺旋，是環(huán)狀和線狀生的螺旋，是環(huán)狀和線狀DNADNA的天然的天然 存在狀態(tài)。存在狀態(tài)。 正超螺旋：在體外由于藥物的插入而使雙螺正超螺旋：在體外由于藥物的插入而使雙螺 旋的旋的DNADNA分子進(jìn)一步

31、緊張產(chǎn)生的螺旋分子進(jìn)一步緊張產(chǎn)生的螺旋 精選ppt 2 2）超螺旋狀態(tài)的定量描述：）超螺旋狀態(tài)的定量描述：L LK K=T=Tw w + W + Wr r LK 拓?fù)洵h(huán)繞數(shù)：指在拓?fù)洵h(huán)繞數(shù)：指在DNADNA分子中一條鏈繞另一條分子中一條鏈繞另一條 鏈的次數(shù)鏈的次數(shù), ,右手螺旋時(shí)為正值，左手螺右手螺旋時(shí)為正值，左手螺 旋時(shí)為負(fù)值。等于兩條鏈交叉點(diǎn)數(shù)的一旋時(shí)為負(fù)值。等于兩條鏈交叉點(diǎn)數(shù)的一 半。又叫連接數(shù)。半。又叫連接數(shù)。 Tw 雙螺旋的圈數(shù)：又叫雙鏈環(huán)繞數(shù)，全繞率，雙螺旋的圈數(shù)：又叫雙鏈環(huán)繞數(shù)，全繞率， 扭轉(zhuǎn)數(shù)。指雙鏈扭轉(zhuǎn)數(shù)。指雙鏈DNADNA環(huán)繞螺旋軸旋轉(zhuǎn)環(huán)繞螺旋軸旋轉(zhuǎn) 的周數(shù)。右手螺旋時(shí)為正

32、值，左手螺的周數(shù)。右手螺旋時(shí)為正值，左手螺 旋時(shí)為負(fù)值。沒有外加應(yīng)力時(shí)旋時(shí)為負(fù)值。沒有外加應(yīng)力時(shí) ， L LK K=Tw, =Tw, 此時(shí)，此時(shí)，DNADNA成一平環(huán)狀二級(jí)結(jié)構(gòu)成一平環(huán)狀二級(jí)結(jié)構(gòu) Wr Wr 超螺旋數(shù)：指把二級(jí)結(jié)構(gòu)的超螺旋數(shù)：指把二級(jí)結(jié)構(gòu)的DNADNA擰松或擰緊所產(chǎn)擰松或擰緊所產(chǎn) 生的負(fù)超螺旋數(shù)或正超螺旋數(shù)。生的負(fù)超螺旋數(shù)或正超螺旋數(shù)。 假定假定420420對(duì)核苷酸的松弛環(huán)狀對(duì)核苷酸的松弛環(huán)狀DNADNA時(shí)時(shí) 拓?fù)洵h(huán)繞數(shù)（拓?fù)洵h(huán)繞數(shù)（L LK K） = 42= 42 雙螺旋的圈數(shù)（雙螺旋的圈數(shù)（T Tw w） = 42= 42 超螺旋數(shù)（超螺旋數(shù)（W Wr r ）= 0 = 0

33、 L LK K = =T Tw w + + W Wr r = 42 + 0 = 42= 42 + 0 = 42 假定假定420420對(duì)核苷酸的松弛環(huán)狀對(duì)核苷酸的松弛環(huán)狀DNADNA時(shí)再向右時(shí)再向右 擰緊擰緊 6 6圈，則產(chǎn)生圈，則產(chǎn)生6 6個(gè)正超螺旋個(gè)正超螺旋 精選ppt 拓?fù)洵h(huán)繞數(shù)（拓?fù)洵h(huán)繞數(shù)（L LK K） = = ？ 雙螺旋的圈數(shù)（雙螺旋的圈數(shù)（T Tw w） = 42= 42 超螺旋數(shù)（超螺旋數(shù)（W Wr r ）= +6= +6 L LK K = = W Wr r + + T Tw w = 42 + = 42 + （+6+6） = 48= 48 420 420對(duì)核苷酸的松弛環(huán)狀對(duì)核苷酸

