染色體與DNA 課件

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1、染色體與DNA 最新第二章第二章 染色體與染色體與DNADNA染色體與DNA 最新內(nèi)容提要 染色體 DNA的結(jié)構(gòu) DNA的復(fù)制 DNA的修復(fù) DNA的轉(zhuǎn)座染色體與DNA 最新一、染色體（Chromosome)內(nèi)容提要：細(xì)胞周期染色體與染色質(zhì)染色體的結(jié)構(gòu)和組成（原核生物、真核生物）核小體原核生物和真核生物基因組結(jié)構(gòu)特點(diǎn)比較 染色體與DNA 最新（一）細(xì)胞周期染色體與DNA 最新（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)果。密包裝的結(jié)果。真核生物的

2、染色體在細(xì)胞生活周期的大部分時(shí)間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)里都是以染色質(zhì)(chromatin)的形式存在的。的形式存在的。染色質(zhì)染色質(zhì)是一種纖維狀結(jié)構(gòu)，叫做染色質(zhì)絲，它是是一種纖維狀結(jié)構(gòu)，叫做染色質(zhì)絲，它是由最基本的單位由最基本的單位核小體核小體(nucleosome)成串排列而成串排列而成的。成的。染色體與DNA 最新（三）染色體的結(jié)構(gòu)和組成原核生物(prokaryote)染色體與DNA 最新組蛋白組蛋白：H1 H2A H2B H3 H4非組蛋白非組蛋白核小體核小體DNA蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)染色體染色體真核生物染色體的組成染色體與DNA 最新1)1)組蛋白的一般特性：進(jìn)

3、化上的保守性 保守程度：H1 H2A、H2B H3、H4無(wú)組織特異性 到目前為止，僅發(fā)現(xiàn)鳥(niǎo)類、魚(yú)類及兩棲類紅細(xì)胞染色體不含H1而帶有H5，精細(xì)胞染色體的組蛋白是魚(yú)精蛋白;1、組蛋白染色體與DNA 最新肽鏈氨基酸分布的不對(duì)稱性 堿性氨基酸集中分布在N端的半條鏈上;H5組蛋白的特殊性：富含賴氨酸（24%）富含賴氨酸的組蛋白H5組蛋白的可修飾性染色體與DNA 最新 在細(xì)胞周期特定時(shí)間可發(fā)生甲基化、乙?；?、磷在細(xì)胞周期特定時(shí)間可發(fā)生甲基化、乙?；⒘姿峄退峄虯DPADP核糖基化等。核糖基化等。H3H3、H4H4修飾作用較普遍，修飾作用較普遍，H2BH2B有乙?；饔?、有乙酰化作用、H1H1有磷酸化

4、作用。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。這些組蛋白修飾的所攜帶的正電荷。這些組蛋白修飾的意義意義：一是改變?nèi)荆阂皇歉淖內(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)生色體的結(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。接影響轉(zhuǎn)錄活性。組蛋白的可修飾性染色體與DNA 最新2）非組蛋白主要種類）非組蛋白主要種類n非組蛋白占組蛋白總量的非組蛋白占組蛋白總量的606070%70%，主要包括酶類及與細(xì)胞分

5、，主要包括酶類及與細(xì)胞分裂相關(guān)的各種蛋白質(zhì)：裂相關(guān)的各種蛋白質(zhì)：n非組蛋白的多樣性非組蛋白的多樣性:非組蛋白的量大約是組蛋白的非組蛋白的量大約是組蛋白的60%60%70%70%，但它的種類卻很多，約在但它的種類卻很多，約在20-10020-100種之間，其中常見(jiàn)的有種之間，其中常見(jiàn)的有15-2015-20種。種。非組蛋白的組織專一性和種屬專一性。非組蛋白的組織專一性和種屬專一性。n（1 1）HMGHMG蛋白蛋白:富含賴富含賴AAAA、精、精AAAA、谷、谷AAAA與天冬與天冬AAAA，與，與DNADNA的超螺的超螺旋結(jié)構(gòu)有關(guān)旋結(jié)構(gòu)有關(guān)n（2 2）DNADNA結(jié)合蛋白結(jié)合蛋白:與與DNADNA的

6、復(fù)制或轉(zhuǎn)錄有關(guān)的酶或調(diào)節(jié)物質(zhì)的復(fù)制或轉(zhuǎn)錄有關(guān)的酶或調(diào)節(jié)物質(zhì)n（3 3）A24A24非組蛋白非組蛋白:與與H2AH2A差不多大小，呈酸性，含谷差不多大小，呈酸性，含谷AAAA與天冬與天冬AAAA多，于核小體內(nèi)，功能不詳多，于核小體內(nèi)，功能不詳染色體與DNA 最新1)DNA的變性和復(fù)性 變性（Denaturation)DNA雙鏈的氫鍵斷裂，最后完全變成單鏈的過(guò)程稱為變性。增色效應(yīng)(Hyperchromatic effect)在變性過(guò)程中，260nm紫外線吸收值先緩慢上升，當(dāng)達(dá)到某一溫度時(shí)驟然上升，稱為增色效應(yīng)。2、DNA染色體與DNA 最新融解溫度（Melting temperature Tm)變

7、性過(guò)程紫外線吸收值增加的中點(diǎn)稱為融解溫度。生理?xiàng)l件下為85-95影響因素：G+C含量，pH值，離子強(qiáng)度，尿素，甲跣胺等染色體與DNA 最新染色體與DNA 最新復(fù)性（Renaturation)熱變性的DNA緩慢冷卻，單鏈恢復(fù)成雙鏈。減色效應(yīng)（Hypochromatic effect)隨著DNA的復(fù)性，260nm紫外線吸收值降低的現(xiàn)象。染色體與DNA 最新2)C值反常現(xiàn)象(C值矛盾C-value paradoxC-value paradox)C值是一種生物的單倍體基因組DNA的總量。真核細(xì)胞基因組的最大特點(diǎn)是它含有大量的重復(fù)序列，而且功能DNA序列大多被不編碼蛋白質(zhì)的非功能DNA所隔開(kāi)，這就是著名

8、的“C值反常現(xiàn)象”。nC值一般隨著生物進(jìn)化而增加，高等生物的C值一般大于低等生物。n某些兩棲動(dòng)物的C值甚至比哺乳動(dòng)物還大，而在兩棲動(dòng)物里面，C值變化也很大。染色體與DNA 最新染色體與DNA 最新染色體的結(jié)構(gòu)模型染色體的結(jié)構(gòu)模型n貝克等(Bak,A.L.,1977)：染色體四級(jí)結(jié)構(gòu)模型理論能夠在一定程度上解釋染色質(zhì)狀態(tài)轉(zhuǎn)化的過(guò)程n1.DNA+組蛋白核小體+連接絲n2.核小體螺線體(solenoid)n3.螺線體超螺線體(super-solenoid)n4.超螺線體染色體DNA+組蛋白組蛋白核小體核小體+連接絲連接絲核小體核小體+連接絲連接絲螺線體螺線體(solenoid)螺線體螺線體超螺線體超

