02 染色體與DNA

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1、第二章 染色體與DNAn 染色體n DNA的結(jié)構(gòu)n DNA的復(fù)制n DNA的修復(fù)n DNA的轉(zhuǎn)座一、染色體（Chromosome)內(nèi)容提要：細(xì)胞周期染色體與染色質(zhì)染色體的結(jié)構(gòu)和組成（原核生物、真核生物）核小體原核生物和真核生物基因組結(jié)構(gòu)特點(diǎn)比較 （一）細(xì)胞周期（二）染色體與染色質(zhì)染色體（染色體（chromosome）是細(xì)胞在有絲分裂時遺傳物質(zhì)）是細(xì)胞在有絲分裂時遺傳物質(zhì)存在的特定形式，是間期細(xì)胞染色質(zhì)結(jié)構(gòu)緊密包裝的結(jié)存在的特定形式，是間期細(xì)胞染色質(zhì)結(jié)構(gòu)緊密包裝的結(jié)果。果。真核生物的染色體在細(xì)胞生活周期的大部分時間里都是真核生物的染色體在細(xì)胞生活周期的大部分時間里都是以染色質(zhì)以染色質(zhì)(chrom

2、atin)的形式存在的。的形式存在的。染色質(zhì)是一種纖維狀結(jié)構(gòu)，叫做染色質(zhì)絲，它是由最基染色質(zhì)是一種纖維狀結(jié)構(gòu)，叫做染色質(zhì)絲，它是由最基本的單位本的單位核小體核小體(nucleosome)成串排列而成的。成串排列而成的。（三）染色體的結(jié)構(gòu)和組成原核生物(prokaryote)組蛋白：H1 H2A H2B H3 H4非組蛋白核小體DNA蛋白質(zhì)染色體真核生物染色體的組成組蛋白的一般特性：進(jìn)化上的保守性保守程度：H1 H2A、H2B H3、H41、組蛋白 上海生化所分子遺傳學(xué)1998年試題：在真核生物核內(nèi)。五種組蛋白（H1 H2A H2B H3 和H4）在進(jìn)化過程中，H4極為保守，H2A最不保守（）無

3、組織特異性肽鏈氨基酸分布的不對稱性H5組蛋白的特殊性：富含賴氨酸（24%）組蛋白的可修飾性簡述真核生物染色體上組蛋白的種類，組蛋白修飾的種類及其生物學(xué)意義中國科學(xué)院2003年碩士研究生入學(xué)生物化學(xué)與分子生物學(xué)試題 在細(xì)胞周期特定時間可發(fā)生甲基化、乙?；⒘姿峄虯DP核糖基化等。H3、H4修飾作用較普遍，H2B有乙酰化作用、H1有磷酸化作用。所有這些修飾作用都有一個共同的特點(diǎn)，即降低組蛋白所有這些修飾作用都有一個共同的特點(diǎn)，即降低組蛋白所攜帶的正電荷。所攜帶的正電荷。這些組蛋白修飾的意義：一是改變?nèi)旧w的結(jié)構(gòu)，直接影響轉(zhuǎn)錄活性；二是核小體表面發(fā)生改變，使其他調(diào)控蛋白易于和染色質(zhì)相互接觸，從而間

4、接影響轉(zhuǎn)錄活性。組蛋白的可修飾性1)DNA的變性和復(fù)性 變性（Denaturation)DNA雙鏈的氫鍵斷裂，最后完全變成單鏈的過程稱為變性。增色效應(yīng)(Hyperchromatic effect)在加熱變性過程中，260nm紫外線吸收值先緩慢上升，當(dāng)達(dá)到某一溫度時驟然上升，稱為增色效應(yīng)。2、DNA的結(jié)構(gòu)熔解溫度（Melting temperature，Tm)變性過程紫外線吸收值增加的中點(diǎn)稱為熔解溫度。生理條件下為85-95影響因素：G+C含量，pH值，離子強(qiáng)度，尿素，甲酰胺等復(fù)性（Renaturation)熱變性的DNA緩慢冷卻，單鏈恢復(fù)成雙鏈。減色效應(yīng)（Hypochromatic effec

5、t)隨著DNA的復(fù)性，260nm紫外線吸收值降低的現(xiàn)象。2)C值反常現(xiàn)象（C-value paradox)C值是一種生物的單倍體基因組DNA的總量。形態(tài)學(xué)的復(fù)雜程度與C值大小的不一致，稱為“C值反常現(xiàn)象”/C值矛盾/C值悖理。真核細(xì)胞基因組的最大特點(diǎn)是它含有大量的重復(fù)序列，而且功能DNA序列大多被不編碼蛋白質(zhì)的非功能DNA所隔開。C值矛盾P351簡述DNA的C值以及C值矛盾（C Value paradox）.中科院上海生化所 98 年上海第二軍醫(yī)大：C值矛盾（四）核小體(nucleosome)(nucleosome)Nucleosome、chromosome、genome 中科院2002年碩士

