《染色体与DNA》课件

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1、第二章：染色体与DNA－1一、DNA的一级结构二、DNA的物理图谱三、DNA一级结构的测定四、DNA的双螺旋结构五、DNA的三股螺旋结构六、DNA的超螺旋结构七、核小体与染色体八、DNA结构的不均一性九、DNA的变性、复性和分子杂交十、基因与基因组一、DNA的一级结构4种核苷酸的连接及排列顺序四种脱氧核糖核苷酸分别表示为：dAMP、dGMP、dTMP、dCMP（A、G、T、C）AGTCDNA分子的大小分子量碱基对（basepairs，bp）三种表示方法长度三者的关系分子量＝bp×660D每圈螺旋10.5bp＝3.4nm测量的方法：凝胶电泳、电镜金属投

2、影DNA分子的多样性碱基的排列顺序，而构成了DNA分子的多样性100bpDNA分子可能排列方式就是4100DNA中的碱基排列顺序是DNA分子的重要属性二、DNA的物理图谱DNA分子的限制性内切酶酶解片段的排列顺序假设有一段DNA片段为2450bp，分别有两个XbaI和两个PstI位点，这样每一个单酶切会把此DNA分子切成3个片段，双酶切将产生5个片段。单酶切XbaIPstIPstIXbaI双酶切XbaIPstIPstIXbaIPstIXbaIPxtI+XbaI1400bp1200bp900bp900bp750bp600bp500bp500bp300b

3、p150bp150bp2450bp2450bp750bpP500bpP1200bp150bp600bp500bp300bpxx150bp1400900bp三、DNA一级结构的测定双脱氧末端终止法-Sanger法：原理是采用核苷酸链终止剂，双脱氧核苷酸ddNTP终止DNA链的延长。根据这一方法，就可得到一组以ddNTP结尾的长短不一的DNA片段。分成4组，每一组反应体系中加入4种dNTP和一种相应的ddNTP，反应后可得到不同长度的以双脱氧结尾的DNA片段，各DNA片段均只相差一个核苷酸长度，各组的片段经凝胶电泳分离后，每一片段的电泳位置不同，从下而上

4、可直接读出DNA序列。Sanger法测定DNA序列的原理图示TAATCTGCAGGC5/------------ATTAGACGTCCG----------3/ATGCddATPddTTPddGTPddCTPdATPdATPdATPdATPdGTPdGTPdGTPdGTPdCTPdCTPdCTPdCTPdTTPdTTPdTTPdTTPAATATTAGATTAGACATTAATTATTAGACGATTAGACGTCATTAGAATTAGACGTATTAGACGTCCGATTAGACGTCC聚丙烯酰胺凝胶电泳ATGC四、DNA的双螺旋结构Watson和C

5、rick于1953年根据DNA纤维X射线晶体衍射图，提出了DNA为右手双螺旋结构的科学假设右手双螺旋构象是DNA最为常见的结构-B型DNA。可分为两大类：一类是右手螺旋，如、B-DNA、C-DNA、D-DNA、E-DNA、A-DNA；另一类是局部的左手螺旋，即Z-DNA。B-formDNAA-formDNAB-DNA、A-DNA、Z-DNA的主要区别Left-handedZ-DNA五、DNA的三股螺旋结构DNA三股螺旋构型称为H-DNA。它是双螺旋DNA分子中一条链的某一节段，通过链的折叠与同一分子中DNA结合而形成。其中一条链只有嘌呤AG，另一

6、条链只有嘧啶CT。H-DNA可在转录水平上阻止基因的转录。DNA三股螺旋结构六、DNA超螺旋结构超螺旋结构是DNA分子高级结构的主要形式可分为正超螺旋与负超螺旋两类超螺旋方向与双螺旋方向相反，为负超螺旋即左旋，是主要的超螺旋结构。环状DNA分子常以超螺旋结构存在，并以负超螺旋为主，有利于转录的起始。七、核小体与染色体核小体：DNA双螺旋链,等距离缠绕组蛋白(H2A、H2B、H3、H4)各二分子组成八聚体形成众多核心颗粒,外绕1.75圈左走向的DNA链,每圈约85bpDNA,各颗粒之间为带有H1组蛋白的连接区DNA。八、DNA结构的不均一性反向重复序列

7、又称回文序列富含A/T的序列富含G/C的序列高度重复序列反向重复序列（invertedrepeats)其中每条单链以5／－3／方向都是相同的。5／GGT……ACC3／3／CCA……TGG5／易形成发夹结构（hairpin)或十字形结构限制性酶切位点富含A/T的序列易于解链，转录和复制的起始位点。富含G/C的序列难于解链，稳定区域。高度重复序列经常是短的序列高度的重复碱基排列顺序对螺旋结构的影响嘌呤和嘧啶的排列顺序不同双螺旋的稳定性有显著的差异5／GC3／5／CG3／3／CG5／3／GC5／前者的稳定性大于后者从嘌呤到嘧啶方向的碱基堆集力高于后者九、D

8、NA的变性、复性和分子杂交1、DNA的变性（denaturation）DNA变性：260nm紫外吸收增加50