染色体与DNA
染色体、DNA、基因的关系
染色体、DNA、基因的关系染色体是细胞核中载有遗传信息（基因）的物质，在显微镜下呈丝状或棒状，由核酸和蛋白质组成，在细胞发生有丝分裂时期容易被碱性染料着色，因此而得名。
在无性繁殖物种中，生物体内所有细胞的染色体数目都一样。
而在有性繁殖物种中，生物体的体细胞染色体成对分布，称为二倍体。
性细胞如精子、卵子等是单倍体，染色体数目只是体细胞的一半。
在有不同性别的生物体内，有两个基本类型的染色体：性染色体和常染色体。
前者控制性联遗传特征，后者控制着除性联遗传特征以外的全部遗传特征。
人体共有２２对常染色体和一对性染色体。
男女的性染色体不同，男性由一个Ｘ性染色体和一个Ｙ性染色体组成，而女性则有两个Ｘ性染色体。
第２２对染色体是常染色体中最后一对，形体较小，但它与免疫系统、先天性心脏病、精神分裂、智力迟钝和白血病以及多种癌症相关。
染色体、DNA、基因的关系①染色体与基因的关系：一条染色体上有许多基因，基因在染色体上呈直线排列。
②染色体与DNA的关系：每一条染色体上只有一个DNA分子，染色体是DNA分子的主要载体。
③DNA与基因的关系：每个DNA上有许多基因，基因是有遗传效应的DNA片段。
研究结果表明，每一个染色体含有一个脱氧核糖核酸（ＤＮＡ）分子，每个ＤＮＡ分子含有很多个基因，一个基因是ＤＮＡ分子的一部分。
现代遗传学认为，基因是ＤＮＡ分子上具有遗传效应的特定核苷酸序列的总称，是具有遗传效应的ＤＮＡ分子片段。
基因位于染色体上，并在染色体上呈线性排列。
基因不仅可以通过复制把遗传信息传递给下一代，还可以使遗传信息得到表达，也就是使遗传信息以一定的方式反映到蛋白质的分子结构上，从而使后代表现出与亲代相似的性状。
一个基因要有正常的生理机能，它的几个正常组成部分一定要位于相继邻接的位置上，也就是说核苷酸要排成一定的次序，才能决定一种蛋白质的分子结构。
假使几个正常组成部分分处于两个染色体上，理论上就是核苷酸的种类和排列改变了，这样就失去正常的生理机能。
染色体与DNA分子生物学
H2A
H2B
H4 H3
真核细胞染色体上的组蛋白成分分析
种类
相对分 子质量
氨基酸 分离难 保守性 数目 易度
染色质 中比例
染色质 中位置
H1
21 000
223
易
不保守 0.5
接头
H2A
14 500
129
较难
较保守 1
核心
H2B
13 800
125
较难
较保守 1
核心
H3
15 300
135
最难
最保守 1
核心
• C值（ C-value ）： 是指一种生物单倍体基因组DNA的总量
各种生物细胞内DNA总量的比较
在真核生物中，C值一般是随生物进化而增加的，高等 生物的C值一般大于低等生物。
C值反常现象 （C-value paradox）
C值往往与种系进化的复杂程度 不一致，某些低等生物却具有较 大的C值。
H4
11 300
102
最难
最保守 1
核心
组蛋白的特性
• 进化上的极端保守性 • 无组织特异性 • 肽链上氨基酸分布的不对称性
碱性氨基酸分布在N端；疏水基团在C端
• 存在较普遍的修饰作用
甲基化、乙酰化、磷酸化、泛素化等
The core histones share a common structural fold
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。
染色体包括： DNA和蛋白质两大部分。
同一物种内每条染色体所带DNA的量是 一定的，但不同染色体或不同物种之间 变化很大。
真核细胞染色体的组成
基因dna和染色体的关系。
基因dna和染色体的关系。
基因DNA和染色体的关系
基因是生物体内控制遗传特征的基本单位，而DNA则是构成基因的分子。
染色体则是DNA分子在细胞分裂时的一种有序排列形式。
因此，基因DNA和染色体之间存在着密切的关系。
基因DNA是构成染色体的基本单位。
每个染色体都由一条长长的DNA分子和一些蛋白质组成。
这些蛋白质可以将DNA分子紧密地缠绕在一起，形成一个紧凑的结构。
这种结构有助于保护DNA分子不受损伤，并且在细胞分裂时有助于DNA分子的复制和分配。
染色体的数量和形态决定了生物的遗传特征。
