现在分子生物学(笔记)_朱玉贤_第三版

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最新现代分子生物学(第3版)-朱玉贤-课后答案(全)

最新现代分子生物学(第3版)-朱玉贤-课后答案(全)

现代分子生物学(第3版)-朱玉贤-课后答案(全)------------------------------------------作者xxxx------------------------------------------日期xxxx第一章1简述孟德尔、摩尔根和沃森等人对分子生物学发展的主要贡献答:孟德尔的对分子生物学的发展的主要贡献在于他通过豌豆实验,发现了遗传规律、分离规律及自由组合规律;摩尔根的主要贡献在于发现染色体的遗传机制,创立染色体遗传理论,成为现代实验生物学奠基人;沃森和克里克在1953年提出DAN反向双平行双螺旋模型.2写出DNARNA的英文全称答:脱氧核糖核酸(DNA, Deoxyribonucleic acid),核糖核酸(RNA, Ribonucleic acid)3试述“有其父必有其子"的生物学本质答:其生物学本质是基因遗传.子代的性质由遗传所得的基因决定,而基因由于遗传的作用,其基因的一半来自于父方,一般来自于母方。

4早期主要有哪些实验证实DNA是遗传物质?写出这些实验的主要步骤答:一,肺炎双球菌感染实验,1,R型菌落粗糙,菌体无多糖荚膜,无毒,注入小鼠体内后,小鼠不死亡。

2,S型菌落光滑,菌体有多糖荚膜,有毒,注入到小鼠体内可以使小鼠患病死亡。

3,用加热的方法杀死S型细菌后注入到小鼠体内,小鼠不死亡;二,噬菌体侵染细菌的实验:1,噬菌体侵染细菌的实验过程:吸附→侵入→复制→组装→释放。

2,DNA中P的含量多,蛋白质中P的含量少;蛋白质中有S而DNA中没有S,所以用放射性同位素35S标记一部分噬菌体的蛋白质,用放射性同位素32P标记另一部分噬菌体的DNA。

用35P标记蛋白质的噬菌体侵染后,细菌体内无放射性,即表明噬菌体的蛋白质没有进入细菌内部;而用32P标记DNA的噬菌体侵染细菌后,细菌体内有放射性,即表明噬菌体的DNA进入了细菌体内.三,烟草TMV的重建实验:1957年,Fraenkel—Conrat等人,将两个不同的TMV株系(S株系和HR株系)的蛋白质和RNA分别提取出来,然后相互对换,将S株系的蛋白质和HR株系的RNA,或反过来将HR株系的蛋白质和S株系的RNA放在一起,重建形成两种杂种病毒,去感染烟草叶片.5请定义DNA重组技术和基因工程技术答:DNA重组技术:目的是将不同的DNA片段(如某个基因或基因的一部分)按照人们的设计定向连接起来,然后在特定的受体细胞中与载体同时复制并得到表达,产生影响受体细胞的新的遗传性状。

朱玉贤 第三版 现代分子生物学 重点

朱玉贤 第三版 现代分子生物学 重点

分子生物学课程教学讲义朱玉贤第一讲序论二、现代分子生物学中的主要里程碑分子生物学是研究核酸、蛋白质等所有生物大分子的形态、结构特征与其重要性、规律性和相互关系的科学,是人类从分子水平上真正揭开生物世界的奥秘,由被动地适应自然界转向主动地改造和重组自然界的根底学科。

当人们意识到同一生物不同世代之间的连续性是由生物体自身所携带的遗传物质所决定的,科学家为提醒这些遗传密码所进展的努力就成为人类征服自然的一局部,而以生物大分子为研究对像的分子生物学就迅速成为现代社会中最具活力的科学。

从1847年Schleiden和Schwann提出"细胞学说",证明动、植物都是由细胞组成的到今天,虽然不过短短一百多年时间,我们对生物大分子--细胞的化学组成却有了深刻的认识。

孟德尔的遗传学规律最先使人们对性状遗传产生了理性认识,而Morgan的基因学说那么进一步将"性状"与"基因"相耦联,成为分子遗传学的奠基石。

Watson和Crick所提出的脱氧核糖酸双螺旋模型,为充分提醒遗传信息的传递规律铺平了道路。

在蛋白质化学方面,继Sumner在1936年证实酶是蛋白质之后,Sanger利用纸电泳与层析技术于1953年首次说明胰岛素的一级结构,开创了蛋白质序列分析的先河。