6、學(xué)位研究生入學(xué)分子遺傳學(xué)試題 1、定義：用于包裝染色質(zhì)的結(jié)構(gòu)單位，是由DNA鏈纏繞一個組蛋白核構(gòu)成的。2、核小體的結(jié)構(gòu)核心顆粒、連接區(qū)DNA中國科學(xué)院上海生化與細(xì)胞所2002年招收碩士研究生分子遺傳學(xué)入學(xué)考試：簡述真核細(xì)胞內(nèi)核小體與核小體核心顆粒的結(jié)構(gòu)。3、染色體的包裝超螺旋結(jié)構(gòu)6.8:140:11000:18000:1DNA double helixNucleosome(10 nm fiber)30 nm FiberLoops ILoops IIchromosome上海第二軍醫(yī)大碩士研究生入學(xué)考試試題：基因組的特點(diǎn)（真核、原核比較）（五）原核生物和真核生物基因組結(jié)構(gòu)特點(diǎn)比較 基因組很小，大多

7、只有一條染色體 結(jié)構(gòu)簡煉 存在轉(zhuǎn)錄單元(trnascriptional operon)多順反子(polycistron)X174 D-E-J-F-G-H mRNA 蛋白J、F、G H D EE.coli 色氨酸操縱子 9個順反子 9個酶1、原核生物基因組結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 有重疊基因（Sanger 發(fā)現(xiàn)）基因內(nèi)基因 部分重疊基因 一個堿基重疊2、真核生物基因組結(jié)構(gòu)特點(diǎn)l真核基因組結(jié)構(gòu)龐大 3109bp、染色質(zhì)、核膜l單順反子l基因不連續(xù)性 斷裂基因（interrupted gene）、內(nèi)含子(intron)、外顯子(exon)l非編碼區(qū)較多 多于編碼序列(9:1)l 含有大量重復(fù)序列l(wèi)具有端粒結(jié)構(gòu) 不重

8、復(fù)序列/單一序列：在基因組中有一個或幾個拷貝。占DNA總量的40%-80%。真核生物的大多數(shù)基因在單倍體中都是單拷貝的。如：蛋清蛋白、血紅蛋白等。功能：主要是編碼蛋白質(zhì)。中度重復(fù)序列：在基因組中的拷貝數(shù)為101104。占DNA總量的10%-40%。如：rRNA、tRNA 一般是不編碼蛋白質(zhì)的序列，在調(diào)控基因表達(dá)中起重要作用。根據(jù) DNA復(fù)性動力學(xué)研究，DNA序列可以分成哪幾種類型？并加以舉例說明。(2001年上海生化所）高度重復(fù)序列：拷貝數(shù)達(dá)到幾百個到幾百萬個。占DNA總量的10%-60%。衛(wèi)星DNA：A T含量很高的簡單高度重復(fù)序列。只在高等生物中發(fā)現(xiàn)。第二章 染色體與DNAn 染色體n D

9、NA的結(jié)構(gòu)n DNA的復(fù)制n DNA的修復(fù)n DNA的轉(zhuǎn)座二、DNA的結(jié)構(gòu)1 1）概念概念 指4種脫氧核苷酸的連接及其排列順序，DNA序列是這一概念的簡稱。堿基序列1、DNA的一級結(jié)構(gòu)2）特征：雙鏈反向平行配對而成脫氧核糖和磷酸交替連接，構(gòu)成DNA骨架，堿基排在內(nèi)側(cè)內(nèi)側(cè)堿基通過氫鍵互補(bǔ)形成堿基對（A：T，C：G）。3）DNA結(jié)構(gòu)的表示法2 2、DNA DNA 的二級結(jié)構(gòu)的二級結(jié)構(gòu)1）定義：指兩條多核苷酸鏈反向平行盤繞所產(chǎn)生的雙螺旋結(jié)構(gòu)。繞DNA雙螺旋表面上出現(xiàn)的螺旋槽（溝），寬的溝稱為大溝，窄溝稱為小溝。大溝、小溝都是由于堿基對堆積和糖-磷酸骨架扭轉(zhuǎn)造成的。DNA雙螺旋模型是哪年由誰提出的?簡

10、述其基本內(nèi)容.為什么說該模型的提出是分子生物學(xué)發(fā)展史上的里程碑,具有劃時代的貢獻(xiàn)?浙江大學(xué)醫(yī)學(xué)院2003生物化學(xué)（碩士）2）分類：右手螺旋：A-DNA，B-DNA左手螺旋：Z-DNAABZABZ3、DNA的高級結(jié)構(gòu)1）定義：指DNA雙螺旋進(jìn)一步扭曲盤繞所形成的特定空間結(jié)構(gòu)。是一種比雙螺旋更高層次的空間構(gòu)象。2）主要形式：超螺旋結(jié)構(gòu)（正超螺旋和負(fù)超螺旋）線狀DNA形成的超螺旋環(huán)狀DNA形成的超螺旋拓?fù)洚悩?gòu)酶or溴化乙錠拓?fù)洚悩?gòu)酶or溴化乙錠DNA扭曲與雙螺旋相同（擰緊）DNA扭曲與雙螺旋相反（松開）負(fù)超螺旋松弛DNA正超螺旋第二章 染色體與DNAn 染色體n DNA的結(jié)構(gòu)n DNA的復(fù)制n DN