34、的松弛環(huán)狀DNADNA向左擰松向左擰松6 6圈產(chǎn)圈產(chǎn) 生生6 6個(gè)負(fù)超螺旋個(gè)負(fù)超螺旋 ，此時(shí)，產(chǎn)生，此時(shí)，產(chǎn)生6 6個(gè)負(fù)超螺旋個(gè)負(fù)超螺旋 L LK K = =？ T Tw w = 42 = 42 W Wr r = = 6 6 L LK K = = T Tw w + + W Wr r = 42 + ( = 42 + (6) = 366) = 36 3 3）超螺旋的酶學(xué)控制）超螺旋的酶學(xué)控制 拓?fù)洚悩?gòu)酶的生物學(xué)功能：拓?fù)洚悩?gòu)酶的生物學(xué)功能： 恢復(fù)有一些細(xì)胞過(guò)程中產(chǎn)生的恢復(fù)有一些細(xì)胞過(guò)程中產(chǎn)生的DNADNA超螺旋超螺旋 防止細(xì)胞的防止細(xì)胞的DNADNA過(guò)度超螺旋過(guò)度超螺旋 去連環(huán)作用去連環(huán)作用, ,

35、解開纏繞的解開纏繞的DNADNA雙螺旋雙螺旋 參與染色體的凝縮過(guò)程參與染色體的凝縮過(guò)程 由于酶的作用會(huì)使環(huán)狀由于酶的作用會(huì)使環(huán)狀DNADNA的結(jié)構(gòu)發(fā)生變的結(jié)構(gòu)發(fā)生變 化，超螺旋時(shí)電泳遷移率最快，線形時(shí)較化，超螺旋時(shí)電泳遷移率最快，線形時(shí)較 快，開換時(shí)最慢，因此，可以根據(jù)電泳帶判快，開換時(shí)最慢，因此，可以根據(jù)電泳帶判 斷斷DNADNA的狀態(tài)。的狀態(tài)。 精選ppt 拓?fù)洚悩?gòu)酶拓?fù)洚悩?gòu)酶 拓?fù)洚悩?gòu)酶拓?fù)洚悩?gòu)酶 僅一類僅一類 兩類：旋轉(zhuǎn)酶兩類：旋轉(zhuǎn)酶 拆分酶拆分酶 不需能量不需能量 需能量需能量 去掉負(fù)超螺旋去掉負(fù)超螺旋 引入負(fù)超螺旋引入負(fù)超螺旋 催化單鏈斷裂重接催化單鏈斷裂重接 催化雙鏈的斷裂與重接

36、催化雙鏈的斷裂與重接 不能解正螺旋不能解正螺旋 能解正螺旋能解正螺旋 開環(huán)雙螺旋開環(huán)雙螺旋 線形雙螺旋線形雙螺旋 閉環(huán)雙螺旋閉環(huán)雙螺旋 4 4、DNADNA的高級(jí)結(jié)構(gòu)的高級(jí)結(jié)構(gòu) 指在三級(jí)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上進(jìn)一步纏繞形成的結(jié)構(gòu)。指在三級(jí)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上進(jìn)一步纏繞形成的結(jié)構(gòu)。 例如例如: :X174X174噬菌體噬菌體, ,又叫侏儒病毒又叫侏儒病毒, ,直徑僅僅直徑僅僅250250 埃埃, ,有有53865386個(gè)核苷酸組成單鏈個(gè)核苷酸組成單鏈DNA,DNA, 5386 53863.4=183123.4=18312埃。壓縮埃。壓縮14=5831,58313.14=5831,5831

37、250=23(250=23(倍倍).). 被壓縮被壓縮3.143.1423=72(23=72(倍倍) )才被包裝的才被包裝的 例如例如: :大腸桿菌細(xì)胞約大腸桿菌細(xì)胞約2 2微米長(zhǎng)微米長(zhǎng), ,既既20002000埃埃. .它的雙它的雙 鏈環(huán)狀鏈環(huán)狀DNADNA由由4.24.210106 6 bpbp組成組成, , 長(zhǎng)度為長(zhǎng)度為 420000042000003.4=142800003.4=14280000埃埃, ,形成環(huán)狀后形成環(huán)狀后, ,直徑直徑 精選ppt 直徑直徑45477704547770埃埃, ,此環(huán)狀此環(huán)狀DNADNA經(jīng)過(guò)壓縮經(jīng)過(guò)壓縮22742274倍才被倍才被 包裝起來(lái)包裝起來(lái) 例