不同物种的染色体数量和形态各不相同，这也是它们遗传特征的重要组成部分。
例如，人类有46条染色体，其中23条来自母亲，23条来自父亲。
这些染色体的数量和形态决定了人类的遗传特征，如眼睛颜色、身高、血型等。
基因DNA和染色体之间的关系还体现在基因的表达上。
基因的表达是指基因DNA被转录成RNA，然后再被翻译成蛋白质的过程。
这个过程是由染色体上的一些特定区域控制的。
这些区域可以通过一些化学修饰来影响基因的表达，从而影响生物的遗传特征。
基因DNA和染色体之间存在着密切的关系。
基因DNA是构成染色体的基本单位，染色体的数量和形态决定了生物的遗传特征，基因
的表达也受到染色体上的一些特定区域的控制。
对于生物学的研究和遗传学的应用，深入理解基因DNA和染色体之间的关系是非常重要的。
染色体与DNA
8
7
6
6 2 2 O N 2 N O N1 1 接 H G H R R
2
N C3
3
G
N
N 9 9
N
R R
G≡≡C A==T
C
DNA一级结构的特点：
1、DNA分子是由两条互相平行的脱氧核苷酸长 链盘绕而成的； 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； 3、两条链上的碱基通过氢键相结合，形成碱 基对，并符合碱基互补配对原则。
Top view
Side view
Histone octamer
DNA
Nucleosome core 146 bp, 1.8 turn
Histone H1
染色体小体Chromatosome 166 bp, 2 turn
H1 + 20bp DNA (stabilize) 连接DNA----Linker DNA (0~100bp, 55bp)
2.非组蛋白的组织专一性和种属专一性。
C 几类常见的非组蛋白
1. 高速泳动蛋白（HMG蛋白）
2. DNA结合蛋白
3. A24非组蛋白
2.真核生物基因组DNA
真核细胞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 的非功能DNA所隔开。 C值（C value）概念
真核细胞DNA序列种类
负超螺旋
拓扑异构酶 溴乙锭
松弛DNA
拓扑异构酶 溴乙锭
正超螺旋
DNA双螺旋结构中，一般每转一圈有10个核苷酸 对，双螺旋总处于能量最低的状态。 若正常DNA双螺旋额外的多转或少转几圈，使每 转一圈的核苷酸数目大于或小于10，就会出现双螺旋 空间结构的改变，在DNA分子中产生额外的张力。
现代分子生物学-第二章 染色体与DNA
这些不同程度的甲基化极大地增加了组蛋白修饰和调节基因表 达的复杂性。
组蛋白精氨酸甲基化是一种相对动态的标记： 精氨酸甲基化与基因激活相关，而H3和H4精氨酸的 甲基化丢失与基因沉默相关。
组蛋白乙酰化结合其他组蛋白修饰（甲基化，磷酸 化、泛素化）形成组蛋白密码影响基因的转录。
组蛋白的可修饰性总结
2） 非组蛋白（non-Histone Protein,NHP）
染色体上还存在大量的非组蛋白。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 自以及肌动蛋白、肌球蛋白、微管蛋白、原肌蛋白等，可 能是染色质的结构成分。
第二章 染色体与DNA
内容提要： 染色体与染色质 染色体的结构和组成（原核生物 、 真核生物） 核小体 DNA的结构 原核生物和真核生物基因组结构特点比较
第一节 染色体（Chromosome)
（一）染色体与染色质
染色体（chromosome）是细胞核中载有遗传信息（基因）的 物质，在显微镜下呈丝状或棒状，主要由脱氧核糖核酸和蛋白 质组成，在细胞发生有丝分裂时期容易被碱性染料（例如龙胆 紫和醋酸洋红）着色，因此而得名。
粒附近，由6-100个碱基组成，在DNA链上串联重复成千
上万次，不转录，可能与染色体的稳定性有关。（基因组占
比10-60%）
光 吸 收 （
A260cm ）
1.700（主体带） 1.692（Ⅰ）：卫星带Ⅰ
1.688（Ⅱ）：卫星带Ⅱ 1.671（Ⅲ）：卫星带Ⅲ
卫星带碱基序列
Ⅰ ACAAACT ACAAACT etc. Ⅱ ATAAACT ATAAACT etc. Ⅲ ACAAATT ACAAATT etc.