而Kendrew和Perutz利用X射线衍射技术解析了肌红蛋白〔myoglobin〕与血红蛋白〔hemoglobin〕的三维结构,论证了这些蛋白质在输送分子氧过程中的特殊作用,成为研究生物大分子空间立体构型的先驱。

1910年,德国科学家Kossel第一个别离了腺嘌呤,胸腺嘧啶和组氨酸。

1959年,美国科学家Uchoa第一次合成了核糖核酸,实现了将基因内的遗传信息通过RNA翻译成蛋白质的过程。

同年,Kornberg实现了试管内细菌细胞中DNA的复制。

1962年,Watson〔美〕和Crick〔英〕因为在1953年提出DNA的反向平行双螺旋模型而与Wilkins共获Noble生理医学奖,后者通过X射线衍射证实了Watson-Crick模型。

现代分子生物学(第3版)-朱玉贤-课后答案(全)上课讲义

现代分子生物学(第3版)-朱玉贤-课后答案(全)上课讲义

现代分子生物学(第3版)-朱玉贤-课后答案(全)第一章1 简述孟德尔、摩尔根和沃森等人对分子生物学发展的主要贡献答:孟德尔的对分子生物学的发展的主要贡献在于他通过豌豆实验,发现了遗传规律、分离规律及自由组合规律;摩尔根的主要贡献在于发现染色体的遗传机制,创立染色体遗传理论,成为现代实验生物学奠基人;沃森和克里克在1953年提出DAN反向双平行双螺旋模型。

2写出DNARNA的英文全称答:脱氧核糖核酸(DNA, Deoxyribonucleic acid),核糖核酸(RNA, Ribonucleic acid)3试述“有其父必有其子”的生物学本质答:其生物学本质是基因遗传。

子代的性质由遗传所得的基因决定,而基因由于遗传的作用,其基因的一半来自于父方,一般来自于母方。

4早期主要有哪些实验证实DNA是遗传物质?写出这些实验的主要步骤答:一,肺炎双球菌感染实验,1,R型菌落粗糙,菌体无多糖荚膜,无毒,注入小鼠体内后,小鼠不死亡。

2,S型菌落光滑,菌体有多糖荚膜,有毒,注入到小鼠体内可以使小鼠患病死亡。

3,用加热的方法杀死S型细菌后注入到小鼠体内,小鼠不死亡;二,噬菌体侵染细菌的实验:1,噬菌体侵染细菌的实验过程:吸附→侵入→复制→组装→释放。

2,DNA中P的含量多,蛋白质中P 的含量少;蛋白质中有S而DNA中没有S,所以用放射性同位素35S标记一部分噬菌体的蛋白质,用放射性同位素32P标记另一部分噬菌体的DNA。

用35P 标记蛋白质的噬菌体侵染后,细菌体内无放射性,即表明噬菌体的蛋白质没有进入细菌内部;而用32P标记DNA的噬菌体侵染细菌后,细菌体内有放射性,即表明噬菌体的DNA进入了细菌体内。

三,烟草TMV的重建实验:1957年,Fraenkel-Conrat等人,将两个不同的TMV株系(S株系和HR株系)的蛋白质和RNA分别提取出来,然后相互对换,将S株系的蛋白质和HR株系的RNA,或反过来将HR株系的蛋白质和S株系的RNA放在一起,重建形成两种杂种病毒,去感染烟草叶片。

