核酸最終版課件

1、關(guān)于核酸最終版第一張，PPT共一百一十七頁，創(chuàng)作于2022年6月核酸是以核苷酸為基本組成單位的生物大分子，在生物體內(nèi)負責(zé)生命信息的儲存和傳遞。分類：按其所含戊糖不同分為DNA和RNA。重要性： DNA是主要遺傳物質(zhì)，負責(zé)遺傳信息的貯存和發(fā)布。 RNA的功能多樣，參與遺傳信息的表達。第1節(jié) 概 述1. 核酸的概念及研究進展第二張，PPT共一百一十七頁，創(chuàng)作于2022年6月核酸研究史上的大事件 1868年，瑞士科學(xué)家 Friedrich Miescher 從外科繃帶上膿細胞的細胞核中分離得到一種含磷較高的酸性物質(zhì)，稱之為核素（nuclein）。 1889年, Altmann 將其純化，把不含蛋白質(zhì)

2、的物質(zhì)稱為核酸第三張，PPT共一百一十七頁，創(chuàng)作于2022年6月核酸研究史上的大事件1943年 E .Chargaff 的工作推理出堿基配對的理論1944年 Avery等肺炎球菌轉(zhuǎn)化試驗證明DNA是遺傳物質(zhì) 1953年 Watson-Crick 建立了DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)模型1958年 Crick 提出遺傳信息傳遞的中心法則1968年 M. W. Niberg 發(fā)現(xiàn)遺傳密碼 1975年 H. M. Temin 和 D. Baltimore 發(fā)現(xiàn)反轉(zhuǎn)錄酶 1981年 W. Gilbert 和 F. Sanger 建立 DNA測序方法 1985年 PCR技術(shù)的發(fā)明 1990年 美國啟動人類基因組計劃

3、( HGP ) 1994年 中國人類基因組計劃啟動 2001年 美、英等國完成人類基因組計劃基本框架第四張，PPT共一百一十七頁，創(chuàng)作于2022年6月2. 核酸的結(jié)構(gòu)組成DNA：-D-2-脫氧核糖 A、G、C、TRNA：-D-核糖 A、G、C、U第五張，PPT共一百一十七頁，創(chuàng)作于2022年6月戊 糖DNA含脫氧核糖RNA含核糖第六張，PPT共一百一十七頁，創(chuàng)作于2022年6月 嘧 啶(pyrimidine)胞嘧啶(cytosine, C)尿嘧啶(uracil, U)胸腺嘧啶(thymine, T)第七張，PPT共一百一十七頁，創(chuàng)作于2022年6月嘌 呤(purine)腺嘌呤(adenine,

4、 A)鳥嘌呤(guanine, G)第八張，PPT共一百一十七頁，創(chuàng)作于2022年6月 核酸中除了5類基本的堿基外，還有一些含量甚少的堿基，稱為稀有堿基。組成核酸的稀有堿基：I次黃嘌呤m5C5-甲基胞嘧啶DHU二氫尿嘧啶 hm5C5-羥甲基胞嘧啶第九張，PPT共一百一十七頁，創(chuàng)作于2022年6月堿基的酮式一烯醇式互變異構(gòu)現(xiàn)象正常生理條件下，主要以酮式結(jié)構(gòu)形式存在。內(nèi)酰胺內(nèi)酰亞胺雙內(nèi)酰亞胺尿嘧啶第十張，PPT共一百一十七頁，創(chuàng)作于2022年6月核 苷 (Ribonucleoside)堿基和核糖（脫氧核糖）通過糖苷鍵連接形成核苷(脫氧核苷);糖環(huán)上的第 1位C原子與嘌呤第9位N原子或嘧啶第1位N原

5、子相連，堿基平面與戊糖平面互相垂直。第十一張，PPT共一百一十七頁，創(chuàng)作于2022年6月核 苷 (Ribonucleoside)第十二張，PPT共一百一十七頁，創(chuàng)作于2022年6月嘧啶核苷中嘧啶堿基對核糖的取向只有反式構(gòu)象嘌呤核苷中嘌呤堿基對核糖的取向有順式和反式兩種構(gòu)象第十三張，PPT共一百一十七頁，創(chuàng)作于2022年6月 核苷（脫氧核苷）和磷酸以磷酸酯鍵連接形成核苷酸（脫氧核苷酸）。核苷酸 (Ribonucleotide)第十四張，PPT共一百一十七頁，創(chuàng)作于2022年6月核糖核苷的糖環(huán)上有三個（5、3、2）游離的羥基，可以形成三種核苷酸；脫氧核糖核苷酸有兩個（5、3）游離羥基，形成兩種核苷

