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第二章 染色體與DNA

考點(diǎn)綜述

本章是分子生物學(xué)考試的重點(diǎn),在歷年碩士入學(xué)考試中所占的比例較大,有時(shí)可以達(dá)到20%。在名詞解釋、判斷、選擇、填空和問答題等各種題型中都有出現(xiàn)。

涉及的主要知識點(diǎn)有：DNA的組成及結(jié)構(gòu)；核小體的裝配、組蛋白的特點(diǎn)；原核生物基因組的特點(diǎn)、真核生物基因組的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)；真核生物DNA復(fù)制必需的成分、真核與原核生物的復(fù)制過程及其差異；DNA的修復(fù)方式及其機(jī)理、轉(zhuǎn)座子的類型、特點(diǎn)及轉(zhuǎn)座的生物學(xué)意義。

名師精講

分子生物學(xué)研究已經(jīng)證實(shí)，DNA控制了生物的性狀遺傳。

無論DNA或RNA，都是由許許多多個(gè)核苷酸連接而成的生物大分子，而每個(gè)核苷酸又由磷酸，核糖和堿基3部分組成。

及時(shí)節(jié) 染色體

(一)染色體概述

由于親代能夠?qū)⒆约旱倪z傳物質(zhì)以染色體(chromosome)的形式傳給子代，保持了物種的穩(wěn)定性和連續(xù)性，所以染色體在遺傳上起著主要作用。染色體包括DNA和蛋白質(zhì)兩大部分。同一物種內(nèi)每條染色體所帶DNA的量是一定的，但不同染色體或不同物種之間變化很大，從上百萬到幾億個(gè)核苷酸不等。

(二)真核細(xì)胞染色體的組成

作為遺傳物質(zhì)，染色體具有如下性質(zhì)：分子結(jié)構(gòu)相對穩(wěn)定；能夠自我復(fù)制、使親、子代之間保持連續(xù)性；能指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成，從而控制生命過程；能產(chǎn)生可遺傳的變異。

1.蛋白質(zhì)

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名詞術(shù)語

1.C 值(C value)：通常是指一種生物單倍體基因組DNA的總量,以每細(xì)胞內(nèi)的皮克(pg)數(shù)表示。

2.C 值反常現(xiàn)象()：也稱 C 值謬誤。指 C 值往往與種系的進(jìn)化復(fù)雜性不一致的現(xiàn)象,即基因組大小與遺傳復(fù)雜性之間沒有必然聯(lián)系,某些低等的生物 C 值卻很大,如一些兩棲類動(dòng)物的 C 值甚至比哺乳動(dòng)物的還大。

3.基因組(genome)：生物有機(jī)體的單倍體細(xì)胞中的所有DNA，包括核中的染色體DNA和線粒體、葉綠

體等亞細(xì)胞器中的DNA。

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考研精粹

1.(北京理工大學(xué)，2007)絕大多數(shù)的真核生物染色體中均含有H1、H2A、H2B、H3和H4五種組蛋白，

在不同物種之間它們的保守性表現(xiàn)為_______。

A.H3和H4具有較高的保守性，而H2A和H2B的保守性比較低

B.H2A和HH2B具有較高的保守性，而H3和H4的保守性比較低

C.H1和H4具有較高的保守性，而H3和H2B的保守性比較低

D.H1和H3具有較高的保守性，而H4和H2B的保守性比較低

[考點(diǎn)]真核細(xì)胞染色體中組蛋白的保守性。

[解析]真核細(xì)胞染色體中組蛋白在進(jìn)化上極端保守性。其中H3和H4最保守，H2A和HH2B比較保守，H1

較不保守。

[答案]A 。

2.(南京航空航天大學(xué)，2007)下列敘述哪個(gè)是正確的_______。

A.C 值與生物體的形態(tài)學(xué)復(fù)雜性成正相關(guān) B.C 值與生物體的形態(tài)學(xué)復(fù)雜性成負(fù)相關(guān)

C.每個(gè)門的最小 C 值與生物體的形態(tài)學(xué)復(fù)雜性是大致相關(guān)的

[考點(diǎn)]C 值的特點(diǎn)。

[解析]C值指一種生物單倍體基因組DNA的總量。不同物種的C值差異很大，隨著生物的進(jìn)化，生

物體的結(jié)構(gòu)和功能越復(fù)雜，其C值就越大，但是，在結(jié)構(gòu)和功能相似的同一類生物中，甚至在親緣關(guān)系十分接近的物種之間，它們的C值可以相差員10倍乃至上百倍。基因組大小與遺傳復(fù)雜性并非線性相關(guān)，稱為C值矛盾(Pardox)。C值矛盾描述了真核基因組中編碼潛力和DNA含量并非一致。涉及真核基因組和相對的DNA數(shù)量。

[答案]C。

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課后習(xí)題詳解

1.染色體具備哪些作為遺傳物質(zhì)的特征？

答：染色體具有如下作為遺傳物質(zhì)的特征：(1)分子結(jié)構(gòu)相對穩(wěn)定；(2)能夠自我復(fù)制，使親、子代之間保持連續(xù)性；(3)能指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成，從而控制生命過程；(4)能產(chǎn)生可遺傳的變異。

2.簡述真核細(xì)胞內(nèi)核小體的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。

答：核小體是由H2A、H2B、H3、H4各兩個(gè)分子生成的八聚體和由大約200 bp DNA組成的。八聚體在

中間，DNA分子盤繞在外,而H1則在核小體的外面，每個(gè)核小體只有一個(gè)H1。核小體串聯(lián)起來形成染色

質(zhì)細(xì)絲。

形成過程：兩分子的H3和兩分子的H4先形成四聚體，然后由H2A和H2B形成的異二聚體在該四聚體的兩側(cè)分別結(jié)合而形成八聚體。長146 bp的DNA按左手螺旋盤繞在八聚體上1.8圈，形成核小體的核心顆粒，每圈約80 bp。核心顆粒兩端的DNA各有11 bp與H1結(jié)合,形成完整的核小體。

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