DNA与染色体
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2
人 类 的 全 部 染 色 体
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3
人类基因 组各条染 色体中碱 基对数量 和功能基 因数量对 照表（基 因组是细 胞内单套 染色体及 其上的基 因)
精选课件ppt
4
染色体存在于真核细胞内的核仁内，呈线性结构。 细胞分裂时，每条染色体都复制生成一条与母链完 全一样的子链，形成同源染色体对。
精选课件ppt
5
精选课件ppt
6
2、真核细胞染色体的组成
2.1 染色质和核小体
染色质的电子显微镜 图显示出由核小体组成的 念珠状结构，可以看到由 一条细丝连接着的一连串 直径为10nm的球状体。
核小体是由H2A、H2B、 H3、H4各两个分子生成的 八聚体和由大约200bpDNA 组成的。
精选课件ppt
先导链需一个引物RNA链，而滞后链需要若干引物RNA。
引发前体 引发酶
共同作用
引发体
RNA 引物
新DNA链
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46
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47
（3） DNA复制的终止
精选课件ppt
48
DNA聚合酶
DNA聚合酶（DNA polymerase）是细胞复制 DNA的重要作用酶。
DNA聚合酶 , 以DNA为复制模板，将DNA由5' 端点开始复制到3'端的酶。
单起点、单方向 （原核）
多起点、单方向 （真核）
单起点、双方向（原核）
精选课件ppt
多起点、双方向（真核）
37
3.3.2 环状DNA双链的复制
（1）Theta型复制 双链环状DNA的复制眼可以形成一种θ结构， 形状像希腊字母θ，因而叫θ型复制。
染色体,染色单体,DNA的关系
染色体,染色单体,DNA的关系染色体、染色单体和DNA之间的关系：一、染色体是DNA的细胞存储载体1、染色体是特殊的DNA结构，在染色体内部有非常多的DNA分子。
它位于细胞核内，是细胞遗传信息的载体，由一条细线构成，称为染色质。
染色质的组成由DNA和蛋白质组成；2、染色体的形状可分为长柱状（单倍体）和X形状（双倍体）。
每种细胞中存在的染色体数目不完全相同，在动物细胞多于植物细胞；3、染色体内部DNA分子是由一系列碱基对组成的双螺旋，这种双螺旋结构被称为DNA双链。
染色体的长度取决于其内部的DNA分子的数量。
二、染色单体是DNA的基本单位1、染色单体是DNA的基本单位，是由碱基组成的最小的基因结构，它包含了细胞继承的所有遗传信息。
2、染色单体是由一条链或者双链组成的细小分子，它们是被孤立的只有一条碱基链的核苷酸碱基，或者双链组成的，它们由十二种碱基组成；3、每一个染色单体都有一个有序结构，它们组成染色体的碱基对，以存储和传输细胞基因信息。
三、 DNA是有机物的基本结构1、DNA是有机物的基本结构，它由碱基组成，是有机物基因结构的重要组成部分，它能够在细胞发生新陈代谢时，进行永久地复制和储存基因信息；2、DNA结构主要由碱基对组成，是控制细胞功能和复制的基础，可以将碱基对分离出染色单体来，而这些染色单体组装成染色体；3、染色体不仅是DNA的存储容器，而且是DNA的复制、转录和翻译的重要组成部分，染色体内的多个DNA分子能够安全存在于细胞核，起到关键的作用。
总结：染色体、染色单体和DNA之间有着密切的关系。
染色体是DNA的细胞存储载体，染色单体是DNA的基本单体，DNA是有机物的基本结构，染色体内部的DNA分子是由一系列碱基对组成的双螺旋，染色单体是由一条链或者双链组成的细小分子，而它们组装成的染色体的长度取决于其内部的DNA分子的数量，每一个染色单体都有一个有序结构，它们组成染色体的碱基对，以存储和传输细胞基因信息，染色体不仅是DNA的存储容器，而且是DNA的复制、转录和翻译的重要组成部分，而DNA才是控制基因功能和复制的基础，因此，染色体、染色单体和DNA之间有着千丝万缕的关联。
