分子生物学染色体与

分子生物学染色体与第1页，共134页，2023年，2月20日，星期四一、染色体（Chromosome)

内容提要：细胞周期染色体与染色质染色体的结构和组成（原核生物、真核生物）核小体原核生物和真核生物基因组结构特点比较

第2页，共134页，2023年，2月20日，星期四（一）细胞周期第3页，共134页，2023年，2月20日，星期四（二）染色体与染色质染色体（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。第4页，共134页，2023年，2月20日，星期四（三）染色体的结构和组成原核生物(prokaryote)

第5页，共134页，2023年，2月20日，星期四第6页，共134页，2023年，2月20日，星期四{组蛋白：H1H2AH2BH3H4非组蛋白}核小体{DNA蛋白质染色体真核生物染色体的组成第7页，共134页，2023年，2月20日，星期四组蛋白的一般特性：■进化上的保守性保守程度：H1H2A、H2BH3、H41、组蛋白上海生化所分子遗传学1998年试题：在真核生物核内。五种组蛋白（H1H2AH2BH3和H4）在进化过程中，H4极为保守，H2A最不保守（）第8页，共134页，2023年，2月20日，星期四■无组织特异性■肽链氨基酸分布的不对称性■H5组蛋白的特殊性：富含赖氨酸（24%）■组蛋白的可修饰性第9页，共134页，2023年，2月20日，星期四简述真核生物染色体上组蛋白的种类，组蛋白修饰的种类及其生物学意义中国科学院2003年硕士研究生入学《生物化学与分子生物学》试题

第10页，共134页，2023年，2月20日，星期四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。组蛋白的可修饰性第11页，共134页，2023年，2月20日，星期四1)DNA的变性和复性

■变性（Denaturation)

DNA双链的氢键断裂，最后完全变成单链的过程称为变性。

■增色效应(Hyperchromaticeffect)在变性过程中，260nm紫外线吸收值先缓慢上升，当达到某一温度时骤然上升，称为增色效应。2、DNA第12页，共134页，2023年，2月20日，星期四■融解温度（MeltingtemperatureTm)变性过程紫外线吸收值增加的中点称为融解温度。生理条件下为85-95℃影响因素：G+C含量，pH值，离子强度，尿素，甲跣胺等第13页，共134页，2023年，2月20日，星期四第14页，共134页，2023年，2月20日，星期四■复性（Renaturation)热变性的DNA缓慢冷却，单链恢复成双链。■减色效应（Hypochromaticeffect)

随着DNA的复性，260nm紫外线吸收值降低的现象。

第15页，共134页，2023年，2月20日，星期四2)C值反常现象（C-valueparadox)C值是一种生物的单倍体基因组DNA的总量。

真核细胞基因组的最大特点是它含有大量的重复序列，而且功能DNA序列大多被不编码蛋白质的非功能DNA所隔开，这就是著名的“C值反常现象”。

C值矛盾第16页，共134页，2023年，2月20日，星期四第17页，共134页，2023年，2月20日，星期四简述DNA的C值以及C值矛盾（CValueparadox）.中科院上海生化所98年上海第二军医大：C值矛盾第18页，共134页，2023年，2月20日，星期四（四）核小体(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。

第19页，共134页，2023年，2月20日，星期四2、核小体的结构核心颗粒、连接区DNA第20页，共134页，2023年，2月20日，星期四第21页，共134页，2023年，2月20日，星期四第22页，共134页，2023年，2月20日，星期四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：简述真核细胞内核小体与核小体核心颗粒的结构。

第23页，共134页，2023年，2月20日，星期四3、染色体的包装—超螺旋结构第24页，共134页，2023年，2月20日，星期四6.8:140:11000:18000:1DNAdoublehelixNucleosome(10nmfiber)30nmFiberLoopsILoopsIIchromosome第25页，共134页，2023年，2月20日，星期四上海第二军医大硕士研究生入学考试试题：基因组的特点（真核、原核比较）（五）原核生物和真核生物基因组结构特点比较