9、螺線體(super-solenoid)超螺線體超螺線體染色體染色體染色體與DNA 最新（四）核小體(nucleosome)nucleosome)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。染色體與DNA 最新2、核小體的結(jié)構(gòu)核心顆粒、連接區(qū)DNA染色體與DNA 最新染色體與DNA 最新3、染色體的包裝超螺旋結(jié)構(gòu)6.8:140:11000:18000:1DNA double helixNucleosome(10 nm fiber)30 nm FiberLoops ILoops IIchromosome染色體與DNA 最新真核生物染色體真核生物染色體DNA組組裝不同層次

10、的結(jié)構(gòu)裝不同層次的結(jié)構(gòu)DNA（2nm）核小體鏈（核小體鏈（10nm，每個(gè)核小體，每個(gè)核小體200bp）纖絲（纖絲（30nm，每圈，每圈6個(gè)核小體）個(gè)核小體）突環(huán)（突環(huán)（150nm，每個(gè)突環(huán)大約，每個(gè)突環(huán)大約75000bp）玫瑰花結(jié)（玫瑰花結(jié)（300nm，6個(gè)突環(huán)）個(gè)突環(huán)）螺旋圈（螺旋圈（700nm，每圈，每圈30個(gè)玫瑰花結(jié)）個(gè)玫瑰花結(jié)）染色體（染色體（1400nm，2個(gè)染色單體，個(gè)染色單體，每個(gè)染每個(gè)染色體單體含色體單體含10個(gè)螺旋圈）個(gè)螺旋圈）染色體與DNA 最新（五）原核生物和真核生物基因組結(jié)構(gòu)特點(diǎn)比較1、原核生物基因組結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 基因組很小，大多只有一條染色體 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)煉:不轉(zhuǎn)錄部分很少且常

11、是控制基因表達(dá)的序列 存在轉(zhuǎn)錄單元(trnascriptional operon)多順?lè)醋?polycistron)染色體與DNA 最新X174 D-E-J-F-G-H mRNA 蛋白J、F、G H D EE.coli 色氨酸操縱子 9個(gè)順?lè)醋?9個(gè)酶(第六章)有重疊基因（Sanger 發(fā)現(xiàn)）基因內(nèi)基因 部分重疊基因 一個(gè)堿基重疊染色體與DNA 最新2、真核生物基因組結(jié)構(gòu)特點(diǎn)真核基因組結(jié)構(gòu)龐大 3109bp、染色質(zhì)、核膜單順?lè)醋踊虿贿B續(xù)性 斷裂基因（interrupted gene）、內(nèi)含子(intron)、外顯子(exon)非編碼區(qū)較多 占整個(gè)基因組序列的90%以上;存在大量的順式作用元件

12、;存在大量的DNA多態(tài)性;真核基因組具有端粒結(jié)構(gòu).含有大量重復(fù)序列染色體與DNA 最新 不重復(fù)序列/單一序列：在基因組中有一個(gè)或幾個(gè)拷貝。真核生物的大多數(shù)基因在單倍體中都是單拷貝的。如：蛋清蛋白、血紅蛋白等 功能：主要是編碼蛋白質(zhì)。中度重復(fù)序列：在基因組中的拷貝數(shù)為101104。如：rRNA、tRNA 一般是不編碼蛋白質(zhì)的序列，在調(diào)控基因表達(dá)中起重要作用 染色體與DNA 最新 高度重復(fù)序列：拷貝數(shù)達(dá)到幾百個(gè)到幾百萬(wàn)個(gè)。衛(wèi)星DNA：A T含量很高的簡(jiǎn)單高度重復(fù)序列。染色體與DNA 最新二、DNA的結(jié)構(gòu)1 1）概念概念 指4種脫氧核苷酸的連接及其排列順序，DNA序列是這一概念的簡(jiǎn)稱。堿基序列1、D

13、NA的一級(jí)結(jié)構(gòu)染色體與DNA 最新基本單位脫氧核苷酸脫氧脫氧核糖核糖堿基堿基磷酸磷酸A G C T2）化學(xué)組成與基本單位）化學(xué)組成與基本單位染色體與DNA 最新n核苷酸中的嘌呤堿主要是鳥(niǎo)嘌呤核苷酸中的嘌呤堿主要是鳥(niǎo)嘌呤(G)和腺嘌呤和腺嘌呤(A)，嘧啶堿主要是胞嘧啶，嘧啶堿主要是胞嘧啶(C)、尿嘧啶、尿嘧啶(U)和胸腺嘧和胸腺嘧啶啶(T)。nDNA和和RNA都含有鳥(niǎo)嘌呤都含有鳥(niǎo)嘌呤(G)、腺嘌呤、腺嘌呤(A)和胞和胞嘧啶嘧啶(C)；胸腺嘧啶；胸腺嘧啶(T)一般而言只存在于一般而言只存在于DNA中，中，不存在于不存在于RNA中；而尿嘧啶中；而尿嘧啶(U)只存在于只存在于RNA中，不中，不存在于存

14、在于DNA中。中。DNA與RNA染色體與DNA 最新連連 接接 ATGCATGCNH23457891654321NNCH3RHONNNN6ROHA=T123456234567891NNNNNHHHRHHNONNROGC染色體與DNA 最新染色體與DNA 最新3）DNA結(jié)構(gòu)的表示法染色體與DNA 最新4）重復(fù)序列）重復(fù)序列 -GCGGC-GCGGC-CGCCG-CGCCG-（1）正向重復(fù)）正向重復(fù)（2）反向重復(fù)（回文序列）反向重復(fù)（回文序列）染色體與DNA 最新較長(zhǎng)的回文結(jié)構(gòu)較長(zhǎng)的回文結(jié)構(gòu)(單鏈），可形成莖環(huán)結(jié)構(gòu)單鏈），可形成莖環(huán)結(jié)構(gòu)(發(fā)夾結(jié)構(gòu)發(fā)夾結(jié)構(gòu))染色體與DNA 最新較長(zhǎng)的回文結(jié)構(gòu)，可形成

