农业大学之染色体与DNA讲义课件.pptx

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分子生物学
第二章染色体与DNA
本章将介绍DNA的结构和从一代细胞岛到下一代细胞的传递、遗传及变异等过程。
2022/12/6
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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
第四节原核生物和真核生物DNA复制特点
第五节DNA的修复
第六节DNA的转座
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第一节染色体
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由于亲代能够将自己的遗传物质DNA以染色体的形式传给子代,保持物种的稳定性和连续性。因此,人们普遍认为染色体在遗传上起着主要作用。
人类22对染色体及性染色体
性染色体扫描电镜图
第一节染色体
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19世纪中叶,细胞生物学家在光学显微镜下,在细胞分裂时观察到存在于细胞核中的棒状可染色结构并将其命名为染色体。
染色体包括DNA和蛋白质两部分。同一物种内每条染色体所带的DNA的量是一定的,但不同的染色体或不同物种之间变化很大,从上百万到几亿个核苷酸对不等。此外,组成染色体的蛋白质(组蛋白和非组蛋白)的种类和含量也是十分稳定的。
第一节染色体
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染色体在细胞分裂间期表现为染色质。染色体与染色质是同一种物质的两种形态。伸展的染色质形态有利于在它上面的DNA储存的信息的表达,而高度螺旋化了的棒状染色体则有利于细胞分裂中遗传物质的平分。
左图为人类染色体,在光镜下即可观察其形态,右图为电镜图片,可见不规则的染色质。
第一节染色体
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原核细胞染色体:
一般只有一条大染色体且大都带有单拷贝基因,除少数基因外(如rRNA基因)。
整个染色体DNA几乎全部由功能基因和调控序列所组成。
几乎每个基因序列都与它所编码蛋白质序列呈线性对应关系。
第一节染色体
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真核生物染色体中DNA相对分子质量一般大大超过原核生物,并结合有大量的蛋白质,结构非常复杂。其具体组成成分为:组蛋白、非组蛋白、DNA。
在真核细胞染色体中,DNA与蛋白质完全融合在一起,其蛋白质与相应DNA的质量之比约为2:1。这些蛋白质在维持染色体结构中起着重要作用。
第一节染色体
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组蛋白是染色体的结构蛋白,其与DNA组成核小体。根据其凝胶电泳性质可将其分为H1、H2A、H2B、H3及H4。
第一节染色体
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组蛋白的特性:
进化上极端保守性。其中H3、H4最保守,H1较不保守。
无组织特异性。到目前为止,仅发现鸟类、鱼类及两栖类红细胞染色体不含H1而带有H5,精细胞染色体的组蛋白是鱼精蛋白。
肽链上氨基酸分布的不对称性。碱性氨基酸集中分布在N端的半条链上。例如,N端的半条链上净电荷为+16,C端只有+3,大部分疏水基团都分布在C端。
组蛋白的修饰作用。包括***化、乙基化、磷酸化及ADP核糖基化等。
富含赖氨酸的组蛋白H5。H5赖氨酸含量高达24%。