原核生物染色体的特点
6原核、真核生物基因组
2.1 在原核生物基因组中，基因是如何组织的 在原核生物基因组中，
• 原核生物基因组具有 紧密的基因编排，基因间几 原核生物基因组具有紧密的基因编排， 紧密的基因编排 乎没有间隔，因此利用ORF扫描来定位基因相对 乎没有间隔，因此利用 扫描来定位基因相对 容易。 容易。 • 在已测序的大肠杆菌的基因组中也存在非编码 DNA，但只占 ，但只占11%，以小片段的形式分布于整个 ， 小片段的形式分布于整个 基因组，基因组几乎不存在其它被浪费的空间。 基因组，基因组几乎不存在其它被浪费的空间。
1. 原核生物基因组的物理特征
1.1 原核生物的染色体
A. 有关原核生物基因组的传统观点 • 在典型的原核生物中 ， 基因组包含于单一的环状 在典型的原核生物中， DNA分子中，这个分子位于拟核中。 分子中， 拟核中 分子中 这个分子位于拟核 • 原核生物细胞具有原始的核，没有核膜 ，更没有核 原核生物细胞具有原始的核， 没有核膜， 细胞具有原始的核 结构简单， 仁 ，结构简单 ，为了与真核细胞中典型的细胞核有 所别，称为拟核 所区别，称为拟核 (nucleoid)。 。
1.1 原核生物的染色体
A. 有关原核生物基因组的传统观点 • 和真核生物基因组一样 ， 原核生物基因组也必须 和真核生物基因组一样， 压缩到一个相对微小的体积，也需要在DNA结合 压缩到一个相对微小的体积 ， 也需要在 结合 蛋白的帮助下， 以一定的有序形式包装 起来（ 包装起来 蛋白的帮助下 ， 以一定的有序形式 包装 起来 （ 大 肠杆菌环状染色体总长1.6 mm，而大肠杆菌细胞 肠杆菌环状染色体总长 ， 只有1x2 µm）。 只有 ） • 目前已知的有关拟核中 目前已知的有关拟核中DNA组织排布情况大多来 组织排布情况大多来 自于对大肠杆菌的研究。 在大肠杆菌基因组中， 自于对大肠杆菌的研究 。 在大肠杆菌基因组中 ， 环状DNA分子是以超螺旋形式存在于细胞中的。 分子是以超螺旋形式存在于细胞中的。 环状 分子是以超螺旋形式存在于细胞中的
基础分子生物学重点整理
基础分子生物学重点整理Key Notes for Molecular Biology——Filed by Double Smile·Lee1.作为遗传物质染色体特征·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·能够指导蛋白质合成，从而控制整个生命过程·能够产生可遗传变异2.染色体在细胞分裂间期表现为染色质。
伸展的染色质形态上有利于在它上面的DNA储存的信息的表达。
而高度螺旋化了的棒状染色体则有利于细胞分裂中的遗传物质的平分。
3.原核细胞染色体：·一般只有一条大染色体且大都带有单拷贝基因；·整个染色体DNA几乎全部由功能基因和调控序列所组成；·几乎每个基因序列都与它所编码蛋白质序列呈线性对应关系。
4.真核细胞染色体的组成：真核生物染色体中DNA相对分子质量一般大大超过原核生物，并结合有大量的蛋白质，结构非常复杂。
其具体组成成分为：组蛋白、非组蛋白、DNA5.组蛋白是染色体的结构蛋白，其与DNA组成核小体。
根据其凝胶电泳性质可将其分为H1、H2A、H2B、H3及H4。
6.组蛋白的特性：·进化上极端保守性，其中H3、H4最保守，H1较不保守。
·无组织特异性。
精细胞染色体的组蛋白是鱼精蛋白。
·肽链上氨基酸分布的不对称性。
碱性氨基酸集中分布在N端的半条链上。
·组蛋白的修饰作用·组蛋白H5富含赖氨酸7.基因组含有两类遗传信息：一类是传统意义上的遗传信息：即DNA序列所提供的遗传信息。
另一类是表观遗传学信息：它提供了何时、何地、以何种方式应用遗传信息的指令。
8.非组蛋白的量大约是组蛋白的60%-70%，具有组织专一性和种属专一性。
非组蛋白包括酶类、骨架蛋白、核孔复合物蛋白以及肌动蛋白、肌球蛋白等。
它们也可能是染色质的组成成分。
几类常见的非组蛋白：HMG蛋白与超螺旋结构有关；DNA结合蛋白，与复制与转录有关的酶或者调节物质。
原核生物与真核生物DNA复制转录和翻译的特征比较 ppt课件
启动子的识别也比原核生物要复杂得多。原核 生物的RNA聚合酶可以直接起始转录合成RNA 。
原核与真核生物 翻译的特点
1、翻译的相同点 2、翻译的不同点
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1、转录的相同点