第26页，共134页，2023年，2月20日，星期四●基因组很小，大多只有一条染色体●

结构简炼●存在转录单元(trnascriptionaloperon)

多顺反子(polycistron)X174D-E-J-F-G-HmRNA蛋白J、F、GHDEE.coli色氨酸操纵子9个顺反子9个酶(第六章)1、原核生物基因组结构特点第27页，共134页，2023年，2月20日，星期四

●有重叠基因（Sanger发现）基因内基因部分重叠基因一个碱基重叠第28页，共134页，2023年，2月20日，星期四2、真核生物基因组结构特点●真核基因组结构庞大

3×109bp、染色质、核膜●单顺反子●基因不连续性断裂基因（interruptedgene）、内含子(intron)、外显子(exon)●非编码区较多多于编码序列(9:1)●含有大量重复序列第29页，共134页，2023年，2月20日，星期四■不重复序列/单一序列：在基因组中有一个或几个拷贝。真核生物的大多数基因在单倍体中都是单拷贝的。如：蛋清蛋白、血红蛋白等功能：主要是编码蛋白质。

■中度重复序列：在基因组中的拷贝数为101~104。如：rRNA、tRNA

一般是不编码蛋白质的序列，在调控基因表达中起重要作用

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）第30页，共134页，2023年，2月20日，星期四■高度重复序列：拷贝数达到几百个到几百万个。

●卫星DNA：A·T含量很高的简单高度重复序列。第31页，共134页，2023年，2月20日，星期四第二章染色体与DNA

染色体

DNA的结构

DNA的复制

DNA的修复

DNA的转座第32页，共134页，2023年，2月20日，星期四二、DNA的结构1）

概念指4种脱氧核苷酸的连接及其排列顺序，DNA序列是这一概念的简称。碱基序列1、DNA的一级结构第33页，共134页，2023年，2月20日，星期四2）特征：●双链反向平行配对而成●脱氧核糖和磷酸交替连接，构成DNA骨架，碱基排在内侧●内侧碱基通过氢键互补形成碱基对（A：T，C：G）。第34页，共134页，2023年，2月20日，星期四第35页，共134页，2023年，2月20日，星期四3）DNA结构的表示法第36页，共134页，2023年，2月20日，星期四2、DNA的二级结构1）定义：指两条多核苷酸链反向平行盘绕所产生的双螺旋结构。

第37页，共134页，2023年，2月20日，星期四绕DNA双螺旋表面上出现的螺旋槽（沟），宽的沟称为大沟，窄沟称为小沟。大沟，小沟都、是由于碱基对堆积和糖-磷酸骨架扭转造成的。

第38页，共134页，2023年，2月20日，星期四

DNA双螺旋模型是哪年由谁提出的?简述其基本内容.为什么说该模型的提出是分子生物学发展史上的里程碑,具有划时代的贡献?

浙江大学医学院2003生物化学（硕士）第39页，共134页，2023年，2月20日，星期四2）分类：右手螺旋：A-DNA，B-DNA左手螺旋：Z-DNA第40页，共134页，2023年，2月20日，星期四ABZ第41页，共134页，2023年，2月20日，星期四ABZ第42页，共134页，2023年，2月20日，星期四3、DNA的高级结构1）定义：指DNA双螺旋进一步扭曲盘绕所形成的特定空间结构。是一种比双螺旋更高层次的空间构象。2）主要形式：超螺旋结构（正超螺旋和负超螺旋）第43页，共134页，2023年，2月20日，星期四第44页，共134页，2023年，2月20日，星期四线状DNA形成的超螺旋第45页，共134页，2023年，2月20日，星期四环状DNA形成的超螺旋第46页，共134页，2023年，2月20日，星期四拓扑异构酶or溴化乙锭拓扑异构酶or溴化乙锭DNA扭曲与双螺旋相同（拧紧）DNA扭曲与双螺旋相反（松开）负超螺旋松弛DNA正超螺旋第47页，共134页，2023年，2月20日，星期四第二章染色体与DNA