11、A的修復(fù)n DNA的轉(zhuǎn)座第三節(jié) DNA的復(fù)制DNARNA蛋白質(zhì)復(fù)制轉(zhuǎn)錄翻譯逆轉(zhuǎn)錄RNA復(fù)制內(nèi)容提要：DNA的半保留復(fù)制與DNA復(fù)制有關(guān)的物質(zhì) DNA的復(fù)制過程（大腸桿菌為例）DNA復(fù)制的其它方式真核生物中DNA的復(fù)制特點(diǎn)端粒DNA的復(fù)制1、定義：由親代DNA生成子代DNA時，每個新形成的子代DNA中，一條鏈來自親代DNA，而另一條鏈則是新合成的，這種復(fù)制方式稱半保留復(fù)制。（一）DNA的半保留復(fù)制（semi-conservative replication）Semi-conservative Conservative Dispersive 中國科學(xué)院上海生化與細(xì)胞所2002年招收碩士研究生分子遺

12、傳學(xué)入學(xué)考試：請設(shè)計一個實(shí)驗來證明DNA復(fù)制是以半保留方式進(jìn)行的（8分）。2、實(shí)驗證據(jù)（1958 Meselson 和Stahl）：Matthew Messelson Franklin Stahl3、DNA半保留復(fù)制的生物學(xué)意義：DNA的半保留復(fù)制表明DNA在代謝上的穩(wěn)定性，保證親代的遺傳信息穩(wěn)定地傳遞給后代。（二）與DNA復(fù)制有關(guān)的物質(zhì)1、原料：四種脫氧核苷三磷酸（dATP、dGTP、dCTP、dTTP)2、模板：以DNA的兩條鏈為模板鏈，合成子代DNA3、引物：DNA的合成需要一段RNA鏈作為引物4、引物合成酶（引發(fā)酶）：此酶以DNA為模板合成一段RNA,這段RNA作為合成DNA的引物（P

13、rimer)。實(shí)質(zhì)是以DNA為模板的RNA聚合酶。5、DNA聚合酶:以DNA為模板的DNA合成酶以四種脫氧核苷酸三磷酸為底物反應(yīng)需要有模板的指導(dǎo)反應(yīng)需要有3-OH存在DNA鏈的合成方向為5 3 性質(zhì) 聚合酶聚合酶 聚合酶3 5 外切活性+5 3 外切活性+-5 3 聚合活性+中+很低+很高新生鏈合成-+主要是對主要是對DNADNA損傷的修損傷的修復(fù)；以及在復(fù)；以及在DNADNA復(fù)制時復(fù)制時切除切除RNARNA引物并填補(bǔ)其引物并填補(bǔ)其留下的空隙。留下的空隙。修復(fù)紫外修復(fù)紫外光引起的光引起的DNADNA損傷損傷DNA DNA 復(fù)制的主要復(fù)制的主要聚合酶，還具有聚合酶，還具有3 3-5-5 外切酶的

14、外切酶的校對功能，提高校對功能，提高DNADNA復(fù)制的保真性復(fù)制的保真性原核生物中的DNA聚合酶(大腸桿菌）定位 細(xì)胞核 細(xì)胞核 線粒體 細(xì)胞核 細(xì)胞核3-5外切 -+酶活性功能引物引物 合成合成修復(fù)修復(fù)作用作用線粒體線粒體DNADNA的復(fù)制的復(fù)制核核DNADNA的復(fù)制的復(fù)制？真核生物中的DNA聚合酶 6、DNA連接酶（1967年發(fā)現(xiàn)）：若雙鏈DNA中一條鏈有切口，一端是3-OH，另一端是5-磷酸基，連接酶可催化這兩端形成磷酸二酯鍵，而使切口連接。但是它不能將兩條游離的DNA單鏈連接起來 DNADNA連接酶連接酶在在DNADNA復(fù)制、損傷修復(fù)、重組等過程復(fù)制、損傷修復(fù)、重組等過程中起重要作用中

15、起重要作用3535OHOHP P7、DNA 拓?fù)洚悩?gòu)酶(DNA Topisomerase)：拓?fù)洚悩?gòu)酶：使DNA一條鏈發(fā)生斷裂和再連接，作用是松解負(fù)超螺旋。主要集中在活性轉(zhuǎn)錄區(qū)，同轉(zhuǎn)錄有關(guān)。例：大腸桿菌中的蛋白 拓?fù)洚悩?gòu)酶：該酶能暫時性地切斷和重新連接雙鏈DNA，作用是將負(fù)超螺旋引入DNA分子。同復(fù)制有關(guān)。例：大腸桿菌中的DNA旋轉(zhuǎn)酶上海生化所1998年分子遺傳學(xué)試題：拓?fù)洚悩?gòu)酶8、DNA 解螺旋酶/解鏈酶（DNA helicase)通過水解ATP獲得能量來解開雙鏈DNA。E.coli中的rep蛋白就是解螺旋酶，還有解螺旋酶I、II、III。reprep蛋白沿蛋白沿3 3 5 5移動，而解螺旋