38、如例如: :人的一個(gè)細(xì)胞中的人的一個(gè)細(xì)胞中的DNA DNA 總量是總量是6 610109 9 bp bp，即，即 6 6 10109 9 bp bp 3.4 3.4埃埃=2=2米米, ,人細(xì)胞僅有人細(xì)胞僅有20203030 微米大，最小的精細(xì)胞僅微米大，最小的精細(xì)胞僅5 5微米，細(xì)胞核則更微米，細(xì)胞核則更 小，因此，小，因此，DNADNA必須進(jìn)一步纏繞必須進(jìn)一步纏繞 壓縮才能包壓縮才能包 裝在一個(gè)細(xì)胞核中裝在一個(gè)細(xì)胞核中 例如例如: :一個(gè)人的個(gè)體約有一百萬(wàn)億個(gè)細(xì)胞，一個(gè)人的個(gè)體約有一百萬(wàn)億個(gè)細(xì)胞，DNADNA的總的總 重量是重量是690690克，克，0.50.5克克DNADNA可饒地球轉(zhuǎn)一圈

39、，因可饒地球轉(zhuǎn)一圈，因 此，一個(gè)人的此，一個(gè)人的DNADNA可以饒地球轉(zhuǎn)幾百個(gè)來(lái)回，可以饒地球轉(zhuǎn)幾百個(gè)來(lái)回， 也是經(jīng)過(guò)壓縮才被包裝在一也是經(jīng)過(guò)壓縮才被包裝在一 個(gè)人身體上的。個(gè)人身體上的。精選ppt精選ppt原核生物的染色體結(jié)構(gòu) 大腸桿菌的染色體 特點(diǎn)： 閉環(huán)DNA，長(zhǎng)度約4.6Mb，集中分布在成為“擬核”（nucleoid）的區(qū)域內(nèi)，在正常生長(zhǎng)情況下DNA保持連續(xù)復(fù)制精選pptBacterial DNA is compacted in a structure called the nucleoid, which occupies a large fraction of the bacteri

40、al cells volume (Fig. 23-31). 精選pptDNA結(jié)構(gòu)域 將大腸桿菌DNA與大多數(shù)結(jié)合蛋白分離開來(lái)，可觀察到由50100個(gè)環(huán)或結(jié)構(gòu)域組成，這些環(huán)或結(jié)構(gòu)域的末端被與細(xì)胞膜部分連接的蛋白質(zhì)而固定精選ppt基因組超螺旋 電鏡結(jié)構(gòu)顯示，就整體而言，大腸桿菌的基因組是由大量超螺旋的結(jié)構(gòu)域構(gòu)成的精選pptDNA結(jié)合蛋白 原核生物的染色體中環(huán)型的DNA由于大量的DNA結(jié)合蛋白相互作用而進(jìn)一步受到束縛，這些蛋白中以HU蛋白以及一種分子量較小的堿性二聚體蛋白為主；精選ppt真核染色質(zhì)結(jié)構(gòu) 染色質(zhì) 組蛋白 核小體 H1的功能 連接DNA 纖絲 高級(jí)結(jié)構(gòu)精選ppt 在染色質(zhì)中蛋白質(zhì)組分占染

41、色質(zhì)質(zhì)量的50以上在細(xì)胞周期的不同時(shí)段中，染色質(zhì)具有不同的組構(gòu)水平精選ppt組蛋白（histone） 真核生物染色質(zhì)中的蛋白質(zhì)主要是組蛋白 分類 核心組蛋白（H2A、H2B、H3、H4） H1 組成 帶有大量的正電荷可與帶負(fù)電的DNA緊密結(jié)合 2030由賴氨酸和精氨酸（堿性氨基酸）組成精選ppt核小體（nucleosome） 核小體包含于染色質(zhì)中其結(jié)構(gòu)為： 約200bp左右的DNA片段與4種組蛋白中的各2個(gè)分子構(gòu)成的八聚體（核心組蛋白）緊密結(jié)合，并與H1松散結(jié)合； 這些組蛋白保護(hù)DNA免受核酸酶的作用； 組蛋白的另一個(gè)作用是約束DNA的負(fù)超螺旋； 如果丟失H1，核小體將變?yōu)榭剐詷O強(qiáng)的與組蛋白八

42、聚體結(jié)合的146bp片段；精選ppt（二）染色體與染色質(zhì)染色體（染色體（chromosome）是細(xì)胞在有絲分裂時(shí)遺傳物質(zhì)）是細(xì)胞在有絲分裂時(shí)遺傳物質(zhì)存在的特定形式，是間期細(xì)胞染色質(zhì)結(jié)構(gòu)緊密包裝的結(jié)存在的特定形式，是間期細(xì)胞染色質(zhì)結(jié)構(gòu)緊密包裝的結(jié)果。果。真核生物的染色體在細(xì)胞生活周期的大部分時(shí)間里都是真核生物的染色體在細(xì)胞生活周期的大部分時(shí)間里都是以染色質(zhì)以染色質(zhì)(chromatin)的形式存在的。的形式存在的。染色質(zhì)是一種纖維狀結(jié)構(gòu)，叫做染色質(zhì)絲，它是由最基染色質(zhì)是一種纖維狀結(jié)構(gòu)，叫做染色質(zhì)絲，它是由最基本的單位本的單位核小體核小體(nucleosome)成串排列而成的。成串排列而成的。精選p

