分子生物学染色体核小体与包装

1、会计学1分子生物学染色体核小体与包装分子生物学染色体核小体与包装（四）核小体(nucleosome)(nucleosome)Nucleosome、chromosome、genome 中科院2002年硕士学位研究生入学分子遗传学试题 1、定义：用于包装染色质的结构单位，是由DNA链缠绕一个组蛋白核构成的。 2、核小体的结构核心颗粒、连接区DNA问题： 简述染色体DNA是怎样包装的？ 10nm双链DNA 通过组蛋白构成8聚体核小体，串联成11nm念珠状结构 核小体念珠结构进一步螺旋成30nm粗的莲座结构，每一莲座结构由6个核小体结构组成，莲座结构形成螺线管 进一步超螺旋为300nm粗的染色质丝状结

2、构 染色质丝高度超螺旋为700nm粗的染色单体 两条染色单体粗度为1400nm6.8:140:11000:18000:1DNA double helixNucleosome (10 nm fiber)30 nm FiberLoops ILoops IIchromosome核小体和螺线管的结构核小体和螺线管的结构核小体的形成是染色体中DNA压缩的第一个阶段核小体是染色质的基本结构单位。由200个(160-240)左右碱基对的DNA和五种组蛋白结合而成。其中四种组蛋白(H2A、H2B、H3、H4)各2 分子组成八聚体的小圆盘，146个碱基对的DNA在小圆盘外面绕1 3/4圈。每一分子的H1与DNA

3、结合, 锁住核小体DNA的进出口, 起稳定核小体结构的作用。两相邻核小体之间以连接DNA(linker DNA)相连(图11-24), 连接DNA的长度变化不等, 因不同的种属和组织而异, 但通常是60个碱基对乙酰基团重复一下The nucleosome core particle derived from X-ray crystal analysis电镜图显示一个染色质片段中球形颗粒的长度为200bP一个问题的答案：简述真核生物一个问题的答案：简述真核生物DNA的复杂的复杂性？性？单一序列（主要为基因编码序列，一个或几个拷贝，比例少单一序列（主要为基因编码序列，一个或几个拷贝，比例少于于5

4、5）；中度重复序列（）；中度重复序列（10101-51-5），分为短散的重复序列（），分为短散的重复序列（一般少于一般少于500 bp500 bp）和长散的重复序列（一般多于）和长散的重复序列（一般多于1000 bp1000 bp），与基因选择性表达的调控有关；高度重复序列（，与基因选择性表达的调控有关；高度重复序列（10105 5），），分为卫星分为卫星DNA(satelliteDNA(satellite，重复单位长，重复单位长5-100 bp)5-100 bp)主要分布主要分布在着丝粒区域，小卫星在着丝粒区域，小卫星DNA(minisatellte DNA, DNA(minisatellt

5、e DNA, 单位长单位长12-12-100 bp100 bp，拷贝数可变，常用于，拷贝数可变，常用于DNADNA指纹指纹(DNA finger-(DNA finger-printing)printing)技术技术) )，微卫星，微卫星DNA(microsatellte DNADNA(microsatellte DNA，单位，单位1-1-5 bp5 bp，常串联达，常串联达50-100 bp50-100 bp，具有高度多态性，遗传上保守，具有高度多态性，遗传上保守，但个体差异较大，但个体差异较大) )，用于构建遗传图谱。，用于构建遗传图谱。根据 DNA复性动力学研究，DNA序列可以分成哪几种类

6、型？并加以举例说明。(2001年上海生化所）X174 D-E-J-F-G-H mRNA 蛋白J、F、G H D EE.coli 色氨酸操纵子 9个顺反子 9个酶 ( 第六章 ) 原核生物的重叠基因（Sanger 发现）基因内基因 部分重叠基因 一个碱基重叠2.3 DNA的复制 DNAReplication and Synthesis第二章 染色体与DNA1. Three Possible Modes of DNA Replication（1）Conservative replication（全保留复制全保留复制）（2）Dispersive replication（分散复制分散复制）1.29 核

7、酸复制规律的一般猜想核酸复制规律的一般猜想unwoundrewoundBase matchGeneralized model of semiconservative replication of DNAMatthew Messelson Franklin Stahl 中国科学院上海生化与细胞所2002年招收硕士研究生分子遗传学入学考试： 请设计一个实验来证明DNA复制是以半保留方式进行的（8分）。 The Meselson-Stahl experiment. the most beautiful experiment in biology15N标记氮源14N标记细胞在14N中复制一次细胞在14

8、N中再复制一次细胞在14N中再复制一次MeselsonStahl实验：实验：1958年，年， Meselson和和Stahl首先将大肠杆菌在含重同位首先将大肠杆菌在含重同位素素15N的培养基中培养约十五代，使所有细菌都被的培养基中培养约十五代，使所有细菌都被15N标记。然后移至只含有轻同标记。然后移至只含有轻同位素位素14N的培养基中同步培养一代，二代，三代。分别提取的培养基中同步培养一代，二代，三代。分别提取DNA，作，作CsCl密度梯密度梯度离心，观察度离心，观察DNA的位置。的位置。试验改进23. Semiconservative Replication in EukaryotesTay

