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1、 本章將介紹DNA 的結構和從一代細胞到下一代細胞的傳遞、遺傳及變異等過程。 由 于 親 代 能 夠 將 自 己 的 遺 傳 物 質 DNA以 染 色 體 的 形 式 傳給 子 代 ， 保 持 物 種 的 穩(wěn) 定 性 和 連 續(xù) 性 。 因 此 ， 人 們 普 遍 認 為染 色 體 在 遺 傳 上 起 著 主 要 作 用 。人 類 22對 染 色 體 及 性 染色 體 性 染 色 體 掃 描 電鏡 圖 左 圖 為 人 類 染 色 體 ， 在 光 鏡 下 即 可 觀 察 其 形 態(tài) ， 右 圖 為電 鏡 圖 片 ， 可 見 不 規(guī) 則 的 染 色 質 。 1 2.4. 真 核 細 胞 染 色體
2、的 結 構v 真 核 細 胞 染 色 體 的DNA如 圖 所 示 ， 經 過四 級 壓 縮 ， 長 度 壓 縮將 近 10000倍 。v 四 級 分 別 為 ：n 核 小 體 n 螺 線 管n 超 螺 旋 圓 筒n 染 色 單 體 第二節(jié) DNA 的結構 拓 撲 異構 酶溴 乙啶 拓 撲 異構 酶溴 乙啶負 超 螺旋 正 超 螺旋松 弛DNA 螺旋超螺旋 物 種 細 胞 內 復 制 子 數目 /個 平 均 長 度 /kb 復 制 子 移 動 速 度/(bpmin-1)大 腸 桿 菌 1 4200 50000酵 母 500 40 3600果 蠅 3500 40 2600爪 蟾 15000 200
3、 500蠶 豆 35000 300 ？ v環(huán) 狀 DNA復 制n 型n 滾 環(huán) 型n D-環(huán) 型 v復 制 的 終 止n 當 復 制 叉 前 移 ， 遇 到 約 22個 堿 基 的 重 復 性 終 止 序 列（ Ter） 時 ， Ter-Tus復 合 物 能 阻 止 DNA的 解 鏈 ， 阻 擋復 制 叉 的 前 移 。n 復 制 停 止 后 ， 仍 有 50-100bp未 被 復 制 ， 將 由 修 復 方 式填 補 空 缺 ， 而 后 兩 鏈 解 開 。 DNA聚 合 酶 DNA聚 合 酶 DNA聚 合 酶 （ 復 合 物 ）分 子 量 109 000 120 000 400 000每 個
4、 細 胞 所 含 400 100 102053聚 合 作 用 + + +35核 酸 外 切 酶 + + +53核 酸 外 切 酶 + 新 生 鏈 合 成 +生 物 學 活 性 1 0.05 15聚 合 速 度 （ 37 核 苷 酸 /min.分 子 ） 1 000 100300 15 000以 上 表 11-9 真 核 生 物 五 種 DNA聚 合 酶DNA聚 合 酶 （ ） （ ） （ ） 位 置 核 核 核 核 線 粒 體功 能 后 隨 鏈 的 合 成和 引 發(fā) 前 導 鏈 的 合 成 修 復 修 復 復 制相 對 活 性 80% 10 15% 2 15%分 子 量 300kD 170 2
5、30kD 250 kD 40 kD 180 300 kD53外 切 35外 切 + + + 雙 脫 氧 T 不 影 響 不 影 響 弱 抑 制 抑 制 DNA修 復 系 統(tǒng) 功 能錯 配 修 復 恢 復 錯 配切 除 修 復 （ 堿 基 、 核 苷 酸 ） 切 除 突 變 的 堿 基 和 核 苷 酸 片 段重 組 修 復 復 制 后 的 修 復DNA直 接 修 復 修 復 嘧 啶 二 體SOS系 統(tǒng) DNA的 修 復 ， 導 致 變 異 UV 常見的化學誘變劑化合物類別作用點分子改變堿基類似物如：5-BU A 5-BU G - A - T - - G - C -羥胺類（NH 2OH）T C -
6、 T - A - - C - G -亞硝酸鹽（NO2）C U - G - C - - A - T -烷化劑如：氮芥類，Nitromins G mGG G DNA缺失G 鐮形紅細胞貧血病人Hb (HbS) 亞基N-val his leu thr pro val glu C 肽鏈CAC GTG基因正常成人Hb (HbA)亞基N-val his leu thr pro glu glu C 肽鏈CTC GAG基因 谷 酪 蛋 絲5 G C A G U A C A U G U C 丙 纈 組 纈正常5 G A G U A C A U G U C 缺失C 缺 失 引 起 框 移 突 變 Holliday中 間 體 的 拆 分 34 1， 2切 割 3， 4切 割1 2 DNA內 切 酶DNA內 切 酶 DNA內切酶DNA內切酶產 生 含 異 源 雙 鏈的 親 本 DNA分 子 產 生 重 組 體 Holliday的 異 構 化 產 生 重 組 體 的 拆 分Hol l i day結 構 一 經 生 成 即 可不 斷 地 處 于 異 構 化 異 源 雙 鏈 heteroduplex DNA 重 組 結 果 取 決 于 拆 分 時配 對 鏈 上 的 切 口 位 置 “ 親 本 鏈 ” “ 重 組 體 ” 復 制型 非 復 制型
基因工程PPT課件 第二章 染色體與DNA