43、pt精選ppt組蛋白的一般特性： 進(jìn)化上的保守性保守程度：H1 H2A、H2B H3 、H4組蛋白 上海生化所分子遺傳學(xué)1998年試題： 在真核生物核內(nèi)。五種組蛋白（H1 H2A H2B H3 和H4）在進(jìn)化過(guò)程中，H4極為保守，H2A最不保守（ ）精選ppt無(wú)組織特異性肽鏈氨基酸分布的不對(duì)稱性H5組蛋白的特殊性：富含賴氨酸（24%）組蛋白的可修飾性簡(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)意義中國(guó)科學(xué)院2003年碩士研究生入學(xué)生物化學(xué)與分子生物學(xué)試題精選ppt 在細(xì)胞周期特定時(shí)間可發(fā)生甲基化、乙?；?、磷酸化和ADP核糖基化等。H3、H4修飾作用較普遍，H2B有乙?；饔?、H

44、1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。這些組蛋白修飾的意義：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)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。組蛋白的可修飾性精選ppt 核小體(nucleosome)(nucleosome)Nucleosome、chromosome、genome 中科院2002年碩士學(xué)位研究生入學(xué)分子遺傳學(xué)試題 1、定義：用于包裝染色質(zhì)的結(jié)構(gòu)單位，是由DNA鏈纏繞一個(gè)組蛋白核構(gòu)成的。 精選ppt核小體的結(jié)構(gòu)核小體的結(jié)構(gòu) 由核心顆粒和

45、連接區(qū)構(gòu)成； 核心顆粒包括由8個(gè)組蛋白分子（H2A，H2B，H3，H4各兩個(gè)）構(gòu)成的組蛋白核心和包繞在核心表面的DNA分子； 包繞在組蛋白核心表面的DNA長(zhǎng)146bp，環(huán)繞1 圈； 連接區(qū)由DNA分子和H1組蛋白分子構(gòu)成，長(zhǎng)度不定；精選ppt精選pptThe Nucleosome146 bp DNA 2X H3, H4, H2A, H2BH4H2BH2AH3精選ppt精選ppt中國(guó)科學(xué)院上海生化與細(xì)胞所2002年招收碩士研究生分子遺傳學(xué)入學(xué)考試：簡(jiǎn)述真核細(xì)胞內(nèi)核小體與核小體核心顆粒的結(jié)構(gòu)。 精選ppt染色質(zhì)和染色體的多級(jí)結(jié)構(gòu)染色質(zhì)和染色體的多級(jí)結(jié)構(gòu) 由連接區(qū)將許多核心顆粒相連接構(gòu)成了染色體的一

46、級(jí)結(jié)由連接區(qū)將許多核心顆粒相連接構(gòu)成了染色體的一級(jí)結(jié)構(gòu)；構(gòu)； 每六個(gè)核小體盤繞成直徑每六個(gè)核小體盤繞成直徑30nm30nm的螺線管，成為染色體的的螺線管，成為染色體的二級(jí)結(jié)構(gòu)（又稱微纖絲）；二級(jí)結(jié)構(gòu)（又稱微纖絲）； 微纖絲經(jīng)與非組蛋白結(jié)合（堿基與核基質(zhì)中的骨架蛋白微纖絲經(jīng)與非組蛋白結(jié)合（堿基與核基質(zhì)中的骨架蛋白結(jié)合），結(jié)合），把染色體把染色體DNA隔成許多含隔成許多含20 00010 0000bp長(zhǎng)長(zhǎng)的的DNA環(huán)，環(huán)，形成大環(huán)狀結(jié)構(gòu)，形成大環(huán)狀結(jié)構(gòu)，每個(gè)每個(gè)“環(huán)環(huán)” (loops)有相對(duì)有相對(duì)的獨(dú)立性。的獨(dú)立性。 此結(jié)構(gòu)再盤曲成染色單體此結(jié)構(gòu)再盤曲成染色單體, ,其長(zhǎng)度壓縮近其長(zhǎng)度壓縮近303