9、lor-Woods-Hughes experiments：1957, root tips of Vicia faba（蚕豆蚕豆）Radioisotope 3H labeled thymidineAutoradiography（放射自显影放射自显影）蚕豆病是葡糖六磷酸脱氢酶(G6PD)缺乏者进食蚕豆后发生的急性溶血性贫血。蚕豆(viciafaba)又名胡豆黄 TelophaseResultsBrdu ，中文全，中文全名名 5- 溴脱氧尿溴脱氧尿嘧啶核苷，为胸嘧啶核苷，为胸腺嘧啶的衍生物腺嘧啶的衍生物，可代替胸腺嘧，可代替胸腺嘧啶在啶在 DNA 合成合成期（期（ S 期），活期），活体注射或细胞培

10、体注射或细胞培养加入，而后利养加入，而后利用抗用抗 Brdu 单克单克隆抗体，隆抗体， ICC 染染色，显示增殖细色，显示增殖细胞。同时结合其胞。同时结合其它细胞标记物，它细胞标记物，双重染色，可判双重染色，可判断增殖细胞的种断增殖细胞的种类，增殖速度，类，增殖速度，对研究细胞动力对研究细胞动力学有重要意义。学有重要意义。 只有胸腺嘧啶BrdU：胸腺嘧啶的替代物为了保证遗传的稳定性，在每次细胞分裂之前，遗传信息载体必须精确地复制自己。过去的概念认为遗传信息的载体就是DNA，现在发现许多病毒的遗传信息载体是RNA而不是DNA。因此，我们除了对DNA的复制作详细的论述外，对RNA的复制也加以阐述，

11、以期对遗传信息的复制有个全面的了解。1953年，Watson和Crick在提出DNA双螺旋模型时就指出，由于互补碱基的配对原则，在DNA复制时，只要双链DNA解开，以每一条链为模板以合成其互补链，即可形成两个与亲代完全一样的DNA分子。DNA复制的基本过程正如Watson和Crick所预测的那样，但是在DNA复制中涉及了许多细胞成分。DNA的复制过程大体上可以分为复制的启动，复制的延伸，和复制的终止三个阶段。2.15 与DNA复制有关的物质9类1、底物：四种脱氧核苷三磷酸（dATP、dGTP、 dCTP、dTTP)2、模板：以DNA的两条链为模板链，合成子代DNADNA复制实际上就是DNA指导

12、的DNA合成代谢。因此，必须有DNA作为复制的模板。体外复制实验证明，新合成DNA的特异性完全取决于事先加入的模板DNA，三磷酸核苷酸(dATP,dGTP，dCTP，dTTP)是合成原料。有模板和合成原料后，细胞内还有许多酶和蛋白质参与DNA的复制。 与DNA复制有关的物质9类3、引物：DNA的合成需要一段RNA链作为引物4、引物合成酶（引发酶）：此酶以DNA为模板合成一段RNA,这段RNA作为合成DNA的引物（Primer)。实质是以DNA为模板的RNA聚合酶。与DNA复制有关的物质9类1、底物：四种脱氧核苷三磷酸（dATP、dGTP、 dCTP、dTTP)2、模板：以DNA的两条链为模板链

13、，合成子代DNA3、引物：DNA的合成需要一段RNA链作为引物4、引物合成酶（引发酶）：此酶以DNA为模板合成一段RNA,这段RNA作为合成DNA的引物（Primer)。实质是以DNA为模板的RNA聚合酶。 5、 DNA聚合酶:以DNA为模板的DNA合成酶以四种脱氧核苷酸三磷酸为底物反应需要有模板的指导反应需要有3-OH存在DNA链的合成方向为5 3 5533Klenow片段RNA引物3模板链大肠杆菌DNA聚合酶I(DNApolymerase，DNApol) 3535OHOHP P上海生化所1998年分子遗传学试题：拓扑异构酶reprep蛋白沿蛋白沿3 3 5 5移动，而解螺旋酶移动，而解螺旋

14、酶I I、IIII、IIIIII沿沿5 5 3 3移动。移动。问题： 简述染色体DNA是怎样包装的？根据 DNA复性动力学研究，DNA序列可以分成哪几种类型？并加以举例说明。(2001年上海生化所）X174 D-E-J-F-G-H mRNA 蛋白J、F、G H D EE.coli 色氨酸操纵子 9个顺反子 9个酶 ( 第六章 ) 原核生物的重叠基因（Sanger 发现）基因内基因 部分重叠基因 一个碱基重叠为了保证遗传的稳定性，在每次细胞分裂之前，遗传信息载体必须精确地复制自己。过去的概念认为遗传信息的载体就是DNA，现在发现许多病毒的遗传信息载体是RNA而不是DNA。因此，我们除了对DNA的复制作详细的论述