2019年细胞核与染色体复习题

第八章 细胞核与染色体 复习题 本章的基本内容 1.核被膜与和孔复合体 2.染色质与染色体 3.核仁 4.核基质 学习要求学习要求 掌握细胞核各个部分的结构与功能（核膜、和孔复合体、 染色质与染色体、核仁和核基质） ， 理解染色质与染色体间的互变和染色质结构与基因转录间的关系， 了解与细胞核有关的一些 常用实验技术。 基本概念基本概念 核纤层 是位于细胞核内层核膜下的纤维蛋白片层或纤维蛋白网络。 核纤层由一至三种核纤 层蛋白多肽组成。 在细胞周期过程中， 核纤层伴随着核纤层蛋白的磷酸化和去磷酸化而发生 着解体和重建的变化。 核孔复合体 是镶嵌在内外核膜融合出形成的和孔上、 直径约为 120150nm 的一种复杂结 构。他是核质之间物质交换的双向选择性通道。 核定为信号 指亲和蛋白具有的、 能保证其整个蛋白质分子通过核孔复合体而转运到细胞核 内的一段特殊氨基酸序列。第一个被确定序列的核定位信号来自猴肾病毒SV40 的 T 抗原。 核质蛋白是一种大分子五聚体、耐热的可溶性蛋白质。 最早由 Laskey 等人于 1978 年在非 洲爪蟾卵母细胞的核中大量存在。 核质蛋白经水解可分为两部分， 五聚体的核心是抗蛋白酶 的，而每条尾巴则为蛋白酶敏感区。 如果五聚体的尾巴全部消化掉， 则这种蛋白质不能进入 细胞核中；若注射入细胞核中，也不被转运而留在核中；但只要留有一条尾巴。即能积累于 核中。 核质蛋白对 DNA 与组蛋白组装成核小体是必不可少的。若缺少核质蛋白质，DNA 与组蛋 白在组装过程中会产生沉淀而不能形成正常核小体。 核质蛋白的作用在于即能促进组蛋白与 DNA 的相互作用，又可避免 DNA 与组蛋白间因强静电吸引而形成非特异性结合的不溶性 聚合物。但它本身并不参与核小体的组成。 染色质建起细胞核中的DNA 与蛋白质形成的复合物，其基本单位是以组蛋白八聚体为核 心、DNA 环绕其外两周所形成的核小体结构。他在有丝分裂时浓缩成染色体。 核定位信号 指亲核蛋白具有德、 能保证其整个蛋白质分子通过核孔复合体而转运到细胞核 内的一段特殊氨基酸序列。第一个被确定序列的NLS 来自猴肾病毒（SV40）的 T 抗原。 核糖核蛋白颗粒 在电子显微镜下可以看到基因转录产物一旦出现立即与细胞核内的蛋白质 结合， 大约每 500 个核苷酸与蛋白质形成一个直径为20nm 左右的复合颗粒。 MRNA 前体的 加帽、接尾、剪切、输出核孔直至 mRNA 在核糖体中翻译和降解等都是在RNA 与蛋白质形 成的复合物中进行的。这种RNA 与蛋白质形成的复合物统称核糖核蛋白颗粒。 ALU 家族是人类和哺乳动物基因组中一组约 300bp 长、散在的短重复序列，此序列内常 含有 ALU 内切酶的切点。 在人类基因组中约有5070 万个 ALU 拷贝,相当平均大约每隔4kb 就有一个 ALU 序列.ALU 序列具有种属特异性. 小卫星DNA由几十个核苷酸顺序重复组成的一种多态性简单序列,重复3000次之多,也叫可 变数目的串联重复顺序,常用作个体鉴定的 DNA 指纹图谱基础.另外发现小卫星序列的改变 可以影响邻近基因的表达。 微卫星 DNA由前后排列的二、三或四个核苷酸重复单位顺序排列组成的简单串联重复序 列，串联簇长度多为 50100bp。人类基因组中至少有 30000 个不同的微卫星位点，呈高度 微卫星多态性，不同个体间有明显差别，但在遗传上却是高度保守的，因此，可作为重要的 遗传标志，用于构建遗传图谱。 高速泳动族蛋白有些书上又称为高迁移率组蛋白。 