染色体

DNA的结构

DNA的复制

DNA的修复

DNA的转座第48页，共134页，2023年，2月20日，星期四三、DNA的复制第49页，共134页，2023年，2月20日，星期四内容提要：●DNA的半保留复制●与DNA复制有关的物质●DNA的复制过程（大肠杆菌为例）●DNA复制的其它方式●真核生物中DNA的复制特点第50页，共134页，2023年，2月20日，星期四1、定义：由亲代DNA生成子代DNA时，每个新形成的子代DNA中，一条链来自亲代DNA，而另一条链则是新合成的，这种复制方式称半保留复制。（一）DNA的半保留复制（semi-conservativereplication）第51页，共134页，2023年，2月20日，星期四Semi-conservativeConservativeDispersive第52页，共134页，2023年，2月20日，星期四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）。第53页，共134页，2023年，2月20日，星期四2、实验证据（1958Meselson和Stahl）：

MatthewMesselsonFranklinStahl第54页，共134页，2023年，2月20日，星期四“Heavy”DNA“Hybrid”

DNA“light”DNA“Hybrid”DNA第55页，共134页，2023年，2月20日，星期四3、DNA半保留复制的生物学意义：

DNA的半保留复制表明DNA在代谢上的稳定性，保证亲代的遗传信息稳定地传递给后代。

第56页，共134页，2023年，2月20日，星期四（二）与DNA复制有关的物质1、原料：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。第57页，共134页，2023年，2月20日，星期四5、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53第58页，共134页，2023年，2月20日，星期四性质聚合酶Ⅰ聚合酶Ⅱ聚合酶Ⅲ3'5'外切活性+++5'3'外切活性+--5'3'聚合活性+中+很低+很高新生链合成--+主要是对DNA损伤的修复；以及在DNA复制时切除RNA引物并填补其留下的空隙。修复紫外光引起的DNA损伤DNA复制的主要聚合酶，还具有3’-5’外切酶的校对功能，提高DNA复制的保真性原核生物中的DNA聚合酶(大肠杆菌）第59页，共134页，2023年，2月20日，星期四

α

β

γ

δ

ε定位细胞核细胞核线粒体细胞核细胞核3‘-5’外切--+++酶活性功能引物合成修复作用线粒体DNA的复制核DNA的复制RNA引物去掉后把缺口补全真核生物中的DNA聚合酶第60页，共134页，2023年，2月20日，星期四

6、DNA连接酶（1967年发现）：若双链DNA中一条链有切口，一端是3’-OH，另一端是5’-磷酸基，连接酶可催化这两端形成磷酸二酯键，而使切口连接。但是它不能将两条游离的DNA单链连接起来

DNA连接酶在DNA复制、损伤修复、重组等过程中起重要作用3‘5‘3‘5‘OHP第61页，共134页，2023年，2月20日，星期四7、DNA拓扑异构酶(DNATopisomerase)：拓扑异构酶І：使DNA一条链发生断裂和再连接，作用是松解负超螺旋。主要集中在活性转录区，同转录有关。

例：大肠杆菌中的ε蛋白拓扑异构酶Π：该酶能暂时性地切断和重新连接双链DNA，作用是将负超螺旋引入DNA分子。同复制有关。例：大肠杆菌中的DNA旋转酶第62页，共134页，2023年，2月20日，星期四上海生化所1998年分子遗传学试题：拓扑异构酶第63页，共134页，2023年，2月20日，星期四8、DNA解螺旋酶/解链酶（DNAhelicase)

通过水解ATP获得能量来解开双链DNA。E.coli中的rep蛋白就是解螺旋酶，还有解螺旋酶I、II、III。rep蛋白沿3’5’移动，而解螺旋酶I、II、III沿5’

