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第二章 染色体与DNA 1、染色体一级结构是核小H2A，H2B，H3和H4二级结构螺线管三级结构超螺旋体压缩40倍四级结构染色单体压缩5倍。 结构简炼；存在转录单元；mRNA为多顺反子；有重叠基因；基因是连续的。 2）真核生物基因组结构特点： 单顺反子；基因不连续性，有内含子和外显子；非编码区较多，与编码序列(9:1)；含有大量重复序列；大量的顺式作用元件；大量的DNA多态性 ；具有端粒结构。 4、1） DNA的一级结构：指4种脱氧核苷酸的连接及其排列顺序，即碱基序列。 2）DNA 的二级结构：指两条多核苷酸链反向平行盘绕所产生的双螺旋结构，每圈有10个核苷酸，两个碱基之间的垂直距离是0.34nm。 右手螺旋：A-DNA，B-DNA 左手螺旋：Z-DNA 3）DNA高级结构：超螺旋结构（正超螺旋与负超螺旋） L=T+W，L是连接数－环形DNA分子两条链间交叉的次数。只要链不断裂，L不变 T：双链DNA的缠绕数，初级螺旋圈数 W：是超螺旋数，为双螺旋在空间的转动数 溴化乙锭EB插入使盘绕数T降低，L值不变，产生正超螺旋。 拓扑异构酶功能：恢复由一些细胞过程产生的超螺旋；防止细胞DNA的过度超螺旋。 拓扑异构酶?：使DNA一条链发生断裂和再连接，作用消除负超螺旋。主要集中在活性转录区，同转录有关。 拓扑异构酶Ⅱ：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。 6、融解温度Tm＝69.3+0.41（G+C）%，生理条件下为85-95℃。 7、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DNA 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，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 ⑥DNA连接酶，不能将两条游离的DNA单链连接起来，在DNA复制、损伤修复、重组等过程中起重要作用。 ⑦DNA 拓扑异构酶 ⑧DNA 解螺旋酶 /解链酶：形成复制叉。 ⑨单链结合蛋白(SSBP)：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。 8、原核生物： 聚合酶Ⅰ：3-5 外切活性；5-3 外切活性；5-3聚合活性，主要对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。 聚合酶Ⅱ：修复紫外光引起的DNA损伤。 聚合酶Ⅲ： 3-5 外切活性；5-3聚合活性DNA 复制的主要聚合酶，还具有3→5’外切酶的校对功能、与冈崎片段生成有关。 真核生物α、β、δ（前导链）、ε（后随链）、γ五种DNA聚合酶。 9、DNA的复制过程（大肠杆菌为例） （1）双链的解开 在DNA的复制原点，双股螺旋解开，成单链状态，形成复制叉，分别作为模板，各自合成其互补链。在复制叉上结合着各种各样与复制有关的酶和辅助因子。 （2）RNA引物的合成 引发体在复制叉上移动，识别合成的起始点，引发RNA引物的合成。移动和引发均需要由ATP提供能量。以DNA为模板按5′→3′的方向，合成一段引物RNA链。引物长度约为几个至10个核苷酸。在引物的5′端含3个磷酸残基，3′端为游离的羟基。 （3）DNA链的延长 当RNA引物合成之后，在DNA聚合酶Ⅲ的催化下，以四种脱氧核糖核苷5′-三磷酸为底物，在RNA引物的3′端以磷酸二酯键连接上脱氧核糖核苷酸并释放出PPi。DNA链的合成是以两条亲代DNA链为模板，按碱基配对原则进行复制的。亲代DNA的双股链呈反向平行，一条链是5′→3′方向，另一条链是3′→5′方向。在一个复制叉内两条链的复制方向不同，所以新合成的二条子链极性也正好相反。由于迄今为止还没有发现一种DNA聚合酶能按3′→5′方向延伸，因此子链中有一条链沿着亲代DNA单链的3′→5′方向（亦即新合成的DNA沿5′→3′方向）不断延长。 （4）切除引物，填补缺口，连接修复 当新形成的冈崎片段延长至一定长度，其3′-OH端与前面一条老片段的5′段接近时，在DNA聚合酶Ⅰ的作用下，在引物RNA与DNA片段的连接处切去RNA引物后留下的空隙，由DNA聚合酶Ⅰ催化合成一段DNA填补上；在DNA连接酶的作用下，连接相邻的DNA链；修复掺入DNA链的错配碱基。这样以两条亲代DNA链为模板，就形成了两个DNA双股螺旋分子。每个分子中一条链来自亲代DNA，另一条链则是新合成的。 10、复制的几种主要方式：1）线性DNA双链的复制、环状DNA双链（θ型复制、滚环型、环复制---单向复制的特殊方式如：动物线粒体DNA）。 11、DNA的复制特点： P39实验证明，无论原核生物还是真核生物，DNA的复制主要是从固