染色体与DNA课件-.ppt
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- 染色体 DNA 课件
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1、1第二章:染色体与第二章:染色体与DNA1一、一、DNA的一级结构的一级结构二、二、DNA的物理图谱的物理图谱三、三、DNA一级结构的测定一级结构的测定四、四、DNA的双螺旋结构的双螺旋结构五、五、DNA的三股螺旋结构的三股螺旋结构六、六、DNA的超螺旋结构的超螺旋结构七、核小体与染色体七、核小体与染色体八、八、DNA结构的不均一结构的不均一性性九、九、DNA的变性、复性和的变性、复性和分子杂交分子杂交十、基因与基因组十、基因与基因组2一、一、DNA的一级结构的一级结构 4 4种核苷酸的连接及排列顺序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:四种脱氧核糖核苷酸分别表示为:dAMP
2、dAMP、dGMPdGMP、dTMPdTMP、dCMPdCMP(A A、G G、T T、C C)345A G T C67891011DNA分子的大小分子的大小 分子量分子量 碱基对(碱基对(base pairsbase pairs,bpbp)三种表示方法三种表示方法 长度长度 三者的关系三者的关系分子量分子量bpbp660 D660 D每圈螺旋每圈螺旋10.5bp 10.5bp 3.4nm3.4nm测量的方法:凝胶电泳、电镜金属投影测量的方法:凝胶电泳、电镜金属投影12DNA分子的多样性分子的多样性 碱基的排列顺序,而构成了碱基的排列顺序,而构成了DNA分子的多样性分子的多样性 100bp D
3、NA分子可能排列方式就是分子可能排列方式就是4100 DNA中的碱基排列顺序是中的碱基排列顺序是DNA分子的重要属性分子的重要属性13二、二、DNA的物理图谱的物理图谱 DNA分子的限制性内切酶酶解片段的排列顺序分子的限制性内切酶酶解片段的排列顺序 假设有一段假设有一段DNA片段为片段为2450bp,分别有两个,分别有两个XbaI和两个和两个PstI位点,这样每一个单酶切会把此位点,这样每一个单酶切会把此DNA分子切成分子切成3个片段,双酶切将产生个片段,双酶切将产生5个片段。个片段。14单酶切单酶切 XbaI PstI PstI XbaI双酶切双酶切 XbaI PstI PstI XbaI1
4、5 PstI XbaI PxtI+XbaI 1400bp 1200bp 900bp 900bp 750bp 600bp 500bp 500bp 300bp 150bp 150bp16 2450bp 750bp P 500bp P 1200bp 150bp 600bp 500bp 300bp x x150bp 1400 900bp17三、三、DNA一级结构的测定一级结构的测定 双脱氧末端终止法双脱氧末端终止法-Sanger法:法:原理是采用核苷酸链终止剂,双脱氧核苷酸原理是采用核苷酸链终止剂,双脱氧核苷酸ddNTP终止终止DNA链的延长。链的延长。根据这一方法,就可得到一组以根据这一方法,就可得
5、到一组以ddNTP结尾的结尾的长短不一的长短不一的DNA片段。片段。1819202122 分成分成4组,每一组反应体系中加入组,每一组反应体系中加入4种种dNTP和一种和一种相应的相应的ddNTP,反应后可得到不同长度的以双脱氧,反应后可得到不同长度的以双脱氧结尾的结尾的DNA片段,各片段,各DNA片段均只相差一个核苷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,从下而上可直接读出的电泳位置不同,从下而上可直接读出DNA序列。序列。23Sanger法测定法测定DNA序列的原理图示序列的原理图示 T A A T C T
6、 G C A G G C 5/-A T T A G A C G T C C G-3/A T G C ddATP ddTTP ddGTP ddCTP dATP dATP dATP dATP dGTP dGTP dGTP dGTP dCTP dCTP dCTP dCTP dTTP dTTP dTTP dTTP A AT ATTAG ATTAGAC ATTA ATT ATTAGACG ATTAGACGTC ATTAGA ATTAGACGT ATTAGACGTCCG ATTAGACGTCC24聚丙烯酰胺凝胶电泳聚丙烯酰胺凝胶电泳 A T G C252627四、四、DNA的双螺旋结构的双螺旋结构 Wat
7、son和和Crick于于1953年根据年根据DNA纤维纤维X射线晶体射线晶体衍射图,提出了衍射图,提出了DNA为右手双螺旋结构的科学假设为右手双螺旋结构的科学假设 右手双螺旋构象是右手双螺旋构象是DNA最为常见的结构最为常见的结构-B型型DNA。可分为两大类:一类是右手螺旋,如、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;另一类是局部的左手螺旋,即的左手螺旋,即Z-DNA。28293031B-formDNAA-formDNAB-DNA、A-DNA、Z-DNA的主要区别的主要区别3233343536 Left-handed Z-DN
8、A37五、五、DNA的三股螺旋结构的三股螺旋结构 DNA三股螺旋构型称为三股螺旋构型称为H-DNA。它是双螺旋它是双螺旋DNA分子中一条链的某一节段,通过分子中一条链的某一节段,通过链的折叠与同一分子中链的折叠与同一分子中DNA结合而形成。结合而形成。其中一条链只有嘌呤其中一条链只有嘌呤AG,另一条链只有嘧啶,另一条链只有嘧啶CT。H-DNA可在转录水平上阻止基因的转录。可在转录水平上阻止基因的转录。38DNA三股螺旋结构三股螺旋结构3940六、六、DNA超螺旋结构超螺旋结构 超螺旋结构是超螺旋结构是DNADNA分子高级结构的主要形式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可分为正
9、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。旋,是主要的超螺旋结构。41 环状环状DNA分子常以超螺旋结构存在,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。并以负超螺旋为主,有利于转录的起始。4243七、核小体与染色体七、核小体与染色体 核小体:核小体:DNADNA双螺旋链双螺旋链,等距离缠绕组蛋白等距离缠绕组蛋白(H2A、H2B、H3、H4)各二分子组成八聚体形成众多核心各二分子组成八聚体形成众多核心颗粒颗粒,外绕外绕1.75圈左走向的圈左走向的DNA链链,每圈约每圈约85bpDNA,各颗粒
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