3’移动。第64页，共134页，2023年，2月20日，星期四第65页，共134页，2023年，2月20日，星期四9、单链结合蛋白(SSBP-single-strandbindingprotein)：稳定已被解开的DNA单链，阻止复性和保护单链不被核酸酶降解。第66页，共134页，2023年，2月20日，星期四（三）DNA的复制过程（大肠杆菌为例）双链的解开

RNA引物的合成

DNA链的延伸切除RNA引物，填补缺口，连接相邻的DNA片段第67页，共134页，2023年，2月20日，星期四复制单位——复制子，一个复制子只含一个复制起点。复制时，解链酶等先将DNA的一段双链解开，形成复制起点，这个复制起点的形状象一个叉子，故称为复制叉第68页，共134页，2023年，2月20日，星期四复制方向和速度：

单起点、双向等速多起点、双向等速第69页，共134页，2023年，2月20日，星期四双链解开、复制起始（P44）第70页，共134页，2023年，2月20日，星期四大约20个DnaA蛋白在ATP的作用下与oriC处的4个9bp保守序列相结合第71页，共134页，2023年，2月20日，星期四在HU蛋白和ATP的共同作用下,Dna复制起始复合物使3个13bp直接重复序列变性,形成开链第72页，共134页，2023年，2月20日，星期四解链酶六体分别与单链DNA相结合(需DnaC帮助),进一步解开DNA双链第73页，共134页，2023年，2月20日，星期四第74页，共134页，2023年，2月20日，星期四2、RNA引物的合成DnaB蛋白活化引物合成酶，引发RNA引物的合成。引物长度约为几个至10个核苷酸，第75页，共134页，2023年，2月20日，星期四DNA的半不连续复制（semi-discontinuousreplication)DNA复制时其中一条子链的合成是连续的，而另一条子链的合成是不连续的，故称半不连续复制。在DNA复制时，合成方向与复制叉移动的方向一致并连续合成的链为前导链；合成方向与复制叉移动的方向相反，形成许多不连续的片段，最后再连成一条完整的DNA链为滞后链。3、DNA链的延伸第76页，共134页，2023年，2月20日，星期四在DNA复制过程中，前导链能连续合成，而滞后链只能是断续的合成53的多个短片段，这些不连续的小片段称为冈崎片段。第77页，共134页，2023年，2月20日，星期四第78页，共134页，2023年，2月20日，星期四4、切除RNA引物，填补缺口，连接相邻的DNA片段（复制终止）在DNA聚合酶Ⅰ催化下切除RNA引物；留下的空隙由DNA聚合酶Ⅰ催化合成一段DNA填补上；在DNA连接酶作用下，连接相邻的DNA链第79页，共134页，2023年，2月20日，星期四双链环状、θ型复制、双向等速第80页，共134页，2023年，2月20日，星期四（四）DNA复制的其它方式滚环型：单向复制的特殊方式如：ΦΧ174的双链环状DNA复制型（RF）第81页，共134页，2023年，2月20日，星期四（1）模板链和新合成的链分开;（2）不需RNA引物，在正链3‘－OH上延伸（3）只有一个复制叉;

第82页，共134页，2023年，2月20日，星期四D环复制（P43）单向复制的特殊方式如：动物线粒体DNA第83页，共134页，2023年，2月20日，星期四（五）真核生物中DNA的复制特点1、真核生物每条染色体上有多个复制起点，多复制子2、真核生物染色体在全部复制完之前,各个起始点不再重新开始DNA复制；而在快速生长的原核生物中，复制起点可以连续开始新的复制(多复制叉)。真核生物快速生长时，往往采用更多的复制起点。3、真核生物有多种DNA聚合酶。第84页，共134页，2023年，2月20日，星期四第二章染色体与DNA