现代分子生物学朱玉贤课后习题答案2-3

现代分子生物学朱玉贤课后习题答案2-3
8,简述原核生物和真核生物mRNA的区别。
答:1,原核生物mRNA常以多顺反子的形式存在。真核生物mRNA一般以单顺反子的形式存在;2,原核生物mRNA的转录与翻译一般是偶联的,真核生物转录的mRNA前体则需经转录后加工,加工为成熟的mRNA与蛋白质结合生成信息体后才开始工作;3,原核生物mRNA半寿期很短,一般为几分钟 ,最长只有数小时。真核生物mRNA的半寿期较长, 如胚胎中的mRNA可达数日;4,原核与真核生物mRNA的结构特点也不同,原核生物的mRNA的5’端无帽子结构,3’端没有或只有较短的poly A结构。
滚环型
D—环型
8.简述原核生物DNA的复制特点。
(1)复制的起始 1, DNA双螺旋的解旋 DNA在复制时,其双链首先解开,形成复制叉,这是一个有多种蛋白质和酶参与的复杂过程。
切除修复
重组修复‘
DNA直接修复
SOS系统
11.什么是转座子?可分为哪些种类?
DNA的转座,或称移位,是由可移位因子介导的遗传物质重排现象。转座子(transposon,
Tn)是存在于染色体DNA上可自主复制和移位的基本单位。转座子分为两大类:插入序列(IS)和复合型转座子。
1, 插入序列 插入序列是最简单的转座子,它不含有任何宿主基因。它们是细菌染色体或质粒DNA的正常组成部分。一个细菌细胞常带有少于10个序列。转座子常常被定为到特定的基因中,造成该基因突变。
3.由螺线管进一步螺旋化形成直径为0.4μm的圆筒状结构,称为超螺线管,这是染色质包装的三级结构。
4.这种超螺线管进一步螺旋折叠,形成长2-10μm的染色单体,即染色质包装的四级结构。
4. 简述DNA的一,二,三级结构的特征
DNA一级结构:4种核苷酸的的连接及排列顺序,表示了该DNA分子的化学结构

现代分子生物学名词解释朱玉贤

现代分子生物学名词解释朱玉贤

ABC模型:即控制花形态发生得模型.该模型把四轮花器官同时发生作为基本前提,强调花形态突变体产生不同花器官得生理位置变化。

该模型中正常花得四轮结构得形成就是由三组基因A、B、C共同作用完成得,每一轮花器官特征得决定分别依赖于A、B、C三组基因中得一组或两组基因得正常表达oA组基因控制萼片、花瓣得发育,B组基因控制花瓣、雄蕊得发育,C组基因控制雄蕊、心皮得发育oA、C组基因互相拮抗,抑制对方在自身所控制得区域中表达,如其中任何一组或更多得基因发生突变而丧失功能,花得形态就出现异常。

AP位点(APsite):所有细胞中都带有不同类型、能识别受损核酸位点得糖苷水解酶,它能特异性切除受损核苷酸上得N-β糖苷键,在DNA链上形成去嘌呤或去嘧啶位点,统称为AP位点。

cDNA(plementaryDNA):在体外以mRNA为模板,利用反转录酶与DNA聚合酶合成得一段双链DNA。

C值(Cvalue):通常就是指一种生物单倍体基因组DNA得总量,以每细胞内得皮克(pg)数表示。

C值反常现象(Cvaluedox):也称C值谬误。

指C值往往与种系得进化复杂性不一致得现象,即基因组大小与遗传复杂性之间没有必然得联系,某些较低等得生物C值却很大,如一些两柄动物得C值甚至比哺乳动物还大。

Dane颗粒:HBV完整颗粒得直径为42nm,称为Dane颗粒,由外膜与核壳组成,有很强得感染性。

DNA(deoxyribonucleicacid):脱氧核糖核酸,就是世界上所有已知高等真核生物与绝大部分低等生物得遗传物质。

DNA得半保留复制(semi-conservativereplication):DNA在复制过程中,每条链分别作为模板合成新链,产生互补得两条链.这样新形成得两个DNA分子与原来DNA 分子得碱基顺序完全一样。

因此,每个子代分子得一条链来自亲代DNA,另一条链则就是新合成得,这种复制方式被称为DNA得半保留复制。

DNA得半不连续复制(serru—cliscontinuousreplication):DNA复制过程中前导链得复制就是连续得,而另一条链,即后随链得复制就是中断得、不连续得。

现代分子生物学课后习题集及答案(朱玉贤

现代分子生物学课后习题集及答案(朱玉贤

现代分子生物学课后习题集及答案(朱玉贤现代分子生物学课后习题及答案(共10章)第一章绪论1.你对现代分子生物学的含义和包括的研究范围是怎么理解的?2. 分子生物学研究内容有哪些方面?3. 分子生物学发展前景如何?4. 人类基因组计划完成的社会意义和科学意义是什么?答案:1.分子生物学是从分子水平研究生命本质的一门新兴边缘学科,它以核酸和蛋白质等生物大分子的结构及其在遗传信息和细胞信息传递中的作用为研究对象,是当前生命科学中发展最快并正在与其它学科广泛交叉与渗透的重要前沿领域。