16、酶移動，而解螺旋酶I I、IIII、IIIIII沿沿5 5 3 3移動。移動。9、單鏈結(jié)合蛋白單鏈結(jié)合蛋白(SSBP-single-strand binding protein)：穩(wěn)定已被解開的穩(wěn)定已被解開的DNA單鏈，阻止復(fù)單鏈，阻止復(fù)性和保護(hù)單鏈不被核酸酶降解。性和保護(hù)單鏈不被核酸酶降解。（三）DNA的復(fù)制過程（大腸桿菌為例）n 雙鏈的解開雙鏈的解開n RNARNA引物的合成引物的合成n DNADNA鏈的延伸鏈的延伸n 切除切除RNARNA引物，填補(bǔ)缺口，連接相鄰的引物，填補(bǔ)缺口，連接相鄰的DNADNA片段片段1 1、雙鏈的解開、雙鏈的解開 DNA的復(fù)制有特定的起始位點(diǎn)，叫做復(fù)制原點(diǎn)。or

17、i(或o）、富含A、T的區(qū)段。基本概念：上海生化所1998年分子遺傳學(xué)試題：真核生物復(fù)制起始點(diǎn)的特征包括（）A富含GC區(qū) B富含AT區(qū) C Z DNA D無明顯特征 從復(fù)制原點(diǎn)到終點(diǎn)，組成一個復(fù)制單位，叫從復(fù)制原點(diǎn)到終點(diǎn)，組成一個復(fù)制單位，叫復(fù)制子復(fù)制子復(fù)制時，解鏈酶等先將DNA的一段雙鏈解開，形成復(fù)制點(diǎn)，這個復(fù)制點(diǎn)的形狀象一個叉子，故稱為復(fù)制叉復(fù)制叉復(fù)制叉復(fù)制叉復(fù)制叉復(fù)制方向和速度：單單起點(diǎn)、起點(diǎn)、雙雙向等速向等速多多起點(diǎn)、起點(diǎn)、雙雙向等速向等速雙鏈解開、復(fù)制起始大約20個DnaA蛋白在ATP的作用下與oriC處的4個9bp保守序列相結(jié)合在HU蛋白和ATP的共同作用下,Dna復(fù)制起始復(fù)合物使

18、3個13bp直接重復(fù)序列變性,形成開鏈解鏈酶六體分別與單鏈DNA相結(jié)合(需DnaC幫助),進(jìn)一步解開DNA雙鏈2 2、RNARNA引物的合成引物的合成DnaB蛋白活化引物合成酶，引發(fā)RNA引物的合成。引物長度約為幾個至10個核苷酸，基因組DNA復(fù)制時，先導(dǎo)鏈的引物是DNA，后隨鏈的引物是RNA(-)2002年上海生化與細(xì)胞所DNA的半不連續(xù)復(fù)制（semi-discontinuous replication)DNA復(fù)制時其中一條子鏈的合成是連續(xù)的，而另一條子鏈的合成是不連續(xù)的，故稱半不連續(xù)復(fù)制。在DNA復(fù)制時，合成方向與復(fù)制叉移動的方向一致并連續(xù)合成的鏈為前導(dǎo)鏈；合成方向與復(fù)制叉移動的方向相反，

19、形成許多不連續(xù)的片段，最后再連成一條完整的DNA鏈為滯后鏈。3 3、DNADNA鏈的延伸鏈的延伸 在DNA復(fù)制過程中，前導(dǎo)鏈能連續(xù)合成，而滯后鏈只能是斷續(xù)的合成53 的多個短片段，這些不連續(xù)的小片段稱為岡崎片段。華中科技大學(xué)2004年生物化學(xué)與分子生物學(xué)碩士研究生入學(xué)試題名詞解釋：岡崎片段武漢大學(xué)2003年碩士研究生入學(xué)分子生物學(xué)試題：Replicon、semi-conservative replication 華中科技大學(xué)2004年生物化學(xué)與分子生物學(xué)碩士研究生入學(xué)試題 原核DNA合成酶中（）的主要功能是合成前導(dǎo)鏈和岡崎片段A、DNA聚合酶 B、DNA聚合酶 C、DNA聚合酶 D、引物酶 4