15、較長(zhǎng)的回文結(jié)構(gòu)，可形成十字形結(jié)構(gòu)十字形結(jié)構(gòu)染色體與DNA 最新2 2、DNA DNA 的二級(jí)結(jié)構(gòu)的二級(jí)結(jié)構(gòu)1）定義：指兩條多核苷酸鏈反向平行盤(pán)繞所產(chǎn)生的雙螺旋結(jié)構(gòu)。染色體與DNA 最新繞DNA雙螺旋表面上出現(xiàn)的螺旋槽（溝），寬的溝稱為大溝，窄溝稱為小溝。大溝，小溝都、是由于堿基對(duì)堆積和糖-磷酸骨架扭轉(zhuǎn)造成的。染色體與DNA 最新n(1)在在DNA分子中，兩股分子中，兩股DNA鏈圍繞一假想的共同軸心形成一鏈圍繞一假想的共同軸心形成一右手螺旋結(jié)構(gòu)，雙螺旋的螺距為右手螺旋結(jié)構(gòu)，雙螺旋的螺距為3.4nm，直徑為，直徑為2.0nm。n(2)鏈的骨架鏈的骨架(backbone)由交替出現(xiàn)的、親水的脫氧核糖

16、基和由交替出現(xiàn)的、親水的脫氧核糖基和磷酸基構(gòu)成，位于雙螺旋的磷酸基構(gòu)成，位于雙螺旋的外側(cè)外側(cè)。n(3)堿基位于雙螺旋的堿基位于雙螺旋的內(nèi)側(cè)內(nèi)側(cè)，兩股鏈中的嘌呤和嘧啶堿基以其，兩股鏈中的嘌呤和嘧啶堿基以其疏水的、近于平面的環(huán)形結(jié)構(gòu)彼此密切相近，平面與雙螺旋疏水的、近于平面的環(huán)形結(jié)構(gòu)彼此密切相近，平面與雙螺旋的長(zhǎng)軸相垂直。一股鏈中的嘌呤堿基與另一股鏈中位于同一的長(zhǎng)軸相垂直。一股鏈中的嘌呤堿基與另一股鏈中位于同一平面的嘧啶堿基之間以氫鏈相連，稱為堿基互補(bǔ)配對(duì)或堿基平面的嘧啶堿基之間以氫鏈相連，稱為堿基互補(bǔ)配對(duì)或堿基配對(duì)配對(duì)(base pairing)，堿基對(duì)層間的距離為，堿基對(duì)層間的距離為0.34n

17、m。堿基互補(bǔ)。堿基互補(bǔ)配對(duì)總是出現(xiàn)于腺嘌呤與胸腺嘧啶之間配對(duì)總是出現(xiàn)于腺嘌呤與胸腺嘧啶之間(A=T)，形成兩個(gè)氫鍵；，形成兩個(gè)氫鍵；或者出現(xiàn)于鳥(niǎo)嘌呤與胞嘧啶之間或者出現(xiàn)于鳥(niǎo)嘌呤與胞嘧啶之間(G=C)，形成三個(gè)氫鍵。，形成三個(gè)氫鍵。n(4)DNA雙螺旋中的兩股鏈走向是反平行的，一股鏈?zhǔn)请p螺旋中的兩股鏈走向是反平行的，一股鏈?zhǔn)?3走向，另一股鏈?zhǔn)亲呦?，另一股鏈?zhǔn)?5走向。兩股鏈之間在空間上形成一條走向。兩股鏈之間在空間上形成一條大溝和一條小溝，這是蛋白質(zhì)識(shí)別大溝和一條小溝，這是蛋白質(zhì)識(shí)別DNA的堿基序列，與其發(fā)的堿基序列，與其發(fā)生相互作用的基礎(chǔ)。生相互作用的基礎(chǔ)。DNA二級(jí)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)二級(jí)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)染色

18、體與DNA 最新2）分類：右手螺旋：A-DNA，B-DNA左手螺旋：Z-DNA染色體與DNA 最新ABZDNA二級(jí)結(jié)構(gòu)的多態(tài)性染色體與DNA 最新ABZ染色體與DNA 最新3、DNA的高級(jí)結(jié)構(gòu)1）定義：指DNA雙螺旋進(jìn)一步扭曲盤(pán)繞所形成的特定空間結(jié)構(gòu)。是一種比雙螺旋更高層次的空間構(gòu)象。2）主要形式：超螺旋結(jié)構(gòu)（正超螺旋和負(fù)超螺旋）染色體與DNA 最新染色體與DNA 最新 正超螺旋正超螺旋 負(fù)超螺旋負(fù)超螺旋 天然天然DNADNA分子一般為分子一般為負(fù)超螺旋負(fù)超螺旋 負(fù)超螺旋負(fù)超螺旋DNADNA更易于局部解鏈，易于更易于局部解鏈，易于 參加參加DNADNA的復(fù)制、轉(zhuǎn)錄等的復(fù)制、轉(zhuǎn)錄等染色體與DNA

19、 最新線狀DNA形成的超螺旋染色體與DNA 最新環(huán)狀DNA形成的超螺旋染色體與DNA 最新拓?fù)洚悩?gòu)酶拓?fù)洚悩?gòu)酶or溴化乙錠溴化乙錠拓?fù)洚悩?gòu)酶拓?fù)洚悩?gòu)酶or溴化乙錠溴化乙錠DNA扭曲與雙螺扭曲與雙螺旋相同（擰緊）旋相同（擰緊）DNA扭曲與雙螺扭曲與雙螺旋相反（松開(kāi)）旋相反（松開(kāi)）負(fù)超螺旋負(fù)超螺旋松弛松弛DNA正超螺旋正超螺旋染色體與DNA 最新三、DNA的復(fù)制DNARNA蛋白質(zhì)復(fù)制轉(zhuǎn)錄翻譯逆轉(zhuǎn)錄RNA復(fù)制染色體與DNA 最新內(nèi)容提要：DNA的半保留復(fù)制與DNA復(fù)制有關(guān)的物質(zhì) DNA的復(fù)制過(guò)程（大腸桿菌為例）DNA復(fù)制的其它方式真核生物中DNA的復(fù)制特點(diǎn)染色體與DNA 最新1、定義：由親代DNA生

20、成子代DNA時(shí)，每個(gè)新形成的子代DNA中，一條鏈來(lái)自親代DNA，而另一條鏈則是新合成的，這種復(fù)制方式稱半保留復(fù)制。（一）DNA的半保留復(fù)制（semi-conservative replication）染色體與DNA 最新Semi-conservative Conservative Dispersive染色體與DNA 最新2、實(shí)驗(yàn)證據(jù)（1958 Meselson 和Stahl）：Matthew Messelson Franklin Stahl染色體與DNA 最新“Heavy”DNA“Hybrid”DNA“l(fā)ight”DNA “Hybrid”DNA染色體與DNA 最新染色體與DNA 最新3、DNA