狭义:偏重于核酸的分子生物学,主要研究基因或 DNA 的复制.转录. 达和调节控制等过程,其中也涉及与这些过程有关的蛋白质和酶的结构与功能的研究。

分子生物学的发展为人类认识生命现象带来了前所未有的机会,也为人类利用和改造生物创造了极为广阔的前景。

所谓在分子水平上研究生命的本质主要是指对遗传. 生殖.生长和发育等生命基本特征的分子机理的阐明,从而为利用和改造生物奠定理论基础和提供新的手段。

这里的分子水平指的是那些携带遗传信息的核酸和在遗传信息传递及细胞内.细胞间通讯过程中发挥着重要作用的蛋白质等生物大分子。

这些生物大分子均具有较大的分子量,由简单的小分子核苷酸或氨基酸排列组合以蕴藏各种信息,并且具有复杂的空间结构以形成精确的相互作用系统,由此构成生物的多样化和生物个体精确的生长发育和代谢调节控制系统。

阐明这些复杂的结构及结构与功能的关系是分子生物学的主要任务。

2. 分子生物学主要包含以下三部分研究内容:A.核酸的分子生物学,核酸的分子生物学研究核酸的结构及其功能。

由于核酸的主要作用是携带和传递遗传信息,因此分子遗传学(moleculargeics)是其主要组成部分。

由于50 年代以来的迅速发展,该领域已形成了比较完整的理论体系和研究技术,是目前分子生物学内容最丰富的一个领域。

研究内容包括核酸/基因组的结构.遗传信息的复制.转录与翻译,核酸存储的信息修复与突变,基因达调控和基因工程技术的发展和应用等。

现代分子生物学名词解释朱玉贤

现代分子生物学名词解释朱玉贤

ABC模型:即控制花形态发生的模型。

该模型把四轮花器官同时发生作为基本前提,强调花形态突变体产生不同花器官的生理位置变化。

该模型中正常花的四轮结构的形成是由三组基因A、B、C共同作用完成的,每一轮花器官特征的决定分别依赖于A、B、C三组基因中的一组或两组基因的正常表达oA组基因控制萼片、花瓣的发育,B组基因控制花瓣、雄蕊的发育,C组基因控制雄蕊、心皮的发育oA、C组基因互相拮抗,抑制对方在自身所控制的区域中表达,如其中任何一组或更多的基因发生突变而丧失功能,花的形态就出现异常。

AP位点(APsite):所有细胞中都带有不同类型、能识别受损核酸位点的糖苷水解酶,它能特异性切除受损核苷酸上的N-β糖苷键,在DNA链上形成去嘌呤或去嘧啶位点,统称为AP位点。

cDNA(complementaryDNA):在体外以mRNA为模板,利用反转录酶和DNA聚合酶合成的一段双链DNA。

C值(Cvalue):通常是指一种生物单倍体基因组DNA的总量,以每细胞内的皮克(pg)数表示。

C值反常现象(Cvaluedox):也称C值谬误。

指C值往往与种系的进化复杂性不一致的现象,即基因组大小与遗传复杂性之间没有必然的联系,某些较低等的生物C值却很大,如一些两柄动物的C值甚至比哺乳动物还大。

Dane颗粒:HBV完整颗粒的直径为42nm,称为Dane颗粒,由外膜和核壳组成,有很强的感染性。

DNA(deoxyribonucleicacid):脱氧核糖核酸,是世界上所有已知高等真核生物和绝大部分低等生物的遗传物质。

DNA的半保留复制(semi-conservativereplication):DNA在复制过程中,每条链分别作为模板合成新链,产生互补的两条链。

这样新形成的两个DNA分子与原来DNA分子的碱基顺序完全一样。

因此,每个子代分子的一条链来自亲代DNA,另一条链则是新合成的,这种复制方式被称为DNA的半保留复制。

DNA的半不连续复制(serru-cliscontinuousreplication):DNA复制过程中前导链的复制是连续的,而另一条链,即后随链的复制是中断的、不连续的。

