《分子生物学》课程教学资源（PPT课件）第二章 染色体与DNA

染色体与DNA第二章染色体DNA的结构DNA的复制DNA的修复DNA的转座

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

一、染色体(Chromosome)染色体（chromosome）是细胞在有丝分裂时遗传物质存在的特定形式，是间期细胞染色质结构紧密包装的结果。真核生物的染色体在细胞生活周期的大部分时间单都是以染色质（chromatin）的形式存在的。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一核小体（nucleosome）成串排列而成的

一、染色体（Chromosome) 染色体（chromosome）是细胞在有丝分裂时遗传物质 存在的特定形式，是间期细胞染色质结构紧密包装的结 果。 真核生物的染色体在细胞生活周期的大部分时间里都是 以染色质(chromatin)的形式存在的。 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

1.染色体概述染色体包括DNA和蛋白质两大部分。同一物种内每条染色体所带DNA的量是一定的，但不同染色体或不同物种之间变化很大，人X染色体有1.28亿个核替酸对，而Y染色体只有0.19亿个核苷酸对

染色体包括DNA和蛋白质两大部分。 同一物种内每条染色体所带DNA的量是 一定的，但不同染色体或不同物种之间 变化很大，人X染色体有1.28亿个核苷酸 对，而Y染色体只有0.19亿个核苷酸对。 1.染色体概述

原核生物Figure1O-23 DNAReleasedfromthe NucleoidofaRupturedBacterial CellTbe DNAformsa series of loopstbatremainattacbed toa structuralframeuork uitbintbenucleoid.Notetbesimilarityto tbeorganization ofeukaryoticDNA,wbicbformslongloops attacbedto anonbistoneproteinscaffoldseeFigure1o-19).CourtesyofDr.Gopal/SPL/PbotoResearcbers

原核生物

真核生物儿人类22对染色钵1染色体2染色体3染色体4染色体5染色体及K1红c性染色体71染色体6染色体7染色体8染色体10蒙色体9显微结构图nY>儿儿染色体11染色体12染色体13染色体14染色体15北1H染色体16色体17染色体18染色体19染色件205919染色体21染色体22采色体X黛色体Y

真核生物

2.真核生物染色体的组成八核小体DNA染色体‘组蛋白：H1 H2A H2B H3 H4蛋白质非组蛋白

{ 组蛋白： H1 H2A H2B H3 H4 非组蛋白 }核小体 { DNA 蛋白质 染色体 2.真核生物染色体的组成

（1）、蛋白质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1：1。DNA、组蛋白和非组蛋白及部分RNA（尚未完成转录而仍与模板DNA相连接的那些RNA，其含量不到DNA的10%）组成了染色体。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

◼ 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1：1。DNA、 组蛋白和非组蛋白及部分RNA（尚未完成转录而仍与模 板DNA相连接的那些RNA，其含量不到DNA的10%） 组成了染色体。 ◼ 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。 （1）、蛋白质

组蛋白的一般特性：进化上的保守性保守程度：H1<H2A、H2B<H3、H4不同种生物组蛋白的氨基酸组成十分相似。牛、猪、大鼠的H4氨基酸序列完全相同，与豌豆序列相比也只有两个氨基酸的差异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，精细胞染色体的组蛋白是鱼精蛋白

■ 进化上的保守性 保守程度：H1<H2A、H2B <H3 、H4 不同种生物组蛋白的氨基酸组成十分相似。牛、 猪、大鼠的H4氨基酸序列完全相同，与豌豆序列相 比也只有两个氨基酸的差异。 ■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，精细胞染色体的组蛋白是鱼精蛋白。 组蛋白的一般特性：

肽链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。组蛋白的可修饰性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

■肽链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。 ■组蛋白的可修饰性 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

组蛋白的可修饰性在细胞周期特定时间可发生甲基化、乙酰化、磷酸化和ADP核糖基化等。H3、H4修饰作用较普遍，H2B有乙酰化作用、H1有磷酸化作用所有这些修饰作用都有一个共同的特点，即降低组蛋白所携带的正电荷。这些组蛋白修饰的意义：一是改变染色体的结构，直接影响转录活性；二是核小体表面发生改变，使其他调控蛋白易于和染色质相互接触，从而间接影响转录活性

在细胞周期特定时间可发生甲基化、乙酰化、磷酸化 和ADP核糖基化等。H3、H4修饰作用较普遍，H2B有乙 酰化作用、H1有磷酸化作用。 所有这些修饰作用都有一个共同的特点，即降低组蛋白 所携带的正电荷。这些组蛋白修饰的意义：一是改变染 色体的结构，直接影响转录活性；二是核小体表面发生 改变，使其他调控蛋白易于和染色质相互接触，从而间 接影响转录活性。 组蛋白的可修饰性