21、半保留復(fù)制的生物學(xué)意義：DNA的半保留復(fù)制表明DNA在代謝上的穩(wěn)定性，保證親代的遺傳信息穩(wěn)定地傳遞給后代。染色體與DNA 最新（二）與（二）與DNADNA復(fù)制有關(guān)的物質(zhì)復(fù)制有關(guān)的物質(zhì)1、原料：四種脫氧核苷三磷酸（dATP、dGTP、dCTP、dTTP)2、模板：以DNA的兩條鏈為模板鏈，合成子代DNA3、引物：DNA的合成需要一段RNA鏈作為引物4、引物合成酶（引發(fā)酶）：此酶以DNA為模板合成一段RNA,這段RNA作為合成DNA的引物（Primer)。實(shí)質(zhì)是以DNA為模板的RNA聚合酶。染色體與DNA 最新 5、DNA聚合酶:以DNA為模板的DNA合成酶以四種脫氧核苷酸三磷酸為底物反應(yīng)需要有模

22、板的指導(dǎo)反應(yīng)需要有3-OH存在DNA鏈的合成方向?yàn)? 3 染色體與DNA 最新性質(zhì) 聚合酶聚合酶 聚合酶3 5 外切活性+5 3 外切活性+-5 3 聚合活性+中+很低+很高新生鏈合成-+主要是對(duì)主要是對(duì)DNADNA損傷的修損傷的修復(fù)；以及在復(fù)；以及在DNADNA復(fù)制時(shí)復(fù)制時(shí)切除切除RNARNA引物并填補(bǔ)其引物并填補(bǔ)其留下的空隙。留下的空隙。修復(fù)紫外修復(fù)紫外光引起的光引起的DNADNA損傷損傷DNA DNA 復(fù)制的主要復(fù)制的主要聚合酶，還具有聚合酶，還具有3-5 3-5 外切酶的外切酶的校對(duì)功能，提高校對(duì)功能，提高DNADNA復(fù)制的保真性復(fù)制的保真性原核生物中的DNA聚合酶(大腸桿菌）染色體與

23、DNA 最新 定位定位 細(xì)胞核細(xì)胞核 細(xì)胞核細(xì)胞核 線粒體線粒體 細(xì)胞核細(xì)胞核 細(xì)胞核細(xì)胞核3-53-5外切外切 -+-+酶活性酶活性功能功能引物引物 合成合成修復(fù)修復(fù)作用作用線粒體線粒體DNADNA的復(fù)制的復(fù)制核核DNADNA的復(fù)制的復(fù)制？真核生物中的DNA聚合酶染色體與DNA 最新 6、DNA連接酶（1967年發(fā)現(xiàn)）：若雙鏈DNA中一條鏈有切口，一端是3-OH，另一端是5-磷酸基，連接酶可催化這兩端形成磷酸二酯鍵，而使切口連接。但是它不能將兩條游離的DNA單鏈連接起來(lái) DNADNA連接酶連接酶在在DNADNA復(fù)制、損傷修復(fù)、重組等過(guò)程復(fù)制、損傷修復(fù)、重組等過(guò)程中起重要作用中起重要作用353

24、5OHOHP P染色體與DNA 最新7、DNA 拓?fù)洚悩?gòu)酶(DNA Topisomerase)：拓?fù)洚悩?gòu)酶：使DNA一條鏈發(fā)生斷裂和再連接，作用是松解負(fù)超螺旋。主要集中在活性轉(zhuǎn)錄區(qū)，同轉(zhuǎn)錄有關(guān)。例：大腸桿菌中的蛋白 拓?fù)洚悩?gòu)酶：該酶能暫時(shí)性地切斷和重新連接雙鏈DNA，作用是將負(fù)超螺旋引入DNA分子。同復(fù)制有關(guān)。例：大腸桿菌中的DNA旋轉(zhuǎn)酶染色體與DNA 最新8、DNA 解螺旋酶/解鏈酶（DNA helicase)通過(guò)水解ATP獲得能量來(lái)解開(kāi)雙鏈DNA。E.coli中的rep蛋白就是解螺旋酶，還有解螺旋酶I、II、III。reprep蛋白沿蛋白沿3 3 55移動(dòng)，而解螺旋酶移動(dòng)，而解螺旋酶I I

25、、IIII、IIIIII沿沿5 5 33移動(dòng)。移動(dòng)。染色體與DNA 最新染色體與DNA 最新9、單鏈結(jié)合蛋白單鏈結(jié)合蛋白(SSBP-single-strand binding protein)：穩(wěn)定已被解開(kāi)的穩(wěn)定已被解開(kāi)的DNA單鏈，阻止復(fù)單鏈，阻止復(fù)性和保護(hù)單鏈不被核酸酶降解。性和保護(hù)單鏈不被核酸酶降解。染色體與DNA 最新（三）DNA的復(fù)制過(guò)程（大腸桿菌為例）n 雙鏈的解開(kāi)雙鏈的解開(kāi)n RNARNA引物的合成引物的合成n DNADNA鏈的延伸鏈的延伸n 切除切除RNARNA引物，填補(bǔ)缺口，連接相鄰的引物，填補(bǔ)缺口，連接相鄰的DNADNA片段片段染色體與DNA 最新1 1、雙鏈的解開(kāi)、雙鏈的

26、解開(kāi) DNA的復(fù)制有特定的起始位點(diǎn)，叫做復(fù)制原點(diǎn)。ori(或o）、富含A、T的區(qū)段?；靖拍睿喝旧w與DNA 最新 從復(fù)制原點(diǎn)到終點(diǎn)，組成一個(gè)復(fù)制單位，叫從復(fù)制原點(diǎn)到終點(diǎn)，組成一個(gè)復(fù)制單位，叫復(fù)制子復(fù)制子復(fù)制時(shí)，解鏈酶等先將DNA的一段雙鏈解開(kāi)，形成復(fù)制點(diǎn)，這個(gè)復(fù)制點(diǎn)的形狀象一個(gè)叉子，故稱為復(fù)制叉染色體與DNA 最新DNA的復(fù)制可被分為三個(gè)階段，即復(fù)制起始、延伸和終止。每個(gè)DNA復(fù)制的獨(dú)立單元被稱為復(fù)制子（replicon），主要包括復(fù)制起始位點(diǎn)（Origine of replication）和終止位點(diǎn)染色體與DNA 最新復(fù)制叉復(fù)制叉復(fù)制叉復(fù)制叉染色體與DNA 最新復(fù)制方向和速度：?jiǎn)螁纹瘘c(diǎn)、起