现代分子生物学课后答案(朱玉贤_第

现代分子生物学课后答案(朱玉贤_第

第五章分子生物学研究法(上)------DNA RNA及蛋白质操作技术1. 简述PCR技术。

课本P165.2 .简述核酸的凝胶电泳。

答:将某种分子放到特定的电场中,它就会以一定的速度向适当的电极移动。

某物质在电场作用下的迁移速度叫作电泳的速率,它与电场强度成正比,与该分子所携带的净电荷数成正比,而与分子的磨擦系数成反比(分子大小、极性、介质的粘度系数等)。

在生理条件下,核酸分子中的磷酸基团是离子化的,所以,DNA和RNA实际上呈多聚阴离子状态(Polyanions)。

将DNA、RNA放到电场中,它就会由负极 -正极移动。

在凝胶电泳中,一般加入溴化乙锭(EB)--ethidium bromide 染色,此时,核酸分子在紫外光下发出荧光,肉眼能看到约50ng DNA所形成的条带。

3. 什么是south 杂交?指将经过电泳分离的DNA片断转移到一定的固相支持物的过程第七章基因的表达与调控(上)---- 原核基因表达调控模式1.简述代谢物对基因表达调控的两种方式。

① 转录水平上的调控(transcriptional regulation) ;② 转录水平上的调控(post-transcriptional regulation) ,包括mRNA 加工成熟水平上的调控(differen,tial processing of RNA transcript和翻译水平上的调控(differential translation of mRNA)。

3.简述乳糖操纵子的调控模型。

A、乳糖操纵子的组成:大肠杆菌乳糖操纵子含Z、Y、A三个结构基因,分别编码半乳糖苷酶、透酶和半乳糖苷乙酰转移酶,此外还有一个操纵序列0, —个启动子P和一个调节基因I。

B、阻遏蛋白的负性调节:没有乳糖存在时,I基因编码的阻遏蛋白结合于操纵序列O处,乳糖操纵子处于阻遏状态,不能合成分解乳糖的三种酶;有乳糖存在时,乳糖作为诱导物诱导阻遏蛋白变构,不能结合于操纵序列,乳糖操纵子被诱导开放合成分解乳糖的三种酶。

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第一章绪论分子生物学分子生物学的基本含义(p8)分子生物学是研究核酸、蛋白质等所有生物大分子的形态、结构特征及其重要性、规律性和相互关系的科学,是人类从分子水平上真正揭开生物世界的奥秘,由被动地适应自然界转向主动地改造和重组自然界的基础学科。

分子生物学与其它学科的关系分子生物学是由生物化学、生物物理学、遗传学、微生物学、细胞学、以至信息科学等多学科相互渗透、综合融会而产生并发展起来的,凝聚了不同学科专长的科学家的共同努力。

它虽产生于上述各个学科,但已形成它独特的理论体系和研究手段,成为一个独立的学科。

生物化学与分子生物学关系最为密切:生物化学是从化学角度研究生命现象的科学,它着重研究生物体内各种生物分子的结构、转变与新陈代谢。

传统生物化学的中心内容是代谢,包括糖、脂类、氨基酸、核苷酸、以及能量代谢等与生理功能的联系。

分子生物学则着重阐明生命的本质----主要研究生物大分子核酸与蛋白质的结构与功能、生命信息的传递和调控。

细胞生物学与分子生物学关系也十分密切:传统的细胞生物学主要研究细胞和亚细胞器的形态、结构与功能。

探讨组成细胞的分子结构比单纯观察大体结构能更加深入认识细胞的结构与功能,因此现代细胞生物学的发展越来越多地应用分子生物学的理论和方法。

分子生物学则是从研究各个生物大分子的结构入手,但各个分子不能孤立发挥作用,生命绝非组成成分的随意加和或混合,分子生物学还需要进一步研究各生物分子间的高层次组织和相互作用,尤其是细胞整体反应的分子机理,这在某种程度上是向细胞生物学的靠拢。

第一章序论1859年发表了《物种起源》,用事实证明“物竞天择,适者生存”的进化论思想。

指出:物种的变异是由于大自然的环境和生物群体的生存竞争造成的,彻底否定了“创世说”。

达尔文第一个认识到生物世界的不连续性。

意义:达尔文关于生物进化的学说及其唯物主义的物种起源理论,是生物科学史上最伟大的创举之一,具有不可磨灭的贡献。

细胞学说细胞学说的建立及其意义德国植物学家施莱登和德国动物学家施旺共同提出:一切植物、动物都是由细胞组成的,细胞是一切动植物的基本单位。

经典遗传学两条基本规律:统一律:当两种不同植物杂交时,它们的下一代可能与亲本之一完全相同;分离规律:将不同植物品种杂交后的F1代种子再进行杂交或自交时,下一代就会按照一定的比例分离,因而具有不同的形式。