是一族电泳速度快的非组蛋白。 其分子 众多具有三个 a 螺旋结构组成 boomerang-shaped结构模式，具有弯曲DNA 的能力，能通过 弯曲 DNA、 促进与邻近位点相结合的其他转录因子的相互作用而激活转录。 因此具有 HMG 框结构的转录因子又称为构件因子。 亮氨酸拉链 常见于 DNA 结合蛋白中的二聚体化结构域。 在这类蛋白肽链的羧基端约有35 个氨基酸残基形成 a 螺旋，每两圈有一个亮氨酸残基，这样， 在 a 螺旋一侧的亮氨酸残基排 列一排， 两个蛋白肽链的 a 螺旋之间的疏水作用力形成一条拉链状结构， 但这类蛋白与 DNA 结合的结构域不是拉链区，而是与拉链区相邻的N 端带正电荷的碱性区。 锌指模式是 DNA 结合蛋白中常见的一类结构模式。在约 30 个氨基酸残基的一段肽链中 由两对半胱氨酸或一对半胱氨酸和一对组氨酸的侧链与 Zn2形成配位键而构成一个锌指。 每个锌指单位是一个 DNA 结合结构域，由其 C 端形成的 a 螺旋负责与 DNA 结合。 染色体骨架是指染色体中由非组蛋白构成的结构支架。骨架四周是 DNA 放射环；DNA 放射环的根部结合在染色体骨架上。 染色体非组蛋白骨架在维持中期染色体的基本形状和将 DNA 组织成染色体方面起重要作用。 染色质 Loop 结构域在蛋白质形成的染色体轴上，由直径 30nm 的螺旋管环化形成一系列 Loop 结构域，每个 Loop 结构域含有 3X1041X105bpDNA,这种结构域又称为 DNA 复制环, 被认为是染色质高级结构的一般特征. 着丝粒是染色体上的一种重要关键结构，它连接两个染色单体， 并将染色体分为两臂，而 且与细胞分裂时染色体的分配有密切关系。 着丝粒是一种高度有序的整合结构， 至少包括三 种不同的结构域着丝粒结构域、中央结构域和配对结构域。 端粒端粒是线性染色体端部的特化结构，由端粒DNA 和端粒蛋白构成，端粒 DNA 含有 短的富含 G 的串联重复序列，端粒蛋白主要是端粒酶，为一种核糖核蛋白，具有反转录酶 的性质，可保证染色体DNA 完全复制。端粒的生物学作用在于维持染色体的稳定与其在核 内的空间排列。 端粒酶又称端粒蛋白，由RNA 和蛋白质构成的一种核糖核蛋白，该酶能够识别染色体端 粒重复序列的富含 G 的 DNA 单链，并以该酶本身富含C 的 RNA 片段为模版，使端粒富含 G 的 DNA 链按 5‘---3’方向延长，从而解决染色体端粒序列伴随复制而不断缩短的问题。 自主复制 DNA 序列是染色体中能保证 DNA 分子顺利自我复制的特殊核苷酸序列，他首 先在酵母基因组 DNA 序列中发现，它能使含有这一序列的重组质粒高校转化酵母细胞，并 能在酵母中独立于宿主染色体而存在。根据不同来源的 ARS 的 DNA 序列分析，发现它们 都具有一段 1114bp左右的同源性很高的富含AT共有序列，而且这段共有序列上、下游各 200bp 左右的区域是维护 ARS 功能所必需的。 人工微小染色体指采用分子生物学技术把真核细胞染色体的复制起始点、 着丝粒、端粒这 三种 DNA 关键序列相互搭配或改造而构成的微小染色体。 B 染色体B 染色体又称超数染色体，是指在有些动植物细胞中数目不等的比A 染色体小， 互不同源，在减数分裂中也不互相配对的超额染色体，多为以染色质构成， 据遗传惰性，对 生物的表型一般影响不大。 核型模式图将一个染色体组的全部染色体逐个按其特征绘制下来或用摄影方式记录下来， 再按染色体长短、形态等特征排列起来的图示， 称作核型模式图