27、點(diǎn)、雙雙向等速向等速多多起點(diǎn)、起點(diǎn)、雙雙向等速向等速染色體與DNA 最新雙鏈解開(kāi)、復(fù)制起始染色體與DNA 最新大約20個(gè)DnaA蛋白在ATP的作用下與oriC處的4個(gè)9bp保守序列相結(jié)合染色體與DNA 最新在HU蛋白和ATP的共同作用下,Dna復(fù)制起始復(fù)合物使3個(gè)13bp直接重復(fù)序列變性,形成開(kāi)鏈染色體與DNA 最新解鏈酶六體分解鏈酶六體分別與單鏈別與單鏈DNADNA相相結(jié)合結(jié)合(需需DnaCDnaC幫幫助助),),進(jìn)一步解進(jìn)一步解開(kāi)開(kāi)DNADNA雙鏈雙鏈染色體與DNA 最新染色體與DNA 最新2 2、RNARNA引物的合成引物的合成DnaB蛋白活化引物合成酶，引發(fā)RNA引物的合成。引物長(zhǎng)度約

28、為幾個(gè)至10個(gè)核苷酸，染色體與DNA 最新DNA的半不連續(xù)復(fù)制（semi-discontinuous replication)DNA復(fù)制時(shí)其中一條子鏈的合成是連續(xù)的，而另一條子鏈的合成是不連續(xù)的，故稱半不連續(xù)復(fù)制。在DNA復(fù)制時(shí)，合成方向與復(fù)制叉移動(dòng)的方向一致并連續(xù)合成的鏈為前導(dǎo)鏈；合成方向與復(fù)制叉移動(dòng)的方向相反，形成許多不連續(xù)的片段，最后再連成一條完整的DNA鏈為滯后鏈。3 3、DNADNA鏈的延伸鏈的延伸染色體與DNA 最新 在DNA復(fù)制過(guò)程中，前導(dǎo)鏈能連續(xù)合成，而滯后鏈只能是斷續(xù)的合成53 的多個(gè)短片段，這些不連續(xù)的小片段稱為岡崎片段。染色體與DNA 最新染色體與DNA 最新染色體與DN

29、A 最新4 4、切除、切除RNARNA引物，填補(bǔ)缺口，連接相鄰的引物，填補(bǔ)缺口，連接相鄰的DNADNA片段（復(fù)制終止）片段（復(fù)制終止）在DNA聚合酶催化下切除RNA引物；留下的空隙由DNA聚合酶催化合成一段DNA填補(bǔ)上；在DNA連接酶作用下，連接相鄰的DNA鏈染色體與DNA 最新（四）DNA復(fù)制方式 生物體內(nèi)生物體內(nèi)DNADNA雙鏈的復(fù)制大都是以雙鏈的復(fù)制大都是以半保留方式半保留方式進(jìn)行進(jìn)行的，這是的，這是共性共性；但不同生物體內(nèi)但不同生物體內(nèi)DNADNA分子的存在形式各不相同（有分子的存在形式各不相同（有大、有小、有線性分子、有環(huán)狀分子），功能狀態(tài)大、有小、有線性分子、有環(huán)狀分子），功能狀態(tài)

30、也不一樣（有的保守、有的極為活躍），因而反映也不一樣（有的保守、有的極為活躍），因而反映在復(fù)制方式上也有差別，這是在復(fù)制方式上也有差別，這是個(gè)性個(gè)性；絕大多數(shù)復(fù)制是以絕大多數(shù)復(fù)制是以復(fù)制叉復(fù)制叉的的形式形式進(jìn)行的進(jìn)行的 。染色體與DNA 最新1.線性DNA雙鏈的復(fù)制單單起點(diǎn)、起點(diǎn)、雙雙方向方向多多起點(diǎn)、起點(diǎn)、雙雙方向方向單單起點(diǎn)、起點(diǎn)、單單方向方向多多起點(diǎn)、起點(diǎn)、單單方向方向 復(fù)制叉生長(zhǎng)方式有單一起點(diǎn)的單向（如腺病毒）及復(fù)制叉生長(zhǎng)方式有單一起點(diǎn)的單向（如腺病毒）及雙向（如雙向（如T7T7噬菌體）和多個(gè)起始點(diǎn)的雙向等，噬菌體）和多個(gè)起始點(diǎn)的雙向等，DNADNA雙向雙向復(fù)制時(shí)復(fù)制叉處呈復(fù)制時(shí)復(fù)制叉

31、處呈“眼眼”型。型。染色體與DNA 最新雙鏈環(huán)狀、型復(fù)制、雙向等速 2.2.環(huán)狀環(huán)狀DNADNA雙鏈的復(fù)制雙鏈的復(fù)制 (1)(1)型型 大腸桿菌基因組的復(fù)制原點(diǎn)位于天冬酰胺合酶和大腸桿菌基因組的復(fù)制原點(diǎn)位于天冬酰胺合酶和ATPATP合酶操縱子之間，全長(zhǎng)合酶操縱子之間，全長(zhǎng)245bp245bp，稱為，稱為OriCOriC。復(fù)制的起始點(diǎn)。復(fù)制的起始點(diǎn)涉及到涉及到DNADNA雙鏈的解旋和松開(kāi)，形成兩個(gè)方向相反的復(fù)制叉。雙鏈的解旋和松開(kāi)，形成兩個(gè)方向相反的復(fù)制叉。前導(dǎo)鏈前導(dǎo)鏈DNADNA開(kāi)始復(fù)制前，復(fù)制原點(diǎn)的核酸序列被轉(zhuǎn)錄生成短開(kāi)始復(fù)制前，復(fù)制原點(diǎn)的核酸序列被轉(zhuǎn)錄生成短RNARNA鏈，作為起始鏈，作為

32、起始DNADNA復(fù)制的引物。復(fù)制的引物。染色體與DNA 最新(2)滾環(huán)型 單向復(fù)制的特殊方式 如：174的雙鏈環(huán)狀DNA復(fù)制型（RF）染色體與DNA 最新 1）模板鏈和新合成的鏈分開(kāi);2）不需RNA引物，在正鏈3OH上延伸 3）只有一個(gè)復(fù)制叉;染色體與DNA 最新(3)D環(huán)復(fù)制單向復(fù)制的特殊方式如：動(dòng)物線粒體DNA染色體與DNA 最新（五）真核生物中DNA的復(fù)制特點(diǎn)1、真核生物每條染色體上有多個(gè)復(fù)制起點(diǎn)，多復(fù)制子2、真核生物染色體在全部復(fù)制完之前,各個(gè)起始點(diǎn)不再重新開(kāi)始DNA復(fù)制；而在快速生長(zhǎng)的原核生物中，復(fù)制起點(diǎn)可以連續(xù)開(kāi)始新的復(fù)制(多復(fù)制叉)。真核生物快速生長(zhǎng)時(shí)，往往采用更多的復(fù)制起點(diǎn)。3