RNA合成方向都是从5’到3’，以DNA双链中 的反义链为模版，在RNA聚合酶催化下，以4 种三磷酸腺苷为原料，根据碱基互补配对原则 ，各核苷酸之间通过形成磷酸二酯键，不需要 引物的参与，合成的RNA带有与DNA编码链相 同的序列。转录的基本过程包括模版识别、转 录起始、通过启动子及转录的延伸和终止。
2、DNA复制的不同点
1）真核生物DNA的合成只是在细胞周期 的S期进行，而原核生物则在整个细胞生长 过程中都可进行DNA合成 ； 2）真核生物每条染色质上有多处复制起始 点，而原核生物只有一个起始点；且真核 生物DNA复制的起始需要起始点复合物（ ORC）的参与，而原核生物是由多种蛋白 质有序地作用与复制起始点来引发DNA的 复制过程； 3）真核生物DNA的合成所需的RNA引物 及后随链上合成的冈崎片段的长度比原核 生物要短。
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原核生物与真核生物DNA复制的特点
原核生物与真核生物DNA复制的特点首先，从DNA复制起始点的角度来看，原核生物和真核生物之间存在巨大的差异。
在原核生物中，DNA复制起初由一个单一的起始点开始，称为复制起始点。
这个点只包含一个起始复制点的序列，因此原核生物的DNA复制过程是单点发起的。
相反，在真核生物中，复制起始点通常以复制起始区（origin of replication）的形式存在，这是由多个起始复制点组成的序列区域。
这意味着真核生物的DNA复制可以同时在多个起始点开始，并同时在整个染色体上进行。
其次，在DNA复制速度方面，原核生物和真核生物也有明显的区别。
原核生物的DNA复制速度相对较快，这是因为它们的基因组较小，通常只有一个环状染色体。
因此，原核生物可以在短时间内完成整个DNA复制过程。
相比之下，真核生物的基因组较大，DNA复制速度相对较慢。
此外，真核生物的DNA复制还受到染色质结构的限制，这需要复制酶能够对DNA 进行谨慎的解缠和拷贝，以确保复制的准确性。
第三，关于DNA复制过程的调控机制，原核生物和真核生物之间也有明显的差异。
在原核生物中，DNA复制是严格依赖于细胞周期的，往往发生在细胞分裂前的特定时间段内。
这是通过细胞表达特定的复制蛋白来实现的，这些复制蛋白会在适当的时间被合成并参与到复制过程中。
相反，真核生物的DNA复制是依赖于一系列复杂的调控步骤，这些步骤包括染色质结构的调整、复制酶的装配和活性调控等。
此外，真核生物的DNA复制还受到细胞周期调控系统的影响，这可确保复制过程能够与其他细胞过程协调进行。
最后，关于DNA复制的准确性和修复机制，原核生物和真核生物也有一些差异。
原核生物在DNA复制过程中存在一些自我校正机制，如核苷酸配对错误的修复和错配鉴别，以确保复制的准确性。
但原核生物的DNA修复机制较为简单，主要依靠限制内切酶和核酸酶来修复损坏的DNA链。
相比之下，真核生物的DNA复制和修复涉及复杂的修复系统和调控机制，包括核修复酶、错配修复酶和DNA损伤应答途径等。
分子生物学期末复习
分子生物学期末复习第一讲染色体与DNA一染色体（遗传物质的主要载体）1 DNA作为遗传物质的优点：储存遗传信息量大；碱基互补，双螺旋结构使遗传稳定；核糖2′-OH脱氢使在水中稳定性大于RNA；可以突变以进化，方便修复以稳定遗传2 真核细胞染色体特点：①分子结构相对稳定；②能够自我复制，使亲子代之间保持连续性；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。
3 染色体蛋白主要分为组蛋白和非组蛋白两类。
真核细胞的染色体中，DNA与组蛋白的质量比约为1：14 组蛋白是染色体的结构蛋白，分为H1、H2A、H2B、H3及H4五种，与DNA共同组成核小体。
组蛋白含有大量的赖氨酸和精氨酸，其中H3、H4富含精氨酸，H1富含赖氨酸。
H2A、H2B介于两者之间。
5 组蛋白具有如下特性：①进化上的极端保守性（不同种生物组蛋白的氨基酸组成十分相似）②无组织特异性（只有鸟类、鱼类及两栖类红细胞染色体不含H1而带有H5）③肽链上氨基酸分布的不对称性（碱性氨基酸集中分布在N端的半条链上，而大部分疏水基团都分布在C端。
碱性的半条链易与DNA的负电荷区结合，而另外半条链与其他组蛋白、非组蛋白结合）④存在较普遍的修饰作用（如甲基化、乙基化、磷酸化及ADP核糖基化等。