20、 4、切除、切除RNARNA引物，填補(bǔ)缺口，連接相鄰的引物，填補(bǔ)缺口，連接相鄰的DNADNA片段片段 （復(fù)制終止）（復(fù)制終止）在DNA聚合酶催化下切除RNA引物；留下的空隙由DNA聚合酶催化合成一段DNA填補(bǔ)上；在DNA連接酶作用下，連接相鄰的DNA鏈（四）DNA復(fù)制的方式雙鏈環(huán)狀、型復(fù)制、雙向等速（1）模板鏈和新合成的鏈分開;（2）不需RNA引物，在正鏈3OH上延伸（3）只有一個復(fù)制叉;滾環(huán)型：單向復(fù)制的特殊方式如：174的雙鏈環(huán)狀DNA復(fù)制型（RF）D環(huán)復(fù)制單向復(fù)制的特殊方式如：動物線粒體DNA（五）真核生物中DNA的復(fù)制特點(diǎn)1、真核生物每條染色體上有多個復(fù)制起點(diǎn)，多復(fù)制子2、真核生物染色

21、體在全部復(fù)制完之前,各個起始點(diǎn)不再重新開始DNA復(fù)制；而在快速生長的原核生物中，復(fù)制起點(diǎn)可以連續(xù)開始新的復(fù)制(多復(fù)制叉)。真核生物快速生長時，往往采用更多的復(fù)制起點(diǎn)。3、真核生物有多種DNA聚合酶。（六）（六）端粒端粒DNADNA的復(fù)制的復(fù)制.端粒(telomere)n真核生物染色體DNA是線性的 每復(fù)制一次，子鏈的5有缺失。n3端有特殊的序列,線性DNA末端的復(fù)制必須的-端粒n端粒特征:3端是由數(shù)百個串聯(lián)重復(fù)G豐富的6個核苷酸組成（AGGGTT）nn人:5-AGGGTTAGGGTT-3n端粒能穩(wěn)定染色體線形DNA復(fù)制末端問題2.端粒酶（telomerase)-防止端?？s短的酶n組成 蛋白質(zhì)(

22、DNA聚合酶)+RNA(合成端粒DNA的模板)n唯一攜帶RNA模板的逆轉(zhuǎn)錄酶n人端粒酶:模板(RNA-端粒酶):3-CAAUCCCAAUC-5合成(DNA):5-AGGGTT-3n端粒酶和衰老、腫瘤有關(guān)DNA末端末端1.RNA和和DNA單鏈單鏈互補(bǔ)序列識別結(jié)合互補(bǔ)序列識別結(jié)合2.以以RNA為模板為模板 的逆轉(zhuǎn)錄過程的逆轉(zhuǎn)錄過程3.再發(fā)動新一輪的合成延長再發(fā)動新一輪的合成延長,合成較長的重復(fù)序列合成較長的重復(fù)序列3.端粒酶的作用機(jī)制4.以延長的以延長的DNA單鏈為模板單鏈為模板,3-OH為引物合成富含為引物合成富含C的的互補(bǔ)鏈互補(bǔ)鏈5.哺乳動物中端粒末端形成大的環(huán)狀結(jié)構(gòu)哺乳動物中端粒末端形成大的

23、環(huán)狀結(jié)構(gòu),環(huán)狀環(huán)狀DNA+蛋白質(zhì)蛋白質(zhì) 保護(hù)染色體保護(hù)染色體3端的穩(wěn)定端的穩(wěn)定圖圖12-17 12-17 端粒的環(huán)狀結(jié)構(gòu)端粒的環(huán)狀結(jié)構(gòu)第二章 染色體與DNAn 染色體n DNA的結(jié)構(gòu)n DNA的復(fù)制n DNA的修復(fù)n DNA的轉(zhuǎn)座第四節(jié)第四節(jié) DNADNA的損傷與修復(fù)的損傷與修復(fù)DNA修復(fù)的基礎(chǔ)：一條鏈有損傷 修復(fù)酶切除 以未損傷的鏈為模板 合成原來相同的序列一一.造成損傷的原因造成損傷的原因n自發(fā)因素自發(fā)因素n物理因素物理因素n化學(xué)因素化學(xué)因素n隨機(jī)熱碰撞隨機(jī)熱碰撞n紫外線損傷（共軛雙鍵）紫外線損傷（共軛雙鍵）n電離輻射損傷（電離輻射損傷（X X線線/線）線）n亞硝酸鹽亞硝酸鹽 C UC U

24、n5-5-溴尿嘧啶溴尿嘧啶 5-BU A 5-BU A n氮芥類氮芥類 烷化劑烷化劑n羥胺羥胺 C-A C-A GG羥胺羥胺二二.DNA.DNA損傷類型損傷類型n點(diǎn)突變點(diǎn)突變n類型類型n結(jié)果結(jié)果n轉(zhuǎn)換-同型堿基n顛換-異型堿基n啟動子/剪接信號 影響整個基因功能n編碼序列 蛋白質(zhì)功能改變n中性變化 AA變化，功能不變n靜止突變 堿基變，AA不變n缺失n插入n倒位n一個堿基/一段核苷酸/整個基因n一段原來沒有的堿基/核苷酸序列nDNA鏈內(nèi)部重組，一段方向顛倒三.修復(fù)機(jī)制DNA修復(fù)系統(tǒng)錯配修復(fù)堿基切除修復(fù)核甘酸切除修復(fù)DNA直接修復(fù)功能恢復(fù)錯配切除突變的堿基修復(fù)被破壞的DNA修復(fù)嘧啶二體或甲基化D

