【正文】 ，稱(chēng)為DNA重組 。 第二章 染色體和 DNA DNA的同源重組 ? 重組酶 同源性重組 : 兩條 DNA雙螺旋分子間斷裂 修復(fù) 連接 重組體的釋放 ? 異源雙鏈區(qū)的形成 同源性重組時(shí) , 在兩個(gè) DNA分子之間互補(bǔ)堿基配對(duì)的區(qū)域 稱(chēng)為異源雙鏈區(qū)。 第二章 染色體和 DNA DNA的同源重組 ? 雙鏈 DNA分子之間互補(bǔ)堿基進(jìn)行配對(duì) 兩個(gè) DNA分子的鏈之間互補(bǔ)的堿基配對(duì)能確保重組只發(fā)生在同樣的基因座之間 , 也就是 DNA分子的相同的部位。 例 1：在光照或紫外線照射下形成的環(huán)丁烷胸腺嘧啶二體或 64光化物，在 DNA光解酶 的作用下還原成為單體的過(guò)程。 Dam甲基化酶 甲基化指導(dǎo)的錯(cuò)配修復(fù)示意圖 錯(cuò)配堿基位于切口3’下游端 錯(cuò)配堿基位于切口 5’上游端， 切除 ： DNA解旋酶 II從缺口 向錯(cuò)配方向解開(kāi)雙 鏈； 由核酸外切酶將距離 GATC到錯(cuò)配區(qū)域間 的 DNA鏈切除。 RNA聚合酶 DNA結(jié)合后，要解開(kāi) 12bp, 而正超螺旋有利于鏈 的解開(kāi)。 ZDNA的生物功能： Zigzag 之字 與基因表達(dá)、基因調(diào)控有關(guān)。 ? DNA 分子中的核糖的 2’位總是 H (RNA 中為 OH)，所以 DNA分子對(duì)堿的作用具有抗性，在 pH ，鏈的一級(jí)結(jié) 構(gòu)幾乎沒(méi)有變化，穩(wěn)定性很強(qiáng)，不易斷裂。 第二章 染色體和 DNA 一 . 染色體 ? 染色體 染色體是染色質(zhì)包裝壓縮形成的一種高級(jí)的染色質(zhì)結(jié)構(gòu)。 HH4修飾作用較普遍， H2B有乙酰化作用、 H1和 H5有磷酸化作用。一般說(shuō)來(lái)，剪 接包括從初始轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物精確地去掉內(nèi)含子，然后切點(diǎn)兩側(cè)的 RNA末端重新連接，外顯子形成共價(jià)的完整分子。僅存在于真核生物 DNA列。 第二章 染色體和 DNA 一 . 染色體 真核生物 DNA序列 真核生物 DNA序列可分為三類(lèi) : ? 不重復(fù)序列 (unique sequence): 在單倍體基因組內(nèi) , 這些序列僅 出現(xiàn)一次或少數(shù)幾次。 含有大量的非編碼序列，占整個(gè)基因組序列的 90% （ C值 一種生物單倍體基因組 DNA的總量。 只有用高濃度鹽液提取，通常采用 2 mol/L NaCl 或 5 mol/L 尿素溶液。 ? 無(wú)組織特異性 , 僅有兩個(gè)列外。 重疊基因主要有以下幾種情況 : ? 一個(gè)基因完全在另一個(gè)基因里面 。 第二章 染色體和 DNA 一 . 染色體 原核生物類(lèi)核的結(jié)構(gòu) p. 22 第二章 染色體和 DNA 一 . 染色體 原核生物基因組的特點(diǎn)： ? 多數(shù)只有一條染色體 ? 基因組小 大腸桿菌基因組僅含 4000 多個(gè)基因。 親代是以染色體的形式將自己的遺傳物質(zhì) DNA 傳給子代，保持了物種的穩(wěn)定性和連續(xù)性。 見(jiàn)表 21, P. 19. 小家鼠、果蠅、線蟲(chóng)、擬南芥、水稻、啤酒酵母，以 及多種真菌、細(xì)菌的基因組研究相繼展開(kāi)，其中擬南 芥基因組的全序列測(cè)定已完成。 分子生物學(xué)的研究?jī)?nèi)容 基因表達(dá)調(diào)控研究 基因表達(dá) (gene expression): 從 DNA到蛋白質(zhì)或功能 RNA的過(guò)程被稱(chēng)為基因表達(dá)。 (2) 生物體內(nèi)一切有機(jī)大分子的建成都遵循共同的規(guī) 則。 第一章 緒論 二 . 分子生物學(xué)發(fā)展簡(jiǎn)史 ? 2022年 , 英、美、德等國(guó)的上百位科學(xué)家在 《 Nature》 雜志上聯(lián)合宣布他們成功破譯了小鼠的基因組。 第一章 緒論 二 . 分子生物學(xué)發(fā)展簡(jiǎn)史 ?1981年 , Palmiter和 Brinster 獲得轉(zhuǎn)基小鼠 , Spradliing和 Rubin得到轉(zhuǎn)基因果蠅。 ? 確定了蛋白質(zhì)是生命的主要基礎(chǔ)物質(zhì)。 第一章 緒論 一 . 