染色体

DNA的结构

DNA的复制

DNA的修复

DNA的转座第85页，共134页，2023年，2月20日，星期四四、DNA的修复DNA修复系统功能错配修复恢复错配碱基切除修复切除突变的碱基核甘酸切除修复修复被破坏的DNADNA直接修复修复嘧啶二体或甲基化DNA第86页，共134页，2023年，2月20日，星期四1、错配修复●Dam甲基化酶使母链位于5’GATC序列中腺甘酸A甲基化●甲基化紧随在DNA复制之后进行●根据复制叉上DNA甲基化程度，切除尚未甲基化的子链上的错配碱基第87页，共134页，2023年，2月20日，星期四

根据母链甲基化原则找出错配碱基的示意图发现错配碱基在水解ATP的作用下，MutS，MutL与碱基错配点的DNA双链结合MutS-MutL在DNA双链上移动，发现甲基化DNA后由MutH切开非甲基化的子链第88页，共134页，2023年，2月20日，星期四

甲基化指导的错配修复示意图错配碱基位于切口3’下游端，错配碱基位于切口5’上游端，BACK第89页，共134页，2023年，2月20日，星期四2、碱基切除修复一些碱基在自发或悠变下会发生脱酰胺，然后改变配对性质，造成氨基转换突变腺嘌呤变为次黄嘌呤与胞嘧啶配对鸟嘌呤变为黄嘌呤与胞嘧啶配对胞嘧啶变为尿嘧啶与腺嘌呤配对第90页，共134页，2023年，2月20日，星期四胞嘧啶去氨基生成尿嘧啶第91页，共134页，2023年，2月20日，星期四如果复制发生就会产生一个突变第92页，共134页，2023年，2月20日，星期四.糖甘水解酶识别改变了的碱基，把碱基从N-β-糖苷键处切下来，在DNA链上形成去嘌呤或去嘧啶位点，统称为AP位点。第93页，共134页，2023年，2月20日，星期四由AP磷酸内切酶将受损核甘酸的糖甘-磷酸键切开第94页，共134页，2023年，2月20日，星期四。DNA连接酶连接利用DNA聚合酶I切除损伤部位，补上核苷酸第95页，共134页，2023年，2月20日，星期四3、核苷酸切除修复1）通过特异的核酸内切酶识别损伤部位2）由酶的复合物在损伤的两边切除几个核苷酸3）DNA聚合酶以母链为模板复制合成新子链4）DNA连接酶将切口补平第96页，共134页，2023年，2月20日，星期四识别损伤部位损伤的两边切除几个核苷酸DNA聚合酶以母链为模板复制合成新子链DNA连接酶将切口补平第97页，共134页，2023年，2月20日，星期四4、DNA的直接修复在DNA光解酶的作用下将环丁烷胸腺嘧啶二体和6-4光化物还原成为单体甲基转移酶使O6-甲基鸟嘌呤脱甲基生成鸟嘌呤，防止G-T配对第98页，共134页，2023年，2月20日，星期四第二章染色体与DNA

染色体

DNA的结构

DNA的复制

DNA的修复

DNA的转座第99页，共134页，2023年，2月20日，星期四五、DNA的转座（transposition)（一）基本概念：DNA的转座：由可移位因子介导的遗传物质重排现象。转座子（transposon,Tn）：存在与染色体DNA上可自主复制和位移的基本单位。第100页，共134页，2023年，2月20日，星期四（二）转座子的类型和结构特征原核生物转座子的类型：1、插入序列(insertionalsequence,IS)2、复合转座子(compositetransposon)3、TnA家族第101页，共134页，2023年，2月20日，星期四1、插入序列(IS)IS是最简单的转座子，不含有任何宿主基因，它们是细菌染色体或质粒DNA的正常组成部分。