1865年发表《植物杂交试验》,直到1900年才被人们重新发现。

孟德尔被公认为经典遗传学的奠基人。

现代遗传学Morgan及其助手第一次将代表某一特性的基因同染色体联系起来,使科学界普遍认识了染色体的重要性并接受了孟德尔的遗传学原理。

Morgan特别指出:种质必须由某些独立的要素组成,我们把这些要素称为遗传因子或基因。

第二节分子生物学发展简史准备和酝酿阶段(19世纪后期到20世纪50年代初)对生命本质的认识上的两点重大突破:1.确定了蛋白质是生命的主要基础物质2.确定了生物遗传的物质基础是DNA现代分子生物学的建立和发展阶段(20世纪50年代初到70年代初)这一阶段以1953年Watson和Crick提出的DNA双螺旋结构模型作为现代分子生物学诞生的里程碑开创了分子遗传学基本理论建立和发展的黄金时代。

在此期间的主要进展包括:遗传信息传递中心法则的建立对蛋白质结构与功能的进一步认识DNA双螺旋发现的意义:确立了核酸作为信息分子的结构基础;提出了碱基配对是核酸复制、遗传信息传递的基本方式;从而最后确定了核酸是遗传的物质基础,为认识核酸与蛋白质的关系及其在生命中的作用打下了最重要的基础。

Crick于1954年所提出遗传信息传递的中心法则(Central Dogma ):初步认识生命本质并开始改造生命的深入发展阶段(20世纪70年代后至今)基因工程技术的出现作为标志。

其间的重大成就包括:重组DNA技术的建立和发展基因组研究的发展单克隆抗体及基因工程抗体的建立和发展基因表达调控机理细胞信号转导机理研究成为新的前沿领域第三节分子生物学的主要研究内容一.DNA重组技术(recombinant DNA technology)定义:又称为基因工程,根据分子生物学和遗传学的原理,将一种生物的遗传物质DNA转移到另一生物体中,使后者获得新的遗传性状或表达出所需要的产物。

DNA重组技术的应用:利用微生物基因工程生产重组基因工程药物转基因植物和动物体细胞克隆基因表达与调控的基础研究二.生物大分子的结构功能研究三.基因组、功能基因组与生物信息学的研究基因组、蛋白质组与生物信息学基因组(Genome):细胞或生物体一条完整单体的全部染色体遗传物质的总和。

人类基因组计划(Human Genome Project, HGP):测定出人基因组全部DNA3109硷基对的序列、确定人类约5-10万个基因的一级结构。

基因组、蛋白质组与生物信息学蛋白组计划(Proteome project):又称为后基因组计划或功能基因组计划,用于揭示并阐明细胞、组织乃至整个生物个体全部蛋白质及其功能。

生物信息学(Bioinformatics):是在生命科学的研究中,以计算机为工具对生物信息进行储存、检索和分析的科学。

四.基因表达调控研究第二章染色体与DNA本章内容1. 染色体2. DNA的结构3. DNA的复制4. 原核生物和真核生物DNA复制特点5. DNA的修复6. DNA的转座第一节染色体(chromosome)概念:染色体(chromosome):原指真核生物细胞分裂中期具有一定形态特征的染色质。

现在这一概念已扩大为包括原核生物及细胞器在内的基因载体的总称。

染色质(chromatin):由DNA和蛋白质构成,在分裂间期染色体结构疏松,称为染色质。

其实染色质与染色体只是同一物质在不同细胞周期的表现。

常染色质(euchromatin):是进行活跃转录的部位,呈疏松的环状,电镜下表现为浅染,易被核酸酶在一些敏感的位点(hypersensitive sites)降解。

异染色质(heterochromatin):在间期核中处于凝缩状态,无转录活性,也叫非活动染色质(inactive chromatin),是遗传惰性区。

在细胞周期中表现为晚复制,早凝缩,即异固缩现象(heteropycnosis)。

原核细胞与真核细胞特征分析染色体特性:分子结构相对稳定能够自我复制,使亲、子代之间保持连续性能够指导蛋白质的合成,从而控制整个生命过程能够产生可遗传的变异真核细胞染色体的组成DNA 30%--40%组蛋白(histone) 30%--40%非组蛋白(NHP) 变化很大少量RNA染色体中的蛋白质组蛋白(histone):一类小的带有丰富正电荷(富含Lys、Arg)的核蛋白,与DNA有高亲和力。