初中生物知识点梳理之基因、DNA、染色体之间的关系
初中生物知识点梳理之基因、DNA、染色体之间的关系
基因、DNA、染色体之间的关系
(1)DNA存在于细胞核中的染色体上，呈双螺旋结构，是遗传信息的载体。
(2)染色体存在于细胞核中，由DNA和蛋白质等组成，DNA是染色体的主要成分。
(3)基因是DNA上有特定遗传信息的片段。
控制生物性状的基冈有显隐性之分，它们控制的生物性状就有显性性状和隐性性状之分。
三者的包含关系，如图
特别提醒：
①每种生物都有一定的稳定不变的染色体数；体细胞中染色体成对存在，基因也成对存在。
②在形成生殖细胞时，成对的染色体要分开，分别进入新形成的生殖细胞中。
因此，在生殖细胞中染色体成单存在，即只有每对染色体中的一条，染色体上的基因也是成单存在的，即只有每对基因中的一个。
染色体 dna 基因的关系
染色体 dna 基因的关系染色体DNA基因的关系引言：染色体、DNA和基因是生物界中最基本的概念之一。
染色体是细胞内存在的结构，它们包含了生物体的遗传信息。
DNA（脱氧核糖核酸）是染色体的主要组成部分，它承载着遗传信息的编码。
而基因是DNA的一个小片段，它包含了生物体特定特征的遗传指令。
本文将深入探讨染色体、DNA和基因之间的关系。
一、染色体的结构和功能染色体是细胞内的细长线状结构，通常可见于细胞分裂时。
每个染色体包含了大量的DNA和蛋白质。
人类细胞中通常有46条染色体，这些染色体可以分为23对，其中22对是自动体染色体，还有一对是性染色体（XX或XY）。
染色体的主要功能是承载和传递遗传信息。
通过细胞分裂和配子形成，染色体使得遗传信息在世代间得以传递。
二、DNA的结构和功能DNA是由核苷酸组成的双螺旋结构。
每个核苷酸由一个含有五碳糖（脱氧核糖）、一个磷酸基团和一个碱基组成。
碱基有四种类型：腺嘌呤（A）、胸腺嘧啶（T）、鸟嘌呤（G）和胞嘧啶（C）。
DNA的碱基按照一定的顺序排列，形成了基因的编码序列。
这些编码序列决定了生物体的遗传特征和功能。
DNA通过蛋白质的作用，控制着细胞的生长、分裂和全身发育。
三、基因的定义和功能基因是一个DNA片段，它携带着特定的遗传信息。
基因编码了蛋白质合成的指令。
蛋白质在细胞内起着各种重要的功能，如结构支持、催化化学反应、运输物质等。
基因的序列决定了对应蛋白质的氨基酸顺序，从而决定了蛋白质的结构和功能。
基因不仅仅编码蛋白质，还参与了调控基因表达的过程。
在细胞内，基因的表达过程包括转录和翻译两个阶段。
转录是将DNA序列转换成RNA的过程，而翻译是将RNA转换成具体的蛋白质。
这个过程具体的调控包括启动子、转录因子和其他调节元件的参与。
四、染色体、DNA和基因之间的关系染色体是DNA的载体，DNA则是基因存在的基础。
每个染色体上包含了许多基因，这些基因组成了染色体的一部分。
一个基因的位置在染色体上被称为基因座。
第二章 染色体与DNA
2.真核生物基因组DNA
基因组：一个物种的单倍体的染色体的数目称为该物种的～。 C值 ： 一个单倍体基因组的DNA含量总是恒定的，通常称
为该物种DNA的～。 支原体104bp— 显花植物1011bp C值矛盾：基因所占基因组的比例不会超过20%，人们无法用
已知功能来解释基因组的如此之大的DNA含量，这 就叫做～。 哺乳动物：C值约109bp/5000bp~8000bp = 40万～60万 基因
2-7-c
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（1）真核生物基因组结构特点
真核基因组结构庞大 3×109bp
含有大量重复序列
非编码区较多 占整个基因组的90%以上 断裂基因（interrupted）、内含子
单顺反子
基因不连续性 （intron）、外显子（exon）
含有大量顺式作用元件
顺式作用元件：是指与结构基因串联的特定DNA序列，是转录因子的 结合位点，它们通过与转录因子结合而调控基因转录的精确起始和转
录效率。 启动子；增强子；沉默子，也叫绝缘子。
