原核与真核生物的染色体结构PPT课件.ppt

1复习
2染色体
3原核生物的染色体结构
4真核生物的染色体结构
5基因组复杂度
6遗传信息流
复习DNA的一级结构复习DNA的一级结构复习DNA测序方法复习DNA的二级结构拓扑异构酶（topoisomerase）可以催化DNA产生瞬时单链或双链断裂而改变连环数(linkingnumber)。

拓扑异构酶有两种基本类型，拓扑异构酶I和拓扑异构酶II。
拓扑异构酶II在DNA上产生一个瞬时的双链缺口，并在缺口闭合以前使另一双链DNA片段得以穿过，连环数每次改变±2。拓扑异构酶II依靠ATP水解提供能量来催化这一反应。
I型拓扑异构酶的作用是使DNA暂时产生单链切口，让另一未被切割的单链在切口接合之前穿过这一缺口，连环数每次改变±1。与拓扑异构酶II相比，拓扑异构酶I的作用不需要ATP。复习RNA的高级结构复习核酸性质变性：概念：在物理、化学因素的影响下，DNA双螺旋结构解为单链的现象称为变性。变性因素：强酸碱、有机溶剂、高温等等。

DNA的热变性称为DNA的“融解”，50%DNA分子解链的温度称为融点Tm表示。复习核酸性质染色体染色体具有3个基本元素：
①自主复制序列(autonomouslyreplicatingDNAsequence,ARS)，是DNA复制的起点，酵母基因组含200-400个ARS，大多数具有一个11bp富含AT的一致序列（ARSconsensussequence,ACS）；
②着丝粒序列(centromereDNAsequence,CEN)，由大量串联的重复序列组成，如α卫星DNA，其功能是参与形成着丝粒，使细胞分裂中染色体能够准确地分离；
③端粒序列(telomereDNAsequence,TEL)，不同生物的端粒序列都很相似，由长5-10bp的重复单位串联而成，人的重复序列为GGGTTA。染色质的化学组成

染色质由DNA、组蛋白、非组蛋白及少量RNA组成，比例为1：1：（1-1.5）：0.05。可见DNA与组蛋白的含量比较恒定，非组蛋白的含量变化较大，RNA含量最少。染色体染色体用非特异性核酸酶（如微球菌核酸酶）处理染色质，大多数情况下可得到大约200bp的片段，但处理裸露的DNA分子会得到随机降解的片段。以这个实验为基础，R.Kornberg建立了核小体模型。核小体：DNA双螺旋链,等距离缠绕组蛋白(H2A、H2B、H3、H4)各二分子组成八聚体形成众多核心颗粒,外绕1.75圈左走向的DNA链,每圈约80bpDNA,各颗粒之间为带有H1组蛋白的连接区DNA。核小体与染色体通过核小体，DNA长度压缩了7倍，形成直径为11nm的纤维(图12-12)。但是染色质不以这种状态存在，在电镜下观察用温和方法分离的染色质是直径30nm的纤维，这种纤维的形成有两种解释：
①由核小体螺旋化形成，每6个核小体绕一圈，构成外径30nm的中空管长度压缩6倍；
②由核小体纤维Z字形折叠而成，长度压缩40倍。

30nm纤维的形成与核小体之间蛋白质的相互作用有关，连接组蛋白H1和核心组蛋白尾部均参与这种相互作用，去除组蛋白H1的染色质中，30nm纤维解体为更细的纤维。核小体与染色体核小体与染色体核小体与染色体更高层次的DNA折叠包装组织情况尚不清楚。但是有证据表明，染色体DNA的某一些部分和“核骨架”(nuclearscaffold)相连。这些与核骨架相联系的部分，把染色体DNA隔成许多含20000～100000bp长的DNA环，每个“环”(loops)有相对的独立性。当一个环被打断或被核酸酶所松弛时，其他环仍可保持超螺旋状态。每个环中含有一些相关的基因。原核生物的染色体结构原核生物的染色体结构原核生物的染色体结构1.原核生物中一般只有一条染色体且大都带有单拷贝基因，只有很少数基因〔如rRNA基因〕是以多拷贝形式存在；
2.整个染色体DNA几乎全部由功能基因与调控序列所组成；几乎每个基因序列都与它所编码的蛋白质序列呈线性对应状态。
3.原核生物的拟核部位是环状的DNA分子，没有蛋白质，不能组成染色体（概念有争议），而真核生物的细胞核中有DNA核蛋白质组成的染色质，在进行分裂，可高度螺旋形成染色体。真核生物染色质结构真核生物染色质结构真核生物染色质结构真核生物染色质结构真核生物染色质结构真核生物染色质结构复制起点（originofreplication）是DNA复制开始的位点。复制起点每隔30～40Kb均匀分布在每条真核生物的染色体上。一般来说复制起点位于非编码区。

有丝分裂染色体：有丝分裂时配对姐妹染色单体(sisterchromatid)呈高度浓缩状态。线性DNA沿着一条单一路径从染色体一端到另一端，以30nm纤丝构成的长达100kb的连续环的方式锚定在核心处的核基质上。
真核生物的染色体结构真核生物的染色体结构真核生