33、、真核生物有多種DNA聚合酶。染色體與DNA 最新四、四、DNADNA的復(fù)制調(diào)控的復(fù)制調(diào)控(自學(xué)自學(xué))1.1.大腸桿菌染色體大腸桿菌染色體DNADNA的復(fù)制調(diào)控的復(fù)制調(diào)控染色體與DNA 最新2 2、質(zhì)粒、質(zhì)粒DNADNA的復(fù)制調(diào)控的復(fù)制調(diào)控nColE1ColE1質(zhì)粒質(zhì)粒DNADNA復(fù)制不依賴于本身編碼的蛋白質(zhì)，而完全依賴復(fù)制不依賴于本身編碼的蛋白質(zhì)，而完全依賴。n質(zhì)粒質(zhì)粒DNADNA編碼兩個(gè)負(fù)調(diào)控因子編碼兩個(gè)負(fù)調(diào)控因子RopRop蛋白和反義蛋白和反義RNARNA（RNA1RNA1）它）它們控制了起始們控制了起始DNADNA復(fù)制所必需的引物合成。復(fù)制所必需的引物合成。nRNA1RNA1通過(guò)氫鍵配

34、對(duì)與引物通過(guò)氫鍵配對(duì)與引物RNARNA前體相互作用，阻止了前體相互作用，阻止了RNaseHRNaseH加工引加工引物前體，使其不能轉(zhuǎn)化為有活性的引物而對(duì)復(fù)制起負(fù)調(diào)控作用。物前體，使其不能轉(zhuǎn)化為有活性的引物而對(duì)復(fù)制起負(fù)調(diào)控作用。nRNA1RNA1不僅控制質(zhì)粒的拷貝數(shù)而且決定了質(zhì)粒的不相容性。不僅控制質(zhì)粒的拷貝數(shù)而且決定了質(zhì)粒的不相容性。RNA1RNA1與與引物引物RNARNA分子的相互作用是可逆的，因此細(xì)胞內(nèi)分子的相互作用是可逆的，因此細(xì)胞內(nèi)RNA1RNA1的濃度決定了的濃度決定了ColElColEl質(zhì)粒的復(fù)制起始頻率。質(zhì)粒的復(fù)制起始頻率。n另一個(gè)負(fù)調(diào)控因子另一個(gè)負(fù)調(diào)控因子RopRop蛋白能提高

35、蛋白能提高RNA1RNA1與引物前體的相互作用，從與引物前體的相互作用，從而加強(qiáng)了而加強(qiáng)了RNA1RNA1的負(fù)調(diào)控作用。的負(fù)調(diào)控作用。染色體與DNA 最新3.真核細(xì)胞真核細(xì)胞DNA的復(fù)制調(diào)控的復(fù)制調(diào)控n細(xì)胞生活周期水平調(diào)控細(xì)胞生活周期水平調(diào)控n染色體水平調(diào)控染色體水平調(diào)控n復(fù)制子水平調(diào)控復(fù)制子水平調(diào)控 真核細(xì)胞的生活周期可分為真核細(xì)胞的生活周期可分為4個(gè)時(shí)期：個(gè)時(shí)期：G1、S、G2和和M期。期。G1是復(fù)制預(yù)備期，是復(fù)制預(yù)備期，S為復(fù)制期，為復(fù)制期，G2為有絲分裂為有絲分裂準(zhǔn)備期，準(zhǔn)備期，M為有絲分裂期。為有絲分裂期。DNA復(fù)制只發(fā)生在復(fù)制只發(fā)生在S期。期。染色體與DNA 最新染色體與DNA 最

36、新染色體與DNA 最新n，也稱為限制點(diǎn)調(diào)控，即決定細(xì)胞，也稱為限制點(diǎn)調(diào)控，即決定細(xì)胞停留在停留在G1G1期還是進(jìn)入期還是進(jìn)入S S期。許多外部因素和細(xì)胞因子參與限期。許多外部因素和細(xì)胞因子參與限制點(diǎn)調(diào)控。促細(xì)胞分裂劑、致癌劑、外科切除等都可誘發(fā)細(xì)制點(diǎn)調(diào)控。促細(xì)胞分裂劑、致癌劑、外科切除等都可誘發(fā)細(xì)胞由胞由G1G1期進(jìn)入期進(jìn)入S S期。期。n，決定不同染色體或同一染色體不同部位，決定不同染色體或同一染色體不同部位的復(fù)制子按一定順序在的復(fù)制子按一定順序在S S期起始復(fù)制，這種有序復(fù)制的機(jī)理期起始復(fù)制，這種有序復(fù)制的機(jī)理還不清楚。還不清楚。n，決定復(fù)制的起始與否。這種調(diào)控從單細(xì)，決定復(fù)制的起始與否。

37、這種調(diào)控從單細(xì)胞生物到高等生物是高度保守的。胞生物到高等生物是高度保守的。n此外，真核生物復(fù)制起始還包括轉(zhuǎn)錄活化、復(fù)制起始復(fù)合物此外，真核生物復(fù)制起始還包括轉(zhuǎn)錄活化、復(fù)制起始復(fù)合物的合成和引物合成等階段。許多參與復(fù)制起始蛋白的功能與的合成和引物合成等階段。許多參與復(fù)制起始蛋白的功能與原核生物中相類似。原核生物中相類似。染色體與DNA 最新五、DNA的修復(fù)DNA修復(fù)系統(tǒng)功能錯(cuò)配修復(fù)恢復(fù)錯(cuò)配堿基切除修復(fù)切除突變的堿基核甘酸切除修復(fù)修復(fù)被破壞的DNADNA直接修復(fù)修復(fù)嘧啶二體或甲基化DNA染色體與DNA 最新1、錯(cuò)配修復(fù)Dam甲基化酶使母鏈位于5GATC序列中腺甘酸甲基化甲基化緊隨在DNA復(fù)制之后進(jìn)

38、行根據(jù)復(fù)制叉上DNA甲基化程度，切除尚未甲基化的子鏈上的錯(cuò)配堿基染色體與DNA 最新 根據(jù)母鏈甲基化原則找出錯(cuò)配堿基的示意圖根據(jù)母鏈甲基化原則找出錯(cuò)配堿基的示意圖發(fā)現(xiàn)錯(cuò)配堿基發(fā)現(xiàn)錯(cuò)配堿基在水解在水解ATPATP的作用下，的作用下，MutSMutS，MutLMutL與堿基錯(cuò)與堿基錯(cuò)配點(diǎn)的配點(diǎn)的DNADNA雙鏈結(jié)合雙鏈結(jié)合MutS-MutLMutS-MutL在在DNADNA雙鏈上雙鏈上移動(dòng)，發(fā)現(xiàn)甲基化移動(dòng)，發(fā)現(xiàn)甲基化DNADNA后由后由MutHMutH切開(kāi)非甲基化切開(kāi)非甲基化的子鏈的子鏈染色體與DNA 最新 甲基化指導(dǎo)的錯(cuò)配修復(fù)示意圖甲基化指導(dǎo)的錯(cuò)配修復(fù)示意圖錯(cuò)配堿基位于錯(cuò)配堿基位于切口切口33下