转座子常常被定位到特定基因中，造成该基因突变，科学上有标准命名法对这些突变进行编号：λ：：IS1

，表示有一个IS1序列插入到λ噬菌体基因组内。IS序列都是可以独立存在的单元，带有介导自身移动的蛋白。第102页，共134页，2023年，2月20日，星期四第103页，共134页，2023年，2月20日，星期四复合转座子是一类带有某些抗药性基因（或其他宿主基因）的转座子，其两翼往往是两个相同或高度同源的IS序列，表明IS序列插入到某个功能基因两端时就可能产生复合转座子。（P57图2-32）一旦形成复合转座子，IS序列就不能再单独移动，因为它们的功能被修饰了，只能作为复合体移动。2、复合转座子(compositetransposon)第104页，共134页，2023年，2月20日，星期四第105页，共134页，2023年，2月20日，星期四3、TnA家族没有IS序列的、体积庞大的转座子（5000bp以上）带有3个基因：β-内酰胺酶（AmpR)

转座酶解离酶两翼都有带有38bp的倒置重复序列

P57图2-33第106页，共134页，2023年，2月20日，星期四(三）转座作用的机制插入作用的普遍特征：受体分子中有一段很短的（3-12bp）、被称为靶序列的DNA会被复制，使插入的转座子位于两个重复的靶序列之间。对于不同转座子靶序列长度不同，但对于同一个转座子，靶序列的长度是一样的。靶序列的复制可能起源于特定内切酶所造成的粘性DNA未端（P58图示-34）。第107页，共134页，2023年，2月20日，星期四靶位点直接重复序列的形成第108页，共134页，2023年，2月20日，星期四转座模式转座可分为：复制性和非复制性复制性转座：整个转座子被复制，所移动和转位的仅仅是原座子的拷贝。转座酶和解离酶分别作用于原始转座子和复制转座子。如TnA类非复制性转座：原始转座子作为一个可移动的实体直接被移位，如如IS、Tn5T等第109页，共134页，2023年，2月20日，星期四复制性转座子第110页，共134页，2023年，2月20日，星期四非复制性转座子第111页，共134页，2023年，2月20日，星期四华中科技大学2004年生物化学与分子生物学硕士研究生入学试题利用自己的位点专一重组酶把自己从寄主基因组中的一个地方移到另一个地方的遗传元件叫（）A、启动子B、转座子C、T-DNAD、顺反子第112页，共134页，2023年，2月20日，星期四（四）转座的遗传学效应（P58-59）转座引起插入突变转座产生新的基因转座产生染色体畸变（复制性转座）DNA缺失DNA倒位转座引起生物进化第113页，共134页，2023年，2月20日，星期四Reciprocalrecombinationbetweendirectrepeatsexcisesthematerialbetweenthem;eachproductofrecombinationhasonecopyofthedirectrepeat.第114页，共134页，2023年，2月20日，星期四Reciprocalrecombinationbetweeninvertedrepeatsinvertstheregionbetweenthem.第115页，共134页，2023年，2月20日，星期四（五）真核生物中的转座子玉米中的控制因子自主转座子（Ac-Ds）非自主转座子(Spm-En)果蝇中的转座子P转座子（非复制型）——诱发杂种不育飞蛾的PB转座因子

第116页，共134页，2023年，2月20日，星期四玉米的控制元件常在对表型有明显但非致死影响的基因附近插入。由于玉米可以无性繁殖，转座事件的发生和时序是可见的，如图所示。转座改变了等位基因的表达。因而表现出新表型的细胞后代。特定细胞的有丝分裂后代仍驻留在原位置。得到一个扇形组织，有丝分裂中一个表型的突变称为“斑驳”效应；可在有新表型残留的原始表型中看出。新表型的区域大小是由基因型改变的时间决定的。在细胞世系中发生的时间越早，后代的数量越多，成熟组织中成斑的数量也越多，这两种现象可在核仁颜色变化中生动表现出来，此时一种颜色在另一种颜色中有成斑现象。

第117页，共134页，2023年，2月20日，星期四clclcl玉米中控制元件的特征行为以Ds元件为代表，Ds元件最初是以染色体断裂位点被鉴定的。断裂的结果如图15.20所示。设想一个杂合子，DS位于着丝粒及一系列显性标记之间的同源染色体上。另一染色体缺乏Ds且含隐性标记(C，bz，nx)。Ds处的断裂会产生一个携带显性标记的无着丝粒片段。由于缺乏着丝粒，此片段会在有丝分裂中丢失，因此，子代细胞只含有完整染色体携带的隐性标记。第118页，共134页，2023年，2月20日，星期四

Chromosomebreaksgeneratedbytranspositionof"controllingelements".