组蛋白是染色体的结构蛋白,它与DNA组成核小体。

组蛋白分为H1、H2A、H2B、H3及H4。

非组蛋白(non-histone protein):是染色体上与特异DNA序列结合的蛋白质,所以又称为序列特异性DNA结合蛋白。

组蛋白具有如下特性:1、进化上的极端保守性。

2、无组织特异性。

3、肽链上氨基酸分布的不对称性。

4、组蛋白的修饰作用。

5、富含赖氨酸的组蛋白H5。

非组蛋白:非组蛋白大约占组蛋白总量的60-70%,种类很多。

(1)HMG蛋白(high mobility group protein) ,能与DNA结合(不牢固),也能与H1作用,可能与DNA的超螺旋结构有关。

(2)DNA结合蛋白:可能是一些与DNA的复制或转录有关的酶或调节物质。

(3)A24非组蛋白:与H2A差不多,位于核小体内,功能不祥。

非组蛋白的一般特性:1.非组蛋白的多样性;非组蛋白的量大约是组蛋白的60%~70%,但它的种类却很多,约在20-100种之间,其中常见的有15-20种。

2.非组蛋白的组织专一性和种属专一性。

DNAC值:通常指一种生物单倍体基因组DNA的总量。

C值反常现象:真核细胞基因组的最大特点是它含有大量的重复序列,而且功能DNA序列大多被不编码蛋白质的非功能DNA所隔开,这就是著名的“C值反常现象”。

染色体中的DNA根据DNA的动力学研究,真核细胞DNA可分为:高度重复序列:几百→几万copy。

如:卫星DNA和微卫星DNA。

中度重复序列:10 →几百copy。

如:各种rDNA、tDNA及组蛋白基因。

低度重复序列:2 →10 copy。

如:血红蛋白。

单拷贝序列:大多数编码蛋白质的结构基因和基因间间隔序列。

只有一个拷贝。

如:蛋清蛋白。

染色体折叠DNA核小体螺线管圆筒超螺旋(1)核小体染色质纤维细丝是许多核小体连成的念珠状结构。

核小体(nucleosome):DNA绕在组蛋白八聚体(H2A、H2B、H3、H4各一对)核心外1.8周(146bp),形成核小体核心颗粒。

(2)螺线管10nm的染色质细丝盘绕成螺旋管状的30nm纤维粗丝,通称螺线管(solenoid)。

螺线管的每一螺旋包含6个核小体,其压缩比为6。

这种螺线管是分裂间期染色质和分裂中期染色体的基本组分。

(3)上述螺线管可进一步压缩形成超螺旋。

由30nm螺线管缠绕而成一细长、中空的圆筒,直径为4 000nm,压缩比是40。

(4)超螺旋进一步压缩1/5便成为染色体单体,总压缩比是7×6×40×5,将近一万倍。

原核生物基因组特点:1、结构简练2、存在转录单元多顺反子mRNA3、有重叠基因Sanger1977在《Nature》上发表了ΦX174 DNA的全部核苷酸序列,正式发现了重叠基因。

第二节DNA的结构一、DNA的一级结构所谓DNA的一级结构,就是指4种核苷酸的连接及其排列顺序,表示了该DNA分子的化学构成。

基本特点①DNA分子是由两条互相平行的脱氧核苷酸长链盘绕而成的。

②DNA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,它的组成有一定的规律。

这就是嘌呤与嘧啶配对,而且腺嘌呤(A)只能与胸腺嘧啶(T)配对,鸟嘌呤(G)只能与胞嘧啶(C)配对。

2、DNA的二级结构DNA的二级结构是指两条多核苷酸链反向平行盘绕所生成的双螺旋结构。

通常情况下,DNA的二级结构分两大类:一类是右手螺旋,如A-DNA和B-DNA;另一类是左手螺旋,即Z-DNA。

3、DNA的高级结构DNA的高级结构是指DNA双螺旋进一步扭曲盘绕所形成的特定空间结构。

超螺旋结构是DNA高级结构的主要形式,可分为正超螺旋与负超螺旋两大类。

DNA分子的超螺旋化可以用一个数学公式来表示:L=T+W其中L为连接数(linking number),是指环形DNA分子两条链间交叉的次数。

只要不发生链的断裂,L是个常量。

T为双螺旋的盘绕数(twisting number),W为超螺旋数(writhing number),它们是变量。

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