39、游端下游端，錯(cuò)配堿基位于切錯(cuò)配堿基位于切口口55上游端，上游端，染色體與DNA 最新2、堿基切除修復(fù)一些堿基在自發(fā)或悠變下會(huì)發(fā)生脫酰胺，然后改變配對(duì)性質(zhì)，造成氨基轉(zhuǎn)換突變n腺嘌呤變?yōu)榇吸S嘌呤與胞嘧啶配對(duì)n鳥(niǎo)嘌呤變?yōu)辄S嘌呤與胞嘧啶配對(duì)n胞嘧啶變?yōu)槟蜞奏づc腺嘌呤配對(duì)染色體與DNA 最新胞嘧啶去氨基生成尿嘧啶染色體與DNA 最新如果復(fù)制發(fā)生就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)突變?nèi)旧w與DNA 最新.糖甘水解酶識(shí)別改變了的堿基，把堿基從N-糖苷鍵處切下來(lái)，在DNA鏈上形成去嘌呤或去嘧啶位點(diǎn)，統(tǒng)稱為AP位點(diǎn)。染色體與DNA 最新由AP磷酸內(nèi)切酶將受損核甘酸的糖甘-磷酸鍵切開(kāi)染色體與DNA 最新。DNA連接酶連接利用DNA聚合

40、酶I切除損傷部位，補(bǔ)上核苷酸染色體與DNA 最新3、核苷酸切除修復(fù)1）通過(guò)特異的核酸內(nèi)切酶識(shí)別損傷部位2）由酶的復(fù)合物在損傷的兩邊切除幾個(gè)核苷酸3）DNA 聚合酶以母鏈為模板復(fù)制合成新子鏈4）DNA連接酶將切口補(bǔ)平染色體與DNA 最新識(shí)別損識(shí)別損傷部位傷部位損傷的兩邊切除幾個(gè)核苷酸損傷的兩邊切除幾個(gè)核苷酸DNA DNA 聚合酶以母鏈為聚合酶以母鏈為模板復(fù)制合成新子鏈模板復(fù)制合成新子鏈DNADNA連接酶將切口補(bǔ)平連接酶將切口補(bǔ)平染色體與DNA 最新4 4、DNADNA的直接修復(fù)的直接修復(fù)在在DNADNA光解酶光解酶的作用的作用下將環(huán)丁烷胸腺嘧下將環(huán)丁烷胸腺嘧啶二體和啶二體和6-46-4光化物光化

41、物還原成為單體還原成為單體甲基轉(zhuǎn)移酶甲基轉(zhuǎn)移酶使使O O6 6-甲基鳥(niǎo)嘌呤脫甲基甲基鳥(niǎo)嘌呤脫甲基生成鳥(niǎo)嘌呤，防止生成鳥(niǎo)嘌呤，防止G-TG-T配對(duì)配對(duì)染色體與DNA 最新五、五、DNADNA的轉(zhuǎn)座的轉(zhuǎn)座（一）基本概念：DNA的轉(zhuǎn)座：由可移位因子介導(dǎo)的遺傳物質(zhì)重排現(xiàn)象。轉(zhuǎn)座子轉(zhuǎn)座子（transponson,簡(jiǎn)稱簡(jiǎn)稱Tn）,又稱易位子，是指存在于又稱易位子，是指存在于染色體染色體DNA上可以自主復(fù)制和位移的一段上可以自主復(fù)制和位移的一段DNA順序。順序。轉(zhuǎn)座子可以在不同復(fù)制子之間轉(zhuǎn)移，以非正常重組方轉(zhuǎn)座子可以在不同復(fù)制子之間轉(zhuǎn)移，以非正常重組方式從一個(gè)位點(diǎn)插入到另外一個(gè)位點(diǎn)，對(duì)新位點(diǎn)基因的結(jié)構(gòu)式從一

42、個(gè)位點(diǎn)插入到另外一個(gè)位點(diǎn)，對(duì)新位點(diǎn)基因的結(jié)構(gòu)與表達(dá)產(chǎn)生多種與表達(dá)產(chǎn)生多種遺傳效應(yīng)遺傳效應(yīng)。染色體與DNA 最新v 1951年年McClintock-麥克林托克麥克林托克提出轉(zhuǎn)座（提出轉(zhuǎn)座（Transposition）和跳躍基因和跳躍基因(jumping gene)的新概念；的新概念；v1 9 6 7 年年 S h a p i r o 才 在才 在 E.c o l i 中 發(fā) 現(xiàn) 了 轉(zhuǎn) 座 因 子中 發(fā) 現(xiàn) 了 轉(zhuǎn) 座 因 子（transposable element）。）。Barbara McClintock(1902-1992)Nobel Prize for Physiology or M

43、edicine 1983染色體與DNA 最新(二二)轉(zhuǎn)座子的分類轉(zhuǎn)座子的分類1 1 轉(zhuǎn)座因子的類型轉(zhuǎn)座因子的類型1.1 1.1 插入序列插入序列 (Insertion sequence，IS)q 最簡(jiǎn)單的轉(zhuǎn)座子稱為插入序列最簡(jiǎn)單的轉(zhuǎn)座子稱為插入序列。q IS家族有很多成員，它們的結(jié)構(gòu)相似家族有很多成員，它們的結(jié)構(gòu)相似q 特征：特征：v 兩端都有短兩端都有短5-9bp的的正向重復(fù)序列正向重復(fù)序列（direct repeats,DR）（靶序）（靶序列），列），v 略長(zhǎng)略長(zhǎng)15-25bp的的反向重復(fù)序列反向重復(fù)序列（inverted repeats,IR）v 1kb左右的編碼區(qū)，它僅編碼和轉(zhuǎn)座有關(guān)的

44、左右的編碼區(qū)，它僅編碼和轉(zhuǎn)座有關(guān)的轉(zhuǎn)座酶轉(zhuǎn)座酶。染色體與DNA 最新靶位點(diǎn)直接重復(fù)序列的形成染色體與DNA 最新2 復(fù)合轉(zhuǎn)座子復(fù)合轉(zhuǎn)座子（composite transposon）復(fù)合轉(zhuǎn)座子是由復(fù)合轉(zhuǎn)座子是由兩端的組件由兩端的組件由IS元件元件組成，中間夾著一個(gè)組成，中間夾著一個(gè)或多個(gè)或多個(gè)結(jié)構(gòu)基因結(jié)構(gòu)基因如某些抗藥性基因和其它基因組成。如某些抗藥性基因和其它基因組成。染色體與DNA 最新轉(zhuǎn)座過(guò)程：轉(zhuǎn)座過(guò)程：n n 轉(zhuǎn)座酶（轉(zhuǎn)座酶（transposase）催化）催化IS的轉(zhuǎn)座，它由的轉(zhuǎn)座，它由IS編碼。編碼。n n 首先首先轉(zhuǎn)座酶轉(zhuǎn)座酶交錯(cuò)切開(kāi)宿主靶位點(diǎn)，然后交錯(cuò)切開(kāi)宿主靶位點(diǎn)，然后IS插入，