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DNA多态性：是指DNA序列中发生变异而导 致的个体间核苷酸序列的差异。
单核苷酸多态性（SNP）
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实际：约3万～4万个
DNA总量
C值
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图2-5 各种生物细胞内DNA总量比较
（1）真核细胞DNA序列大致可分为3类：
① 不重复序列/单一序列 ② 中度重复序列 ③ 高度重复序列
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①不重复序列/单一序列
◆不重复序列，在单倍体基因组中只出现一次或数次，又称低度重复顺序 。
染色体、dna的数量关系
染色体、dna的数量关系我们都知道，每个生物体细胞内都包含有染色体和DNA。
这两者之间有何关联，以及染色体和DNA的数量关系又是什么呢？首先，让我们来了解一下染色体和DNA的基本概念。
染色体是细胞内的某些物质，在细胞分裂时呈现出的一定结构形态，包括长臂和短臂两端，是遗传信息的载体。
每个细胞都有一定数量的染色体，对于人类来讲，正常情况下每个体细胞都有46个染色体，其中23对来自于男性的精子和女性的卵子结合时的受精卵，另外23对则来自于父母的体细胞。
而DNA，则是构成遗传信息的分子，在细胞中的位置被称为细胞核，其主要功能就是保存细胞的遗传信息。
DNA 的结构为双螺旋型，由含有四种碱基的链状核苷酸组成，包括腺嘌呤（A）、尿嘧啶（T）、鸟嘌呤（G）和胸腺嘧啶（C）。
那么，染色体和DNA的数量关系是怎样的呢？事实上，一个生物体内染色体的数量与其DNA分子的长度存在着严格的对应关系。
这是因为每种生物的DNA分子长度和染色体数量的关系都是固定的，比如人类的DNA分子长度为大约3亿个碱基对，而细胞核中有46个染色体。
对于人类而言，染色体数目的不同会导致生殖细胞中的DNA量也有所差异。
在人类生殖细胞中，由于进行了减数分裂的原因，有性生殖细胞中仅仅存在一个单倍体的染色体组，即23个染色体，而其DNA分子长度为1.5亿个碱基对，为体细胞DNA长度的一半。
正是由于这种差异，才使得生殖细胞具有了经典的遗传特性：子代的遗传物质来源于父母，继承了他们的特征。
此外，在不同种的生物中，染色体和DNA的数量其实也存在很大的差异。
比如，人类和黑猩猩之间的基因差异并不大，但染色体的数量却有较大的差异，黑猩猩有48个染色体，比人类多2个。
而对于植物来说，染色体数量的差异更为明显，有的植物染色体数量可以达到80个以上。
总之，染色体和DNA的数量关系是具有普遍规律的，每个生物体的DNA分子长度与染色体数量之间都存在着严格的对应关系。
在进化过程中，由于基因水平的变异和染色体水平的重组会导致染色体数量的变异，这也是不同种群或不同种类之间染色体和DNA数量差异的主要原因。
基因、染色体和DNA的关系
基因、染色体和DNA的关系
学习目标
1.基因、DNA和染色体之间的关系 2.基因经过精子和卵细胞传递
一、基因、DNA和染色体之间的关系
染色体
蛋白质
DNA
一个（条）染色体其实是一个DNA分子 包绕众多蛋白质分子而成！
一条染色体 （一支笔）
一个DNA分子 （一个笔芯）
基因和染色体的关系
1条染色体（1个 DNA分子）
基因 具有遗传效应 的DNA片段
基因
基因 基因
一个DNA分子上有多个 基因
猫 人
染色体
8 44 38 46
物种
金丝猴 草鱼
小白鼠 黄牛
染色体
44 48 42 60
得出结论
1.每种生物细胞内染色体的形态 与数目都是一定的。
2.体细胞中染色体、DNA和基因 都是成对存在的。
知识小结
1.基因位于染色体上 2.染色体由蛋白质和DNA组成 3.每种生物染色体形态数目是一定的 4.在体细胞中染色体、DNA、基因 是成对存在的
基因
位 于 染色体上
染色体
DNA 蛋白质
A基因 （具有遗传效应 B基因 的DNA片段）
.......