25、NA 扼要說明細(xì)胞中DNA修復(fù)系統(tǒng)有哪幾種（8分）中國科學(xué)院2002年碩士學(xué)位研究生入學(xué)分子遺傳學(xué)試題1、錯配修復(fù)Dam甲基化酶使母鏈位于5GATC序列中腺甘酸甲基化甲基化緊隨在DNA復(fù)制之后進(jìn)行根據(jù)復(fù)制叉上DNA甲基化程度，切除尚未甲基化的子鏈上的錯配堿基 根據(jù)母鏈甲基化原則找出錯配堿基的示意圖發(fā)現(xiàn)錯配堿基在水解ATP的作用下，MutS，MutL與堿基錯配點(diǎn)的DNA雙鏈結(jié)合MutS-MutL在DNA雙鏈上移動，發(fā)現(xiàn)甲基化DNA后由MutH切開非甲基化的子鏈 甲基化指導(dǎo)的錯配修復(fù)示意圖錯配堿基位于切口3下游端，錯配堿基位于切口5上游端，2、堿基切除修復(fù)一些堿基在自發(fā)或誘變下會發(fā)生脫酰胺，然后改

26、變配對性質(zhì)，造成氨基轉(zhuǎn)換突變n腺嘌呤變?yōu)榇吸S嘌呤與胞嘧啶配對n鳥嘌呤變?yōu)辄S嘌呤與胞嘧啶配對n胞嘧啶變?yōu)槟蜞奏づc腺嘌呤配對胞嘧啶去氨基生成尿嘧啶如果復(fù)制發(fā)生就會產(chǎn)生一個突變糖苷水解酶識別改變了的堿基，把堿基從N-糖苷鍵處切下來，在DNA鏈上形成去嘌呤或去嘧啶位點(diǎn)，統(tǒng)稱為AP位點(diǎn)。由AP磷酸內(nèi)切酶將受損核甘酸的糖苷-磷酸鍵切開。DNA連接酶連接利用DNA聚合酶I切除損傷部位，補(bǔ)上核苷酸3、核苷酸切除修復(fù)1）通過特異的核酸內(nèi)切酶識別損傷部位2）由酶的復(fù)合物在損傷的兩邊切除幾個核苷酸3）DNA 聚合酶以母鏈為模板復(fù)制合成新子鏈4）DNA連接酶將切口補(bǔ)平識別損傷部位損傷的兩邊切除幾個核苷酸DNA 聚合酶

27、以母鏈為模板復(fù)制合成新子鏈DNA連接酶將切口補(bǔ)平4、DNA的直接修復(fù)在DNA光解酶的作用下將環(huán)丁烷胸腺嘧啶二體和6-4光化物還原成為單體甲基轉(zhuǎn)移酶使O6-甲基鳥嘌呤脫甲基生成鳥嘌呤，防止G-T配對 上海生化所1998年分子遺傳學(xué)試題：DNA修復(fù)系統(tǒng)的作用是保證DNA序列不發(fā)生任何變化（）第二章 染色體與DNAn 染色體n DNA的結(jié)構(gòu)n DNA的復(fù)制n DNA的修復(fù)n DNA的轉(zhuǎn)座第五節(jié) DNA轉(zhuǎn)座n 轉(zhuǎn)座因子轉(zhuǎn)座因子是一類可以進(jìn)入基因組內(nèi)不同位置的基是一類可以進(jìn)入基因組內(nèi)不同位置的基因載體?？茖W(xué)家利用它們插入基因?qū)е峦蛔円粤私庖蜉d體。科學(xué)家利用它們插入基因?qū)е峦蛔円粤私饣蚬δ?，也利用它們?/p>

28、育轉(zhuǎn)基因生物基因功能，也利用它們培育轉(zhuǎn)基因生物。n 麥克林托克麥克林托克(B.McClintock)因首先在玉米中發(fā)因首先在玉米中發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)座因子而獲得了現(xiàn)轉(zhuǎn)座因子而獲得了1983年諾貝爾醫(yī)學(xué)獎。年諾貝爾醫(yī)學(xué)獎。n 魯賓魯賓(G.Rubin)和斯普萊德林和斯普萊德林(A.Spradling)因因在在1982年發(fā)現(xiàn)年發(fā)現(xiàn)P轉(zhuǎn)座因子在果蠅中高效作用而當(dāng)選轉(zhuǎn)座因子在果蠅中高效作用而當(dāng)選美國科學(xué)院院士。美國科學(xué)院院士。n 復(fù)旦大學(xué)發(fā)育生物學(xué)研究所復(fù)旦大學(xué)發(fā)育生物學(xué)研究所吳曉暉吳曉暉將一種源將一種源于飛蛾的于飛蛾的PB轉(zhuǎn)座因子用于小鼠和人類細(xì)胞的轉(zhuǎn)座因子用于小鼠和人類細(xì)胞的基因功能研究，在世界上首次創(chuàng)立了一

