【正文】 第二章 染色體和 DNA 一 . 染色體 斷裂基因 (split gene): 真核基因是不連續(xù)排列的，在編碼多 肽鏈的 DNA序列中間插入與氨基酸無 關的 DNA序列。 C 值反?，F象 ( C 值悖理 , Cvalue paradox): 物種的 C 值和它進化 復雜性之間不存在嚴格的對應關系 , 這一現稱為 C 值反?，F象。僅存在于真核生物 DNA列。主要 為衛(wèi)星 DNA (又稱隨體 DNA)。各種 rRNA、 tRNA 和一些結構基因，如非洲爪蟾的 rRNA基 因都屬于這類。結構基因屬于不重復 序列。 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 : ? 不重復序列 (unique sequence): 在單倍體基因組內 , 這些序列僅 出現一次或少數幾次。 真核基因組具有端粒結構。 真核基因組 中 存在大量的順式作用元件 .包括啟動子、增強子、沉默子等。 真核基因絕大多數為 斷裂基因 。 含有大量的非編碼序列，占整個基因組序列的 90% （ C值 一種生物單倍體基因組 DNA的總量。 第二章 染色體和 DNA 一 . 染色體 ? 真核細胞基因組的特點 p. 29 真核基因組寵大 , 人類基因組的總長度為 2907Mb， 含 39114個基因。 泛蛋白 ：在真核細胞中普遍存在的小分子量的蛋白質。 第二章 染色體和 DNA 一 . 染色體 ? A24非 組 蛋白 小鼠肝臟中分離到一種蛋白質。 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。 功能 : 與 DNA 的超螺旋結構有關。 通常與有能力進行轉錄的活性染色質特異性結合 。 ? H5的磷酸化對染色質失活起作用。 ? 無組織特異性 , 僅有兩個列外。 第二章 染色體和 DNA 一 . 染色體 表 真核細胞染色 質 上的組蛋白成分分析 see . 表 25. __________________________________________________________ 種類 相對分子質量 氨基酸數目 分離難易度 保守性 染色質中比例 染色質中位置 ______________________________________________________________________________ H1 21 000 223 易 不保守 接頭 H2A 14 500 129 較難 較保守 1 核心 H2B 13 800 125 較難 較保守 1 核心 H3 15 300 135 最難 最保守 1 核心 H4 11 300 102 最難 最保守 1 核心 ______________________________________________________________________ H H4富含精氨酸 H1 富含賴氨酸 H2A、 H2B介于兩者之間 用 2 mol/L NaCl 或 mol/L 的 HCl/H2SO4 處理染色 質，可將 組蛋白與 DNA 分離。 第二章 染色體和 DNA 一 . 染色體 組蛋白 一類小分子量的堿性蛋白質，是構成真核染色質 的主要蛋白質。 ? 兩個基因只有一個堿基對的重疊。 重疊基因主要有以下幾種情況 : ? 一個基因完全在另一個基因里面 。這樣的兩個基因稱之為 重疊基因 。 ? 存在轉錄單元（操縱子） 原核 DNA序列中功能相關的 RNA和蛋白質基因，往往叢集在基因組的特定部位，形成功能單位或轉錄單元，它們可被一起轉錄為可翻譯多個蛋白質的 mRNA分子，這種 mRNA叫 多順反子 mRNA。 原核 DNA分子的絕大部分是用來編碼蛋白質的，只有非常小的一部分不轉錄。 第二章 染色體和 DNA 一 . 染色體 原核生物類核的結構 p. 22 第二章 染色體和 DNA 一 . 染色體 原核生物基因組的特點： ? 多數只有一條染色體 ? 基因組小 大腸桿菌基因組僅含 4000 多個基因。 第二章 染色體和 DNA 一 . 染色體 2. 染色體的組成 (1) 原核細胞染色體 由 DNA與非組蛋白質組成，兩者結合呈松散狀態(tài)。 (3) 能夠指導蛋白質的合成，從而控制 整個生命過程 。 第二章 染色體和 DNA 一 . 染色體 1. 染色體的特征 : (1) 分子結構相對穩(wěn)定 。 親代是以染色體的形式將自己的遺傳物質 DNA 傳給子代，保持了物種的穩(wěn)定性和連續(xù)性。 而當 你翻開書本的時候 , 你又必須盡可能展開想像 的 “翅膀” , 否則 , 你就不可能走在別人前面。 p. 15 第一章 緒論 四 . 課程學習目的和內容 1. 學習目的 : 掌握分子生物學的基本 概念、基本原理 、基本操作技術等。通過 利用各種模式植物體基因的剔除和轉 基因來研究基因的功能。 見表 21, P. 19. 小家鼠、果蠅、線蟲、擬南芥、水稻、啤酒酵母，以 及多種真菌、細菌的基因組研究相繼展開，其中擬南 芥基因組的全序列測定已完成。 人類基因組計劃 目的是揭開人類所有的遺傳結構 , 包括所有的基因 (尤其是與疾病相關的基因 )和基因外 序列的結構。 主要包括三個研究方向： ? 結構的測定 采 用 X射線衍射、二維或多維核磁共振等方法 ? 結構運動變化規(guī)律的探索 ? 結構與功能相互關系的建立 分子生物學的研究內容 基因組、功能基因組與生物信息學研究 （ 4）基因組、功基因組與生物信息學研究 基因組（ genome): 生物有機體的單倍體細胞中的所有 DNA，包括 核中的染色體 DNA和線粒體、葉綠體等亞細胞器中 的 DNA。 (2) 基因表達調控研究 分子生物學的研究內容 基因表達調控研究 DNA RNA 反饋 (?) 轉錄 復 制 翻譯 蛋白質 生理功能 圖 : 遺傳信息傳遞的“中心法則”示意圖 （ 21世紀后修正的 ） tRNA和 rRNA 小 RNA （ microRNAs） 非編碼 RNA （ NoncodingRNA） 分子生物學的研究內容 基因表達調控研究 基因表達調控類型 : ? 時序調控 (遺傳特性 ) ? 區(qū)域調控 (遺傳特性 ) ? 環(huán)境調控 (內外環(huán)境變化 ) 基因表達過程中的調控主要發(fā)生在： ? DNA的轉錄水平 ( 原核生物和真核生物 ) ? RNA的翻譯水平 (此調控僅發(fā)生在真核生物的基因表 達中 ) 分子生物學的研究內容 結構分子生物學 （ 3）生物大分子的結構功能研究 —— 結構分子 生 物學 一個生物大分子，無論是核酸、蛋白質等在發(fā)揮其生物功能時，必須具備兩個提： ? 擁有特定的空間結構 （三維結構）； ? 發(fā)揮生物學功能的過程中必定存在著結構和構象的變 化。 分子生物學的研究內容 基因表達調控研究 基因表達 (gene expression): 從 DNA到蛋白質或功能 RNA的過程被稱為基因表達。如：轉 基因 Bt抗蟲棉，將蘇云金芽孢桿菌編碼 Bt毒蛋白 的抗蟲基因轉入棉花后獲得的。如利用 反義技 術 、 RNA干擾等技術。 第一章 緒論 三 . 主要研究內容 2. 主要研究內容 (1） DNA重組技術 （ 2）基因表達調控研究 （ 3）結構分子生物學 （ 4）基因組、功基因組與生物信息學研究