修饰作用只发生在细胞周期的特定时间和组蛋白的特定位点上）二 DNA1 真核细胞基因组的最大特点是它含有大量的重复序列2 C值反常现象：①所谓C值，通常是指一种生物单倍体基因组DNA的总量②同类生物不同种属之间DNA总量变化很大。
从编码每类生物所需的DNA量的最低值看，生物细胞中的C值具有从低等生物到高等生物逐渐增加的趋势。
3 真核细胞DNA序列可被分为3类：①不重复序列（它占DNA 总量的10%～80%。
不重复序列长约750～2 000bp，相当于一个结构基因的长度）②中度重复序列（各种rRNA、tRNA以及某些结构基因如组蛋白基因等都属于这一类）③高度重复序列—卫星DNA（只存在于真核生物中，占基因组的10%~60%，由6~100个碱基组成）三染色体与核小体1 染色质DNA的Tm值比自由DNA高，说明在染色质中DNA极可能与蛋白质分子相互作用2 在染色质状态下，由DNA聚合酶和RNA聚合酶催化的DNA复制和转录活性大大低于在自由DNA中的反应3 DNA片段均为200bp基本单位的倍数，核小体是染色质的基本结构单位，由~200 bpDNA和组蛋白八聚体（由H2A、H2B、H3、H4各两个分子生成）组成四级压缩：第一级（DNA+组蛋白→核小体）第二级（核小体→螺线管）第三级（螺线体→超螺旋）第四级（超螺线体→染色体）4 原核生物基因组原核生物的基因组很小，大多只有一条染色体，且DNA含量少主要是单拷贝基因整个染色体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。
原核生物和真核生物的区别和特征
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原核生物的代谢方式多样，包括光 合作用、化能合成作用和异养作用 等
原核生物的遗传多样性，包括基因 突变、基因重组和基因转移等
真核生物种类繁多， 包括动物、植物、 真菌等
真核生物具有复杂 的细胞结构和功能， 如细胞核、线粒体、 内质网等
真核生物的基因组 较大，含有更多的 基因，可以编码更 多的蛋白质
原核生物的细胞膜 上没有细胞骨架， 而真核生物的细胞 膜上有细胞骨架。
原核生物：没有复杂的细 胞器，只有核糖体
真核生物：有各种复杂的 细胞器，如线粒体、内质
网、高尔基体等
原核生物：细胞器较少， 功能较简单
真核生物：细胞器较多， 功能较复杂
原核生物的DNA通常是单 链的，而真核生物的DNA 是双链的。
汇报人：XXX
原核生物的细胞结构简单， 没有核膜和核仁，只有一个 裸露的DNA分子。
原核生物是地球上最古老的 生物之一，包括细菌、蓝藻 等。
原核生物的细胞器较少，只 有核糖体、质膜等基本结构。
原核生物的繁殖方式主要是 二分裂，没有复杂的有性生
殖过程。
细胞结构：具有核膜、核仁、染色 体等细胞器
真核生物：基因表达调控 复杂，涉及多种调控机制
原核生物的细胞膜 主要由肽聚糖和肽 糖复合物组成，而 真核生物的细胞膜 主要由磷脂双分子 层和蛋白质组成。
原核生物的细胞膜 上没有细胞核，而 真核生物的细胞膜 上有细胞核。
原核生物的细胞膜 上没有内质网、高 尔基体等细胞器， 而真核生物的细胞 膜上有这些细胞器 。
原核生物的DNA通常比真 核生物的DNA短，但比真 核生物的RNA长。
原核生物的DNA通常比真 核生物的DNA更稳定，不 易被破坏。
原核生物基因组的结构特点
原核生物基因组的结构特点原核生物基因组是指原核生物（包括细菌和古菌）中的遗传物质的总和，是细胞内遗传信息的载体。
与真核生物相比，原核生物基因组具有一些独特的结构特点。
本文将从基因组大小、基因密度、基因组重复、基因组结构和基因组稳定性等方面进行探讨。
原核生物基因组的大小相对较小。
细菌的基因组大小一般在几百万到几千万碱基对之间，最小的细菌基因组仅有几十万碱基对。
古菌的基因组大小相对较大，一般在几百万到几千万碱基对之间。
与之相比，真核生物的基因组通常在几百万到几十亿碱基对之间。
原核生物基因组较小的特点主要是由于其相对简单的细胞结构和功能的限制所致。
原核生物基因组的基因密度较高。
基因密度指的是在基因组中基因的数量与基因组大小的比值。
由于原核生物基因组较小，相对较多的基因被编码在有限的基因组中，因此基因密度较高。
细菌的基因密度通常在80%以上，古菌的基因密度也较高。
而真核生物的基因密度往往较低，通常在2-3%左右。
第三，原核生物基因组存在较多的基因组重复。
基因组重复指的是基因组中出现了相同或类似序列的现象。
