第126页,共173页,星期日,2025年,2月5日第127页,共173页,星期日,2025年,2月5日DNA(2nm,200bp)核小体链(11nm,每个核小体200bp)纤丝(30nm,每圈6个核小体)突环(150nm,每个突环大约75000bp)玫瑰花结(300nm,6个突环)螺旋圈(700nm,每圈30个玫瑰花)染色体(1400nm每个染色体含10个玫瑰花)第128页,共173页,星期日,2025年,2月5日DNA核小体螺线管超螺线管染色单体压缩7倍压缩6倍压缩40倍压缩5倍共计压缩8400倍第129页,共173页,星期日,2025年,2月5日5.基因与基因组
基因的定义:DNA分子中含有特定遗传信息的核苷酸序列,是遗传物质的最小功能单位。合成有功能的多肽链或RNA所必需的全部核酸序列(通常是DNA序列)。故一个基因应包含不仅是编码蛋白质肽链或RNA的核酸序列,还包括为保证转录所必需的调控序列、5′非翻译序列、内含子以及3′非翻译序列等所有的核酸序列(蛋白质基因和RNA基因)。第130页,共173页,星期日,2025年,2月5日基因分类编码蛋白质的基因:具有转录和翻译功能,包括编码酶和结构蛋白的结构基因以及编码阻遏蛋白的调节基因。只有转录功能而没有翻译功能的基因:包括tRNA基因和rRNA基因不转录的基因:它对基因表达起调节控制作用,包括启动基因和操纵基因第131页,共173页,星期日,2025年,2月5日基因组(genome)基因组:携带生物体全部遗传信息的核酸量。可以指一个细胞、一个个体、一个种群.原核:就是它的整个染色体。真核:一个物种单倍体染色体数目不同生物体中具有不同的基因组大小第132页,共173页,星期日,2025年,2月5日1)原核生物基因组的结构特点基因组很小,且大小相差较大单倍体(逆转录病毒除外)基因重叠结构简练转录单元(多顺反子结构)基因多是连续的(真核细胞病毒除外)第133页,共173页,星期日,2025年,2月5日A.基因组很小,相差较大基因组大小编码蛋白质乙肝病毒3Kb4种痘病毒3000Kb几百种大肠杆菌4600Kb3000-4000第134页,共173页,星期日,2025年,2月5日原核生物中一般只有一条染色体且大都带有单拷贝基因,只有很少数基因〔如rRNA基因〕是以多拷贝形式存在第135页,共173页,星期日,2025年,2月5日嵌入剂溴化乙锭(ethidiumbromide,EB),通过嵌入到配对碱基之间的方式与DNA结合,导致DNA双螺旋的局部解旋沉降系数EB浓度第94页,共173页,星期日,2025年,2月5日超螺旋的特点碱性pH条件下的沉降系数I型DNA共价闭合环状II型DNA开环,松弛型I°型闭环,松弛型Ⅲ型线状pH11.3pH11.3pH11.3pH11.3第95页,共173页,星期日,2025年,2月5日DNA浓度管底管顶I型II型III型电泳第96页,共173页,星期日,2025年,2月5日超螺旋的意义DNA超螺旋结构整体或局部的拓扑学变化及其调控对于DNA复制和RNA转录过程具有关键作用。CsCl密度梯度(含EB)离心:超螺旋〉开环〉线性第97页,共173页,星期日,2025年,2月5日DNA分子形成超螺旋的生物学意义一是超螺旋DNA具有更紧密的形状,因此在DNA组装中具有重要作用。二是DNA的结构具有动态性,这有利于其功能的发挥,而DNA超螺旋程度的改变介导了这种结构的变化。B-DNA是一种热力学上的稳定结构,超螺旋的引入就提高了它的能量水平。负超螺旋的存在会影响DNA结构变化的平衡,具超螺旋的DNA能实现松弛态DNA所不能实现的结构转化。第98页,共173页,星期日,2025年,2月5日3、原核生物拓扑异构酶(topoisomerase)拓扑异构体(topoisomerase):除连环数(L)不同外其他性质均相同的DNA分子。DNA拓扑异构酶通过改变DNA的L值而影响其拓扑结构。第99页,共173页,星期