47、0萬(wàn)倍萬(wàn)倍。3、染色體的包裝超螺旋結(jié)構(gòu)精選ppt精選ppt6.8:140:11000:18000:1DNA double helixNucleosome (10 nm fiber)30 nm FiberLoops ILoops IIchromosome精選ppt精選ppt精選ppt精選ppt精選ppt染色體中的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)：染色體中的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)：染色單體染色單體每一個(gè)染色體由兩條染色單體組成，同一個(gè)染色體每一個(gè)染色體由兩條染色單體組成，同一個(gè)染色體中的兩個(gè)染色單體是由一條中的兩個(gè)染色單體是由一條DNADNA分子鏈復(fù)制后形成分子鏈復(fù)制后形成的兩條子代的兩條子代DNADNA鏈所構(gòu)成，每一條染色單體中有一

48、鏈所構(gòu)成，每一條染色單體中有一條條DNADNA分子；分子；精選ppt著絲粒（主縊痕）：著絲粒（主縊痕）：由特殊的重復(fù)由特殊的重復(fù)DNADNA序列和蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)構(gòu)成，是序列和蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)構(gòu)成，是細(xì)胞有絲分裂時(shí)的重要結(jié)構(gòu)；著絲粒把染色細(xì)胞有絲分裂時(shí)的重要結(jié)構(gòu)；著絲粒把染色體分為長(zhǎng)臂和短臂；著絲粒區(qū)域的功能是使體分為長(zhǎng)臂和短臂；著絲粒區(qū)域的功能是使復(fù)制的染色體在有絲分裂和減數(shù)分裂中可平復(fù)制的染色體在有絲分裂和減數(shù)分裂中可平衡分配到子細(xì)胞中。衡分配到子細(xì)胞中。精選ppt 端粒：端粒：由特殊的重復(fù)DNA序列和相應(yīng)的蛋白質(zhì)構(gòu)成，起著穩(wěn)定染色質(zhì)和染色體結(jié)構(gòu)的作用。精選ppt精選ppt精選ppt端粒的功能 保持染

49、色體的穩(wěn)定 使線形DNA順利復(fù)制 影響染色體的行為 可能控制細(xì)胞的壽命 和核骨架的組成有關(guān)精選ppt染色體功能實(shí)現(xiàn)的三要素染色體功能實(shí)現(xiàn)的三要素 著絲粒著絲粒在染色體有絲分裂和減數(shù)分裂過(guò)在染色體有絲分裂和減數(shù)分裂過(guò)程中發(fā)揮重要的作用。程中發(fā)揮重要的作用。 端粒端粒封閉了染色體的末端并且維持了染封閉了染色體的末端并且維持了染色體的穩(wěn)定性。色體的穩(wěn)定性。 復(fù)制起點(diǎn)復(fù)制起點(diǎn)是是DNA復(fù)制起始和染色體數(shù)目復(fù)制起始和染色體數(shù)目的維持所必需的。的維持所必需的。 精選ppt酵母人工染色體（YAC）的構(gòu)建精選ppt精選ppt上海第二軍醫(yī)大碩士研究生入學(xué)考試試題：基因組的特點(diǎn)（真核、原核比較 ）（五）原核生物和

50、真核生物基因組結(jié)構(gòu)特點(diǎn)比較精選ppt 基因的概念基因的概念基因的概念是不斷發(fā)展的?；虻母拍钍遣粩喟l(fā)展的。uMendel Mendel 遺傳因子遺傳因子 inherited factorinherited factor19091909 丹麥人丹麥人Johnson Johnson 用用genegene取代了取代了MendelMendel的的inherited factorinherited factor，一直應(yīng)用至今。，一直應(yīng)用至今。順?lè)醋樱樂(lè)醋樱╟istroncistron）：即結(jié)構(gòu)基因，為決定一）：即結(jié)構(gòu)基因，為決定一條多肽鏈合成的功能單位條多肽鏈合成的功能單位精選ppt經(jīng)典遺傳學(xué)關(guān)于基因