在原核生物基因组中，常见的重复序列包括转座子、重复序列和基因家族等。
转座子是一类能够在基因组中移动的遗传元件，其存在可以导致基因组结构的变化。
重复序列是指在基因组中存在多个重复的DNA序列，可以影响基因的表达和调控。
基因家族是指在基因组中存在多个相似的基因，这些基因通常具有相似的结构和功能。
原核生物基因组的结构较为简单。
原核生物基因组通常由一个圆形染色体组成，也可以存在线性染色体或多个染色体。
与真核生物不同，原核生物的基因组没有明显的核小体和染色体螺旋结构。
基因组中的基因通常以串联的方式排列，没有明确的染色体区域和染色体间的组织结构。
原核生物基因组的稳定性相对较低。
原核生物的基因组存在较高的突变率和重组率，容易发生基因重组、水平基因转移和基因组重排等现象。
这些变异和重组事件可以导致基因组结构的变化和基因的丢失或获得，从而影响细菌的适应性和进化。
第二章 DNA结构、复制、 修复
4）DNA序列的异质性及主要序列类型（真核DNA）
■
高度重复序列：重复频率高达几十万到几百万次。
1）卫星DNA：重复单位多由2-10bp组成，成串排列，其碱基 可以用等密度梯度离心法将其与主体DNA分开。根据重复频 率和重复序列长短不同分为小卫星DNA和微卫星DNA（常作 为一种分子遗传标记）
2）分散高度重复序列：短、长散置序列
■影响复性速度：
DNA的大小（小的较大的容易）；离子浓度（高浓度）； DNA浓度（越大越快）
2) C值反常现象（C-value paradox)
C值矛盾
C值是一种生物的单倍体基因组DNA的总量。
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”。
第二章 染色体与DNA
染色体
DNA的结构 DNA的复制 DNA的修复 DNA的转座
三、DNA的复制
RNA 复制 复制
DNA
转录 逆转录
RNA
翻译
蛋白质
内容提要： ● DNA的半保留复制 ●与DNA复制有关的物质 ● DNA的复制过程（大肠杆菌为例） ● DNA复制的其它方式 ●真核生物中DNA的复制特点
染色质是一种纤维状结构，叫做染色质丝，它是由 最基本的单位—核小体(nucleosome)成串排列而成 的。
真核生物染色体的组成
染色体
{蛋白质
DNA
{
组蛋白： H1 H2A H2B H3 H4 非组蛋白
}核小体
（三）染色体的结构和组成
1、组蛋白的一般特性：
■ 进化上的保守性 保守程度：H1 ■无组织特异性 ■肽链氨基酸分布的不对称性 ■H5组蛋白的特殊性：富含赖氨酸（24%） ■组蛋白的可修饰性 H2A、H2B H3 、H4
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原核生物染色体的特点
原核生物染色体是原核生物细胞中的遗传物质DNA（脱氧核糖核酸）
的组织形式。它们具有一些独特的特点，这些特点使得原核生物染
色体在细胞遗传和进化中起着重要的作用。
原核生物染色体通常是环状的。与真核生物的线性染色体不同，原
核生物染色体呈现出一个环状的结构。这种环状结构使得原核生物
染色体更加紧凑，便于在细胞内进行复制和传递。
原核生物染色体通常只有一个。相比之下，真核生物通常具有多个
染色体。原核生物只有一个染色体的特点使得它们的遗传信息更加
简洁和集中，也更容易进行遗传变异和进化。
原核生物染色体没有真核生物染色体上的组蛋白。组蛋白是真核生
物染色体上的蛋白质，起着维持染色体结构和调控基因表达的重要
作用。然而，在原核生物染色体中，没有发现类似的组蛋白存在。
这意味着原核生物染色体的结构和功能可能主要依赖于DNA本身。
原核生物染色体上的基因通常是连续排列的。在真核生物染色体上，
基因通常是间隔排列的，中间夹杂着非编码区域。然而，在原核生
物染色体上，基因通常是连续排列的，没有明显的间隔。这种连续
排列的基因结构使得原核生物染色体上的基因更容易被转录和翻译，
从而更高效地进行基因表达。
原核生物染色体具有高度的可塑性。原核生物染色体上的基因组织
和序列可以相对容易地发生变化。这种可塑性使得原核生物能够适
应不同的环境和生存条件，从而在进化过程中具有更高的适应性。
原核生物染色体具有环状结构、单一性、缺乏组蛋白、连续排列的
基因和高度的可塑性等特点。这些特点使得原核生物染色体在细胞
遗传和进化中发挥着重要的作用，并且与真核生物染色体有着明显
的区别。通过研究原核生物染色体的特点，我们可以更好地理解细
胞遗传和进化的基本原理。