45、與宿主的插入，與宿主的單鏈末端相連接，余下的缺口由單鏈末端相連接，余下的缺口由DNA聚合酶和連接酶聚合酶和連接酶加以加以填補(bǔ)，最終插入的填補(bǔ)，最終插入的IS兩端形成了兩端形成了DR或靶重復(fù)?；虬兄貜?fù)。染色體與DNA 最新1 1 類型類型1.1 復(fù)制型轉(zhuǎn)座復(fù)制型轉(zhuǎn)座v 轉(zhuǎn)座是伴隨著新拷貝的復(fù)制。轉(zhuǎn)座是伴隨著新拷貝的復(fù)制。v 兩種酶：轉(zhuǎn)座酶和解離酶。兩種酶：轉(zhuǎn)座酶和解離酶。v TnA轉(zhuǎn)座子轉(zhuǎn)座子。1.2 非復(fù)制型轉(zhuǎn)座非復(fù)制型轉(zhuǎn)座v 一個(gè)位點(diǎn)移到另一位點(diǎn)。一個(gè)位點(diǎn)移到另一位點(diǎn)。v 一種酶：轉(zhuǎn)座酶一種酶：轉(zhuǎn)座酶。v 供體中無(wú)轉(zhuǎn)座子。供體中無(wú)轉(zhuǎn)座子。v 插入序列和復(fù)合轉(zhuǎn)座子插入序列和復(fù)合轉(zhuǎn)座子Tn10及

46、及Tn5；1.3 保守轉(zhuǎn)座保守轉(zhuǎn)座v 宿主的修復(fù)系統(tǒng)能識(shí)別此處雙鏈斷裂并進(jìn)行修復(fù)。宿主的修復(fù)系統(tǒng)能識(shí)別此處雙鏈斷裂并進(jìn)行修復(fù)。染色體與DNA 最新(三）轉(zhuǎn)座轉(zhuǎn)座作用機(jī)理作用機(jī)理n受體分子有受體分子有312bp的能被復(fù)制的靶序列的能被復(fù)制的靶序列DNA，轉(zhuǎn)座子插入其中。轉(zhuǎn)座子插入其中。n復(fù)制性轉(zhuǎn)座：整個(gè)轉(zhuǎn)座子被復(fù)制，所移動(dòng)和轉(zhuǎn)復(fù)制性轉(zhuǎn)座：整個(gè)轉(zhuǎn)座子被復(fù)制，所移動(dòng)和轉(zhuǎn)位的僅僅是原轉(zhuǎn)座子的拷貝。轉(zhuǎn)座酶和解離酶位的僅僅是原轉(zhuǎn)座子的拷貝。轉(zhuǎn)座酶和解離酶起作用起作用n非復(fù)制性轉(zhuǎn)座：原轉(zhuǎn)座子作為一個(gè)可移動(dòng)的實(shí)非復(fù)制性轉(zhuǎn)座：原轉(zhuǎn)座子作為一個(gè)可移動(dòng)的實(shí)體直接被移位。體直接被移位。染色體與DNA 最新轉(zhuǎn)座作用的機(jī)

47、制染色體與DNA 最新2 2 轉(zhuǎn)座的機(jī)制轉(zhuǎn)座的機(jī)制2.1 復(fù)制性轉(zhuǎn)座復(fù)制性轉(zhuǎn)座:染色體與DNA 最新復(fù)制性轉(zhuǎn)座子染色體與DNA 最新2.2 非復(fù)制型轉(zhuǎn)座非復(fù)制型轉(zhuǎn)座v斷裂和重接反應(yīng)使靶斷裂和重接反應(yīng)使靶重構(gòu)。重構(gòu)。v供體保持裂缺。供體保持裂缺。v不形成共合體。不形成共合體。染色體與DNA 最新非復(fù)制性轉(zhuǎn)座子染色體與DNA 最新轉(zhuǎn)座作用的遺傳學(xué)效應(yīng)u引起插入突變引起插入突變;u產(chǎn)生新的基因產(chǎn)生新的基因;u產(chǎn)生染色體的畸變：同源重組導(dǎo)致缺失或產(chǎn)生染色體的畸變：同源重組導(dǎo)致缺失或倒位倒位;u引起生物進(jìn)化：產(chǎn)生新的操縱單元或表達(dá)引起生物進(jìn)化：產(chǎn)生新的操縱單元或表達(dá)單元。單元。染色體與DNA 最新轉(zhuǎn)座子

48、轉(zhuǎn)座子 F F E E A A B B C C D D復(fù)制復(fù)制插入插入 轉(zhuǎn)座子新拷貝轉(zhuǎn)座子新拷貝 F F E E A A B B C C D D 基因基因F F被隔斷而失去功能被隔斷而失去功能 染色體與DNA 最新DNA缺失染色體與DNA 最新DNA倒位倒位InversionB AA BBA染色體與DNA 最新習(xí)題與作業(yè)作業(yè)習(xí)題與作業(yè)作業(yè)1.1.論述論述DNADNA二級(jí)結(jié)構(gòu)的主要內(nèi)容。二級(jí)結(jié)構(gòu)的主要內(nèi)容。2.DNA2.DNA復(fù)制的過(guò)程復(fù)制的過(guò)程?3.3.原核生物與真核生物中的原核生物與真核生物中的DNADNA聚合酶有哪些種類，它們各聚合酶有哪些種類，它們各自的功能是什么自的功能是什么?4.DNA4.DNA復(fù)制時(shí)前導(dǎo)鏈與隨從鏈的合成有哪些不同復(fù)制時(shí)前導(dǎo)鏈與隨從鏈的合成有哪些不同?5.5.轉(zhuǎn)座作用機(jī)理及遺傳學(xué)效應(yīng)？轉(zhuǎn)座作用機(jī)理及遺傳學(xué)效應(yīng)？6.6.原核生物與真核生物基因組特點(diǎn)。原核生物與真核生物基因組特點(diǎn)。主要概念：主要概念：核小體、半保留復(fù)制、復(fù)制子、單鏈結(jié)合蛋白、崗崎片核小體、半保留復(fù)制、復(fù)制子、單鏈結(jié)合蛋白、崗崎片段、錯(cuò)配修復(fù)、段、錯(cuò)配修復(fù)、DNADNA的轉(zhuǎn)座、的轉(zhuǎn)座、C C值矛盾、前導(dǎo)鏈與后隨鏈。值矛盾、前導(dǎo)鏈與后隨鏈。