基本含義 分子水平 是 指 攜帶遺傳信息的核酸和在遺傳信息傳遞及細(xì)胞內(nèi)、細(xì)胞間通訊過(guò)程中發(fā)揮著重要作用的蛋白質(zhì)等生物大分子。 P. 11 第一章 緒論 二 . 分子生物學(xué)發(fā)展簡(jiǎn)史 ?1957 年 , A. Kornberg 在大腸桿菌中發(fā)現(xiàn)了 DNA 聚合酶 。 ?1994年 , 第一批基因工程西紅柿在美國(guó)上市。 我國(guó)對(duì)國(guó)際水稻基因組計(jì)劃的貢獻(xiàn)率達(dá) 20％。 基因（ gene）： 產(chǎn)生一條多肽鏈或功能 RNA所需要的全部 DNA序列 . G AATTC CTTAA G SV40 G AATTC CTTAA G SV40病毒 DNA ?噬菌體 DNA EcoR I DNA ligase 連接 SV40 GAATTC CTTAAG SV40 ? ? DNA GAATTC CTTAAG ? DNA VS40 GAATTC CTTAAG GAATTC CTTAAG SV40 5’ 3’ 5’ 3’ 切割 圖 : SV40 病毒 DNA 和 ? 噬菌體 DNA 的重組 例 1: 例 2: 分子生物學(xué)的研究?jī)?nèi)容 DNA重組技術(shù) DNA重組 操作主要包括 : ? DNA (基因組和質(zhì)粒 DNA) 提取和純化 ? PCR (聚合酶鏈反應(yīng) ) 基因擴(kuò)增 DNA聚合酶 ? DNA分子切割 限制性內(nèi)切酶 ? DNA片段與 載體 連接 DNA連接酶 ? DNA凝膠電泳 ? 細(xì)胞轉(zhuǎn)化及重組子的篩選與鑒定等 分子生物學(xué)的研究?jī)?nèi)容 DNA重組技術(shù) 三大基本工具 : ? “分子手術(shù)刀” 限制性核酸內(nèi)切酶 ? “分子縫合針” DNA連接酶 ? “分子運(yùn)輸車(chē)” 基因進(jìn)入受體細(xì)胞的載體 分子生物學(xué)的研究?jī)?nèi)容 DNA重組技術(shù) DNA 重組技術(shù)應(yīng)用前景 ? 可用來(lái)進(jìn)行基因功能的研究。 分子生物學(xué)的研究?jī)?nèi)容 結(jié)構(gòu)分子生物學(xué) 結(jié)構(gòu) 分子生物學(xué)就是研究生物大分子特定的空間結(jié) 構(gòu)及結(jié)構(gòu)的運(yùn)動(dòng) 變化與其生物學(xué)功能關(guān)系的科學(xué)。 生物信息學(xué) : 將基因的結(jié)構(gòu)、蛋白質(zhì)功能以及物種的 進(jìn)化在基因信息的基礎(chǔ)上統(tǒng)一起來(lái)。 (2) 能夠自我復(fù)制， 親代能夠?qū)⒆约旱倪z 傳物質(zhì) DNA以染色體的形式傳給子代 ,使 親、子代之間保持 了物種的穩(wěn)定性和 連續(xù)性 。而且，這些不轉(zhuǎn)錄 DNA序列通常是控制基因表達(dá)的序列。 第二章 染色體和 DNA 一 . 染色體 噬菌體 ?X174 P. 31 第二章 染色體和 DNA 一 . 染色體 ① 真核細(xì)胞染色體的組成 組蛋白 蛋白質(zhì) 染色體 非組蛋白 DNA 少量 RNA （主要是尚未完成轉(zhuǎn)錄而仍與模板 DNA相連的那些 RNA） (2) 真核細(xì)胞染色質(zhì)與染色體 第二章 染色體和 DNA 一 . 染色體 ? 蛋白質(zhì) 組蛋白 (histone， H) 染色質(zhì)中的蛋白質(zhì) 非組蛋白 (nonhistone chromosomal proteins, NHC) 真核染色質(zhì)中蛋白質(zhì)與相應(yīng) DNA的質(zhì)量比約為 2:1。 第二章 染色體和 DNA 一 . 染色體 ? 非組蛋白 : 是一類(lèi)多種蛋白質(zhì)的群體 , 大約 100種 , 常見(jiàn) 1520種 , 占 染色體 蛋白總量的 6070%. ? HMG 蛋白 (high mobility group protein, 高速泳動(dòng)蛋白 ) 特性 : 小 分子量，高電荷 。氨基酸序列測(cè)定發(fā)現(xiàn) A24的C端與 H2A相同， A24它有兩個(gè) N端，一個(gè) N端的序列與 H2A相同，另一個(gè) N端與泛蛋白相同， A24位于核小體內(nèi)，功能不詳。 真核基因的轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物為單順?lè)醋印? ? 中度重復(fù)序列 (moderately repetitive sequence): 序列的重復(fù)次