X基因
基因
染 DNA 色
体
染色体，DNA和基因三者关系图解
二、体细胞中染色体与基因存在关系
人 体 体 细 胞 内 的 染 色 体 女
果 蝇 体 细 胞 染 色 体
图2
常见动物染色体数目表
物种
果蝇 家兔
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DNA分子标记技术在辅助育种上的应用(MAS)
原核生物基因组
结构精简，SV40包含5个基因。 存在转录单元，多顺反子mRNA 有重叠基因，如下几种重叠情况： 1、一个基因在另一基因里面 2、部分重叠 3、只有一个碱基的重叠（肽链变化）
染色质与核小体
核小体的组成：
由H2A、H2B、H3、 H4各两个分子生成的八 聚体和由200bp的DNA 组成
八聚体在中间，DNA 分子在外，一个H1在核 小体外面
nucleosome
染色质与核小体
染色质与核小体
DNA的二级结构
指两条多核苷酸链反向平行盘绕生成的
双螺旋结构（时刻变化）
右手螺旋 A-DNA，B-DNA(钠盐结构)
大沟：1.2nm，小沟：2.2nm，相邻碱基距
离0.34nm。正、反义链，磷酸基团+脱氧核
糖+碱基
左手螺旋 Z-DNA
三种DNA的二级结构特点
C值：一种生物单倍体基因组DNA总量； 高等生物>低等生物 C值谬误:两栖类动物的C值比哺乳动物 大，其内部变化可相差100倍
真核生物基因组DNA
三类序列：
不重复序列（1个或几个copy,40%-80%） 中度重复序列 (重复次数10-104，10%-40%) 高度重复序列—卫星DNA：（10%-60%， 6-100个碱基组成，成千上万次重复）不转录
真核细胞与原核细胞的差异
大小
1-10 μ m
基因组（类核、染 色体） 分裂方式 细胞器 能量代谢 细胞骨架
5-100 μ m
细胞运动
真核生物染色体组成
性细胞（单倍体）外，都 是二倍体；
配子（精细胞和卵细胞）
形成合子（受精卵）； 新二倍体；基因的一个拷 贝来自父本，一个拷贝来
原核生物DNA复制的特点
2、DNA复制的引发 复制起始点
引物
引发酶（RNA聚合酶、DNA聚合
酶），引发体（6种蛋白质）
先导链、后随链
原核生物DNA复制的特点
3、冈崎片段与半保留不连续复制 DNA聚合酶的方向5’ DNA 连接酶 3’
DNA的高级结构
DNA的双螺旋结构进一步扭曲盘绕所形成
的特定空间结构（时刻变化）
正超螺旋，负超螺旋（固定一端，紧与松）
细菌质粒的高级结构与电场下的迁移率
1、L=T+W
连接数=双螺旋数+超螺旋数
2、超螺旋 > 线性 >开环
DNA的复制
起始、延伸、终止！
DNA 与RNA控制了生物的性状遗传 DNA与RNA组成：磷酸+核糖+碱基
五种含氮碱基的结构式
染色体（chromosome）
保持物种稳定性和连续性
包括DNA和蛋白质（组蛋白、非组蛋白）
同一物种每条染色体所带DNA的量一 定，不同染色体不同物种之间变化很大。 DNA在染色体上，遗传物质的主要 载体是染色体。
DNA复制的半保留复制
DNA复制的半保留复制
DNA复制的半保留复制
DNA的复制的几种方式
1、线性DNA的双链复制：单向（腺病毒）、双
向（T7噬菌体）、多起点双向 将线性复制子转变成为环状或多聚分子
在DNA末端形成发夹式结构，无游离末端
染色质与核小体
真核生物基因组的结构特点
庞大，>原核生物基因 断裂基因，有内含子 大量重复序列 非编码序列占90%以上 含大量顺式作用元件
DNA多态性 （与细菌和病毒的区别） 转录产物为单顺反子
端粒结构
基于Southern 杂交, RFLP
非组蛋白的特性
高速泳动蛋白
分子质量小、迁移速度快、易低盐抽提
DNA结合蛋白 组蛋白与非组蛋白之外与DNA结合的蛋白。 5mol/L Nacl 和尿素解离。 A24非组蛋白 在核小体中，功能不详。
真核生物基因组DNA
真核细胞基因组最大特点：大量重复序列， 功能DNA序列被不编码蛋白质的非功能DNA隔开
MseI, SCAR(sequence amplified fragment region)
以单核苷酸多态性SNP(single nucleotide polymorphism)为基础，芯片、测序分 析
甲基化分析MSAP(Methylation sensitive amplified polymorphism)
第二章 染色体与DNA
染色体 染色体概述 真核生物染色体的组成 原核生物基因组 DNA结构 一级、二级、高级结构 DNA的复制 半保留复制、方式、特点