29、個高效基因功能研究，在世界上首次創(chuàng)立了一個高效實(shí)用的實(shí)用的哺乳動物轉(zhuǎn)座因子系統(tǒng)哺乳動物轉(zhuǎn)座因子系統(tǒng)，為大規(guī)模研究，為大規(guī)模研究哺乳動物基因功能提供了新方法。該成果已由哺乳動物基因功能提供了新方法。該成果已由國際頂級生命科學(xué)雜志國際頂級生命科學(xué)雜志細(xì)胞細(xì)胞作為封面故事作為封面故事發(fā)表發(fā)表 。一 概念n 轉(zhuǎn)座子（轉(zhuǎn)座子（transposon Tn）是存在于染色）是存在于染色體體DNA上可自主復(fù)制和移位的基本單位。上可自主復(fù)制和移位的基本單位。nDNA轉(zhuǎn)座是由可移位因子介導(dǎo)的遺傳物質(zhì)重排轉(zhuǎn)座是由可移位因子介導(dǎo)的遺傳物質(zhì)重排現(xiàn)象?，F(xiàn)象。n 可移位因子的一個拷貝常常留在原來的位可移位因子的一個拷貝常常留

30、在原來的位置上，在新位點(diǎn)上出現(xiàn)的僅僅是它的拷貝，轉(zhuǎn)置上，在新位點(diǎn)上出現(xiàn)的僅僅是它的拷貝，轉(zhuǎn)座與同源重組不同，依賴于座與同源重組不同，依賴于DNA復(fù)制。復(fù)制。芭芭拉麥克林托克 n她在玉米中對可移動基因轉(zhuǎn)座基因（俗稱“跳躍基因”）的研究。n玉米籽粒（或葉片）顏色的有無是受一些位于9號染色體上的基因控制的，例如控制色素形成的基因C?；蛟谌旧w上能移動位置，也就是說能“轉(zhuǎn)座”，能“跳動”，在當(dāng)時遺傳學(xué)家們那里簡直是聞所未聞。麥克林托克1950年發(fā)表的玉米易突變位點(diǎn)的由來與行為和1951年發(fā)表的染色體結(jié)構(gòu)和基因表達(dá)兩篇論文，了解了別人她在做些什么工作之后，簡直不敢相信，都認(rèn)為這個女人也許是發(fā)瘋了。不久

31、她又發(fā)現(xiàn)了被稱為Spm的另一轉(zhuǎn)座突變調(diào)節(jié)體系。1963年泰勒發(fā)現(xiàn)噬菌體Mu能隨機(jī)地插入細(xì)菌染色體基因組內(nèi)；1966年，貝克威斯等在大腸桿菌中發(fā)現(xiàn)了可以整合在染色體上、也可游離于染色體外的F因子（性因子）；60年代末，科學(xué)家們在大腸桿菌中發(fā)現(xiàn)存在所謂的“插入序列”（IS）；后又在沙門氏菌中發(fā)現(xiàn)了基因的流動性（轉(zhuǎn)座子）和抗藥性基因等。1976年，在冷泉港召開的“DNA插入因子、質(zhì)粒和游離基因”專題討論會上，明確地承認(rèn)可用麥克林托克的術(shù)語“轉(zhuǎn)座因子”來說明所有能夠插入基因組的DNA片段。二 轉(zhuǎn)座子的類型和結(jié)構(gòu)特征原核生物轉(zhuǎn)座子的類型：1、插入序列(insertional sequence,IS)2、

32、復(fù)合轉(zhuǎn)座子(composite transposon)3、TnA家族1、插入序列(IS)IS是最簡單的轉(zhuǎn)座子，不含有任何宿主基因，它們是細(xì)菌染色體或質(zhì)粒DNA的正常組成部分。：IS1 復(fù)合轉(zhuǎn)座子是一類帶有某些抗藥性基因（或其他宿主基因）的轉(zhuǎn)座子，其兩翼往往是兩個相同或高度同源的IS序列 2、復(fù)合轉(zhuǎn)座子(composite transposon)三 轉(zhuǎn)座作用的機(jī)制復(fù)制性轉(zhuǎn)座子非復(fù)制性轉(zhuǎn)座子 上海生化所1998年分子遺傳學(xué)試題：轉(zhuǎn)座過程通常是指DNA中的一段特殊序列（轉(zhuǎn)座元）在轉(zhuǎn)座酶以及其它蛋白因子的作用下，從DNA分子中的一個位置被搬移到另一位置或另一DNA分子中（）華中科技大學(xué)2004年生物化

