第十章

基因組和染色體基因組(genome)是指一個細胞中遺傳物質的總量。核型（Karyotype）C值（Cvalue）原核基因組含有大量單一順序（unique-sequences），僅有少量的重復順序。

真核基因組含少量單一順序和大量重復順序。原核生物的細胞中除了主染色體以外，還含有各種質粒和轉座因子。真核生物除了核染色體以外，還存在細胞器DNA。

第十章基因組和染色體基因組(genome第一節

原核生物基因組的結構特點E.coli2.4×109Da，42000Kb（1300微米），閉合環狀，約編碼2000個基因。類核（nucleoid）。支架(scafford）100個DNA環組成，每個環長40Kb，13微米。每200bp就有一個負超螺旋（=0.05）,即基因組中含5%的負超螺旋。超螺旋以兩種狀態存在：（1）自由狀態的超螺旋，可在環內傳遞張力。（2）超螺旋受到束縛，不能傳遞張力。第一節

原核生物基因組的結構特點E.coli2.4基因組和染色體課件一．類核的結構一．類核的結構表10-1

E.coli含有的各種DNA結合蛋白蛋白結構功能含量/每細胞相當于其核蛋白基因HUα和β亞基，每個9KD使DNA壓縮、類核凝聚，刺激復制，和1HF有關4萬個二聚體H2BhupA.BH兩個相同亞基，各28KD促使雙鏈的互補、復性3萬個二聚體H2A？IHFα：10.5KD；β：9.5KD有助于att位點配對重組？？himA.D.H1(H-NS)15KD亞基和DNA結合，與DNA拓撲結構有關1萬？osZbglYpilGHLP117KD單體？2萬？firAP3KD亞基？？魚精蛋白(DNA結合蛋白)？

表10-1E.coli含有的各種DNA結合蛋白蛋白結構功能二

重疊基因(overlappinggene)

蓮人在綠楊津采一玉漱聲歌新闕

采蓮人在綠楊津，在綠楊津一闕新；一闕新歌聲漱玉，歌聲漱玉采蓮人。二重疊基因(overlappinggene)1977年Sanger首先發現重疊基因他對單鏈環狀的噬菌體X174進行了測序。5386Nt11基因，3個轉錄單位，由3個啟動子（pA,pB,pD）啟動。X174含有的5386Nt最多能編碼1795個氨基酸，若每個氨基酸的平均分子量為110，則總的蛋白質分子量為197,000Da，但實際蛋白質總分子量卻為262,000D。將全部DNA順序和蛋白質的氨基酸順序進行比較，發現了重疊基因1977年Sanger首先發現重疊基因基因組和染色體課件重復基因OverlappingGenes重復基因OverlappingGenes三．質粒(plasmid)1．抗性質粒（Resistance（R）plasmids）:2.

致育因子（Fertility（F）plasmids）3.

Col質粒：有編碼大腸桿菌素（colicins）基因。4.

降解質粒(degradativeplasmids)。這種質粒編碼一種特殊蛋白，可使宿主菌代謝特殊的分子，如甲苯或水楊酸。5.

侵入性質粒(virulenceplasmids)。這些質。如Ti

質粒，此是在根癌農桿菌(Agrobacterium

tumefaciens)中發現的

三．質粒(plasmid)1．抗性質粒（Resistanc基因組和染色體課件第二節

真核基因組的復雜性

分子量約為3×1012道爾頓長度為2×106Kb，形態為線狀，約編碼10萬個以下的基因。人類細胞在二倍體的核中DNA長約30億個堿基對估計編碼3萬個基因，每條染色體含堿基8千萬至3億不等?，F已有5千個基因被編目，1900個基因已進行了染色體定位，600個已被克隆分離出來。若將一個細胞中每條染色體的DNA首尾彼此相接，全長約200cm。第二節真核基因組的復雜性分子量約為3×1012道爾頓RenatoDulbecco于1986年首先提出了“人類基因組計劃”，原計劃約10-15年完成，耗資30億美元，其宏偉的程度堪與Manhatto原子彈計劃和Appolo登月計劃相提并論。

1990年開始實施1999破譯出人類第22號染色體的遺傳密碼。2000完成了人類第21號染色體的測序。預計從原定的2003年6月提前到2001年6月完成。2000年6月26日美，英,日，德，法，中六國共同宣布人類基因組工作草圖繪制成功。RenatoDulbecco于1986年首先提出了“人2000年3月塞萊拉公司宣布完成了果蠅的基因組測序。12月14日英美等國科學家宣布繪出擬南芥基因組的完整圖譜。這是人類首次全部破譯一種植物的基因序列。2001年:1、2月，HGP和美國塞萊拉（Sequencing）公司將各自測定的人類基因組工作框架圖分別發表在Nature和Science上，這表明人類基因組計劃（HGP）進入了一個展新的階段。2000年2000,4,5:以楊煥明為首的中國科學家在Science發表了水稻全基因組框架序列圖?；蚩倲担?6022~55615，約為人類的2倍；其中10000個基因的功能已確定；水稻的“垃圾”序列多位于基因外，人類的“垃圾”序列多位于基因內；水稻的基因平均長度為4500bp,人類基因平均長度為72000bp,擬南芥約有25000個基因，80%在水稻中都存在，二者之間有關信號傳導的基因差別最大2000,4,5:以楊煥明為首的中國科學家在Science發基因組和染色體課件一．

組蛋白組蛋白類型堿性氨基酸氨基酸數分子量（Da）LysArgH129%1%21523,000H2A11%9%12913,960H2B16%6%12513,775H310%13%13515,340H411%14%10211,280表12－2小牛胸腺DNA的組蛋白的特點一．

組蛋白組蛋白堿性氨基酸氨基酸數分子量L二．

核小體（nucliesome）1956年Wilkins和VittorioLuzzati對染色質進行了X衍射研究，發現染色質具有間隔為100埃的重復性結構。這意味著甚麼？Clark和Felsenfeld于1971年首先用葡萄球菌核酸酶(Staphylococcalnuclease)來作用染色質，不敏感的區域比較均一。這暗示甚麼？接著Hewish和Burgoyun（1973年）用內源核酸酶消化細胞核，再從核中分離出DNA，結果發現一系列DNA片段，它們相當于長約200bp的一種基本單位的多聚體。表明甚麼？M.Noll（1974年）用外源核酸酶處理染色質，然后進行電泳，測得前三個片段的長度分別為205，405，605bp長，表明甚麼？二．

核小體（nucliesome）1956年WilkinsOlins夫婦（1974）和PierreChambon等（1975）在電鏡下觀察到染色質的“繩珠”狀結構，小球的直徑為100埃,Olins并把這種小球稱為小體。X衍射圖表明組蛋白的多聚體是緊密相聯，并無可容納像DNA分子那樣大小的孔洞，表明甚麼？1974年Kornberg和Thomas

先用小球菌核酸酶稍稍消化一下染色質，切斷一部分200核苷酸對單位之間的DNA，使其中含有單體、二聚體、三聚體和四聚體等。然后經離心將它們分開。每一組再通過凝膠電泳證明其分子大小及純度。然后分別用