第二章 染色体与DNA
1928年英国科学家Griffith等发现，肺炎链球菌 （S型和R型）使小鼠死亡的原因是引起肺炎。
DNA的一级结构
指4种核苷酸的连接及排列顺序，表示 DNA化学结构。 两条平行的脱氧核苷酸长链盘绕而成；
外侧脱氧核糖与磷酸交替连接，碱基内
侧；
碱基通过氢键结合，G
C， A
T
DNA的一级结构
DNA的一级结构
DNA分子的一条多核苷酸 由100个不同的碱基组成，它可 能的排列方式有多少种？
不连续性
前导链、后随链 原核生物冈崎片段比真核生物要长！
原核生物DNA复制的特点
4、复制的终止 复制终止子（Ter） DNA 聚合酶I-V 功能 I:5’-3聚合, 3’-5的外切功能，Klenow片段。 II: I:5’-3聚合，DNA修复；III:基本同I，活性
蛋白质介入下，真正末端启动复制
DNA的复制的几种方式
2、环状DNA双链的复制
ө型 大肠杆菌 oriC, 两个复制叉 滚环型 噬菌体 D-环型 不同起始点进行复制
原核生物DNA复制的特点
1、DNA双螺旋的解旋
DNA解链酶（大肠杆菌解链酶II、III等） 5’-3’随复制叉移动 单链结合蛋白（SSB保持单链结构） DNA拓扑异构酶（消除超螺旋堆积）
反转录转座子分子标记SSAP(sequence-specific amplified polymorphism), IRAP(inverse retrotransposon amplified polymorphism), REMAP(retrotransposon
microsatellite amplified polymorphism),
Bacterium Haemophilus influenzae Amoeboid Plant Plant Moss Yeast Fungus Mammal Fish Polychaos ("Amoeba" dubia) Arabidopsis thaliana Populus trichocarpa Physcomitrella patens Saccharomyces cerevisiae Aspergillus nidulans Homo sapiens
真核生物染色体组成
组蛋白的特性
进化上极端保守（H3、H4） 无组织特异性 肽链上氨基酸分布不对称
组蛋白修饰
富含赖氨酸的组蛋白H5(磷酸化与染色质失活有关) 染色体除含大量的组蛋白之外，还存在大量非组蛋白。 常见15-20种，包括酶类，细胞分裂相关收缩蛋白、骨架 蛋白、核孔复合物、肌动蛋白、肌球蛋白等。
拓扑异构酶、解旋酶、单链结合蛋白、
引物合成酶、DNA聚合酶及连接酶
DNA的复制
半保留复制：子代的一条链来自亲代DNA，另 一条链是新合成的 证明：N15标记大肠杆菌DNA试验 （Meselson, Stahl） 复制叉、复制子、复制起始点、双向等速
Protopterus aethiopicus 130,000,000,000 (marbled lungfish)
Largest known
vertebrate
genome
染色体（chromosome）
DNA被蛋白质（组
蛋白和非组蛋白）
包裹， DNA与蛋白质量比 约为2：1，形成染 色质的基本构造
[18]
Virus
Bacteriophage MS2
基因功能研究 3,569
5,386 1,830,000 670,000,000,000 157,000,000 480,000,000 480,000,000 12,100,000 30,000,000 3,200,000,000 dubium
Virus Phage Φ-X174
A-DNA
B-DNA
Z-DNA
DNA的二级结构
A-T丰富的DNA片段常呈B-DNA，普遍
存在，若双链中一条链被相应的RNA所替
换，则变构成A-DNA。
转录转录状态就是A-DNA。对基因表达
有化（邻近调
控），负螺旋水平高转录（远距调控）
染色质与核小体
DNA和组蛋白组成的染色质纤维细丝是许 多核小体连成的念珠状结构 染色体DNA与自由DNA比较：
Tm值（互作）
DNA复制与转录活性、DNaseI酶切效率 电子显微镜观察到核小体的念珠状结构
染色质与核小体
转录因子对基 因表达的影响
自母本。
真核生物染色体组成
染色体的特征
分子结构的相对稳定性 能够自我复制，是亲子之间保持连续性
指导蛋白质合成，控制生命过程
产生可遗传的变异
时空表达调控与DNA序列、染色体结