33、學(xué)與分子生物學(xué)碩士研究生入學(xué)試題利用自己的位點(diǎn)專一重組酶把自己從寄主基因組中的一個地方移到另一個地方的遺傳元件叫（）A、啟動子 B、轉(zhuǎn)座子 C、T-DNA D、順反子中國科學(xué)院遺傳與發(fā)育生物學(xué)研究所1996年碩士研究生分子遺傳學(xué)入學(xué)試題轉(zhuǎn)座子（transposon）反轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)座子（retrotransposon）反轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)座子（retrotransposon）：指通過RNA為中介，反轉(zhuǎn)錄成DNA后進(jìn)行轉(zhuǎn)座的可動元件。反轉(zhuǎn)錄病毒整合入宿主DNA中的分子機(jī)制，其本質(zhì)是轉(zhuǎn)座IS-兩端有 IR，只編碼轉(zhuǎn)座酶類轉(zhuǎn)座因子-結(jié)構(gòu)同 IS，但不能獨(dú)立存在，僅作為復(fù)合轉(zhuǎn)座子的兩端組件復(fù)合轉(zhuǎn)座子-兩端由 IS 或類

34、IS 構(gòu)成，可編碼抗抗菌素物質(zhì)原核TnA 轉(zhuǎn)座子家族-兩端為 IR，可編碼轉(zhuǎn)座酶、解離酶和抗性物質(zhì)AC-Ds-植物（玉米）中的激活-解離因子轉(zhuǎn)座子P 因子-果蠅中父本因子，在 MP中導(dǎo)致雜種不育反轉(zhuǎn)錄病毒、RNA DNA整合宿主靶 DNATyCopia病毒超家族LINSL1（1）有長末端重復(fù)序列（2）編碼反轉(zhuǎn)錄酶或整合酶（3）可含內(nèi)含子SINSB1/Alu（1）無重復(fù)序列（2）不編碼轉(zhuǎn)座子產(chǎn)物（3）無內(nèi)含子轉(zhuǎn)座因子真核反轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)座子非病毒超家族假基因復(fù)習(xí)題1、證明DNA是遺傳物質(zhì)的兩個關(guān)鍵性實(shí)驗是：肺炎鏈球菌在老鼠體內(nèi)的毒性和T2噬菌體感染大腸桿菌。這兩個實(shí)驗中主要的論點(diǎn)證據(jù)是：（）(a)從被感

35、染的生物體內(nèi)重新分離得到DNA，作為疾病的致病劑(b)DNA突變導(dǎo)致毒性喪失(c)生物體吸收的外源DNA（而并非蛋白質(zhì)）改變了其遺傳潛能(d)DNA是不能在生物體間轉(zhuǎn)移的，因此它一定是一種非常保守的分子2、1953年Watson和Crick提出：（）（a）多核苷酸DNA鏈通過氫鍵連接成一個雙螺旋（b）DNA的復(fù)制是半保留的，常常形成親本子代雙螺旋雜合鏈（c）三個連續(xù)的核苷酸代表一個遺傳密碼（d）遺傳物質(zhì)通常是DNA 而非RNA 3、下列哪一種蛋白不是組蛋白的成分（）(a)H1 (b)H2A、H2B (c)H3、H4 (d)H5 4、DNA的變性：（）（a）包括雙螺旋的解旋（b）可以由低溫產(chǎn)生（

36、c）是可逆的（d）是磷酸二酯鍵的斷裂（e）包括氫鍵的斷裂 5、DNA的二級結(jié)構(gòu)指：（）；（a）是指4種核苷酸的連接及其排列順序，表示了該DNA分子的化學(xué)構(gòu)成；（b）是指DNA雙螺旋進(jìn)一步扭曲盤繞所形成的特定空間結(jié)構(gòu)；（c）是指兩條多核苷酸鏈反向平行盤繞所生成的雙螺旋結(jié)構(gòu)。6、在原核生物復(fù)制子中以下哪種酶除去RNA引發(fā)體并加入脫氧核糖核甘酸：(A)DNA聚合酶 （B）DNA聚合酶 （C）DNA聚合酶(D)外切核酸酶MFl 7、DNA復(fù)制時不需要以下哪種酶？（）。（A）DNA指導(dǎo)的DNA聚合酶 （B）RNA指導(dǎo)的DNA聚合酶（C）拓?fù)洚悩?gòu)酶 （D）連接酶 8、DNA復(fù)制的特點(diǎn)（）。A.半不連續(xù)復(fù)制 B.半保留復(fù)制C.都是等點(diǎn)開始、兩條鏈均連續(xù)復(fù)制 D.有DNA指導(dǎo)的DNA聚合酶參加 9、DNA復(fù)制時在前導(dǎo)鏈上DNA沿5-3方向合成，在滯后鏈上則沿3-5方向合成。（）10、DNA的復(fù)制需要DNA聚合酶和RNA聚合酶（）11、核小體是由H2A、H2B、H3、H4各兩個分子生成的（）和由大約200bp DNA組成的。