玉米控制因子的转座引起染色体的突变第119页，共134页，2023年，2月20日，星期四玉米基因组中含有几个控制元件家族。每个家族的成员都可分为两类：

自主元件(Autonomouselement)有切除和转座的能力。由于自主元件有持续的活力，它对任何位点的插入都产生不稳定的或“可突变的”等位基因。自主元件本身或其转座能力的丢失，都会将一个可突变的等位基因变为稳定的等位基因。非自主元件(Nonautonomouselement)是稳定的。它们一般不会转座或自发突变。只有在基因组内另一位点存在同家族的另一个自主元件时它才会变得不稳定。若在非自主元件的反位补充一个自主元件，它会与自主元件共同行使一系列通常的活性，例如转座到新位点。控制元件家族通过自主元件和非自主元件间的相互作用来定义。每一家族由单一类型的自主元件和许多不同类型的非自主元件构成。第120页，共134页，2023年，2月20日，星期四每个控制元件家族都含有自主成员和非自主成员，自主成分可以转座，非自主成分不能独立转座。自主和非自主这样的配对组合成分可以分成4个以上的家族。

第121页，共134页，2023年，2月20日，星期四自主的Ac元件大部分长度都被一个含五个外显子的基因占据。其产物是转座酶。元件末端为一个11bp的反向重复序列；在靶序列在插入位点形成8bp重复。Ds元件的长度和序列都不同，但是与Ac有关，它们以相同的11bp倒转重复序列结尾。Ds元件比Ac元件短，缺失长度是不同的。Ds9的一端最少有一个194bp的缺失。更广泛的缺失会使Ds6的长度仅为2kb——即Ac两端的各1kb。第122页，共134页，2023年，2月20日，星期四果蝇中的P转座子黑腹果蝇(D.melanogsater)的一些品系在杂交时遇到了困难。当其中两个品系的果蝇杂交时，子代表现“败育性状”，产生一系列的缺陷，包括突变、染色体畸变、减数分裂不正常分离以及不育。这些相关的缺陷的出现称为“杂种败育(Hybriddysgenesis)”。——P转座子插入基因组W位点而引起。所有P元件拥有31bp的倒转重复序列，在转座中都会使靶DNA产生8bp的正向重复。最长的P元件约2.9kb，有4个开放的阅读框。（P62图示-38）第123页，共134页，2023年，2月20日，星期四AllPelementspossessinvertedterminalrepeatsof31bp,andgeneratedirectrepeatsoftargetDNAof8bpupontransposition.ThelongestPelementsare~2.9kblongandhavefouropenreadingframes.体细胞中，仅前两个内含子被切除，产生一个ORF0-ORF1-ORF2编码区。RNA翻译产生一个66kD的蛋白质。

——转座阻遏蛋白生殖细胞组织中，转移内含子3会发生另外的剪切过程，将mRNA的4个阅读框联系起来，此mRNA翻译产生一个87KD蛋白质

——转座酶，导致P转座子转座和配子体败育第124页，共134页，2023年，2月20日，星期四杂交败育取决于基因组中的P转座子和细胞质因子（66KD的阻遏蛋白）的相互作作。第125页，共134页，2023年，2月20日，星期四小结典型的转座子末端含有倒转重复，在插入位点产生正向重复的短序列。最简单的类型是细菌插入序列(IS)，它基本上是由末端倒转重复序列及其旁侧编码产物具有转座活性的编码框构成。复合转座子具有含IS元件的末端模序；IS模序中的一个或两个产生转座酶活性，它们之间的序列经常携带抗生素抗性。转座子旁侧靶序列重复的产生反映了转座的一般特征。每一DNA