51、的概念經(jīng)典遺傳學(xué)關(guān)于基因的概念1 1、基因是不連續(xù)的顆粒狀因子，在、基因是不連續(xù)的顆粒狀因子，在ChrChr上有固定的上有固定的位置，呈直線排列，具有相對(duì)的穩(wěn)定性。位置，呈直線排列，具有相對(duì)的穩(wěn)定性。2 2、基因作為一個(gè)功能單位控制性狀的表達(dá)。、基因作為一個(gè)功能單位控制性狀的表達(dá)。3 3、基因以整體進(jìn)行突變，是突變的最小單位。、基因以整體進(jìn)行突變，是突變的最小單位。4 4、基因在交換中不再被分割，是重組的最小單位、基因在交換中不再被分割，是重組的最小單位 5 5、基因能自我復(fù)制，在有機(jī)體內(nèi)通過(guò)有絲分裂有、基因能自我復(fù)制，在有機(jī)體內(nèi)通過(guò)有絲分裂有規(guī)律地傳遞，在上下代之間能通過(guò)減數(shù)分裂和受規(guī)律地傳

52、遞，在上下代之間能通過(guò)減數(shù)分裂和受精作用有規(guī)律地傳遞。精作用有規(guī)律地傳遞。精選ppt 突變單位突變單位 交換單位交換單位 基因既是一個(gè)結(jié)構(gòu)單位，又是一個(gè)功能單位基因既是一個(gè)結(jié)構(gòu)單位，又是一個(gè)功能單位 基因是什么物質(zhì)構(gòu)成的，基因的本質(zhì)是什么，基因是什么物質(zhì)構(gòu)成的，基因的本質(zhì)是什么，經(jīng)典遺傳學(xué)無(wú)法回答這個(gè)問(wèn)題。經(jīng)典遺傳學(xué)無(wú)法回答這個(gè)問(wèn)題。結(jié)構(gòu)單位結(jié)構(gòu)單位精選ppt分子生物學(xué)關(guān)于基因的概念分子生物學(xué)關(guān)于基因的概念 1 1、基因就是核酸分子上編碼一定產(chǎn)物的一段核、基因就是核酸分子上編碼一定產(chǎn)物的一段核苷酸序列苷酸序列2 2、每一個(gè)基因都攜帶有特殊的遺傳信息，這些、每一個(gè)基因都攜帶有特殊的遺傳信息，這些

53、遺傳信息：遺傳信息： mRNAmRNA、rRNArRNA、tRNAtRNA或小或小RNARNA； 遺傳物質(zhì)遺傳物質(zhì)核酸（核酸（DNADNA或或RNARNA）一定排列順序的核苷酸一定排列順序的核苷酸精選ppt 基因在結(jié)構(gòu)上還可以劃分為若干個(gè)小單位?；蛟诮Y(jié)構(gòu)上還可以劃分為若干個(gè)小單位。突變單位（突變子突變單位（突變子 mutonmuton）：）： 發(fā)生突變的最小單位。最小的突變子是一個(gè)發(fā)生突變的最小單位。最小的突變子是一個(gè)bpbp。重組單位（重組子重組單位（重組子reconrecon）：）： 可交換的最小單位。最小的重組單位也可以只是一個(gè)可交換的最小單位。最小的重組單位也可以只是一個(gè)bpbp。功

54、能單位（順?lè)醋庸δ軉挝唬樂(lè)醋?cistroncistron，又叫作用子）：又叫作用子）： 基因中指導(dǎo)一條多肽鏈的合成基因中指導(dǎo)一條多肽鏈的合成DNADNA序列，平均大小約為序列，平均大小約為500-500-15001500bpbp。精選ppt現(xiàn)代概念與經(jīng)典概念的比較現(xiàn)代概念與經(jīng)典概念的比較基因是功能單位，不是結(jié)構(gòu)單位基因是功能單位，不是結(jié)構(gòu)單位一個(gè)基因內(nèi)包含了大量的突變單位和重一個(gè)基因內(nèi)包含了大量的突變單位和重組單位組單位共同點(diǎn)：共同點(diǎn)： 基因是遺傳功能的最小單位基因是遺傳功能的最小單位 順?lè)醋优c經(jīng)典概念的功能單位相當(dāng)，是遺順?lè)醋优c經(jīng)典概念的功能單位相當(dāng)，是遺傳信息的最小功能單位。傳信息的最小功能單位。精選ppt基因概念的進(jìn)一步發(fā)展基因概念的進(jìn)一步發(fā)展 結(jié)構(gòu)基因（結(jié)構(gòu)基因（structural genestructural gene）：）： 編碼多肽鏈或編碼多肽鏈或RNARNA分子的基因分子的基因 調(diào)控基因（調(diào)控基因（regulator generegulator gene）：）： 參與調(diào)控結(jié)構(gòu)基因表達(dá)的基因，參與調(diào)控結(jié)構(gòu)基因表達(dá)的基因， 包括控制