6、酸。 但天然的只發(fā)現(xiàn)5連接磷酸的核苷酸， 5-核苷酸是核酸的基本單位。1235核糖核苷酸脫氧核糖核苷酸B = 腺嘌呤、鳥嘌呤、胞嘧啶、尿嘧啶或胸腺嘧啶412354第十五張，PPT共一百一十七頁，創(chuàng)作于2022年6月核苷酸：AMP、GMP、UMP、CMP 鳥嘌呤核苷酸Guanosine monophosphateGMP, G尿嘧啶核苷酸Uridine monophosphateUMP, U腺嘌呤核苷酸Adenosine monophosphateAMP, A胞嘧啶核苷酸Cytidine monophosphateCMP, C第十六張，PPT共一百一十七頁，創(chuàng)作于2022年6月脫氧核苷酸：dAMP

7、、dGMP、dTMP、dCMP鳥嘌呤脫氧核苷酸Guanosine monophosphateGMP, G尿嘧啶脫氧核苷酸Uridine monophosphateUMP, U腺嘌呤脫氧核苷酸Adenosine monophosphateAMP, A胞嘧啶脫氧核苷酸Cytidine monophosphateCMP, C第十七張，PPT共一百一十七頁，創(chuàng)作于2022年6月核苷酸的磷酸化三磷酸核苷(NTP)二磷酸核苷(NDP)一磷酸核苷(NMP)第十八張，PPT共一百一十七頁，創(chuàng)作于2022年6月Pyrimidine-based 堿基核苷NucleotidePurine-based核苷酸 Stru

8、cture of Nucleic Acid Building BlocksO3POO3POO3POO3POO3PO腺嘌呤 鳥嘌呤 胸腺嘧啶 胞核嘧啶 尿嘧啶 第十九張，PPT共一百一十七頁，創(chuàng)作于2022年6月1)作為合成核酸的原料：用ATP，GTP，CTP，UTP合成RNA，用dATP，dGTP，dCTP，dTTP合成DNA。2)作為能量的貯存和供應(yīng)形式：除ATP之外，還有GTP，UTP，CTP等。核苷酸的生理功能第二十張，PPT共一百一十七頁，創(chuàng)作于2022年6月3)參與代謝或生理活動的調(diào)節(jié)：如環(huán)核苷酸cAMP和cGMP作為激素的第二信使。 4)參與構(gòu)成酶的輔酶或輔基：如在NAD+, NA

9、DP+, FAD, FMN, CoA中均含有核苷酸的成分。 5)作為代謝中間物的載體：用UDP攜帶糖基，用CDP攜帶膽堿，乙醇胺或甘油二酯，用腺苷攜帶蛋氨酸等。第二十一張，PPT共一百一十七頁，創(chuàng)作于2022年6月 核酸的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ) 核苷酸殘基通過前一分子核苷酸3OH和后一分子核苷酸5磷酸基均形成3, 5 磷酸二酯鍵，這樣魚貫聯(lián)結(jié)成鏈狀聚合物 第二十二張，PPT共一百一十七頁，創(chuàng)作于2022年6月核酸的類型 根據(jù)長短不同，分為寡核苷酸: 由250個核苷酸組成的短核苷酸鏈核酸：大于50個核苷酸的核苷酸鏈，也稱為多聚核苷酸。第二十三張，PPT共一百一十七頁，創(chuàng)作于2022年6月自由的 5磷酸基自由的

10、3OHTGCATGCA核酸的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)第二十四張，PPT共一百一十七頁，創(chuàng)作于2022年6月A G P5 P T PG PC PT P OH 3 5 pApGpTpGpCpT-OH 3 5 A G T G C T 3 書寫及閱讀方向：從5端（左側(cè)）到3端（右側(cè)），ApG 表示(A-3)- P (5-G) 。第二十五張，PPT共一百一十七頁，創(chuàng)作于2022年6月 3. 核酸的種類、分布及功能轉(zhuǎn)移RNA(transfer RNA, tRNA): 轉(zhuǎn)運氨基酸信使RNA(messenger RNA, mRNA)： 蛋白質(zhì)翻譯的模板核糖體RNA(ribosomal RNA, rRNA)： 合成蛋白質(zhì)的場所

11、脫氧核糖核酸（deoxyribonucleic acid, DNA）核糖核酸（ribonucleic acid, RNA）:第二十六張，PPT共一百一十七頁，創(chuàng)作于2022年6月DNA(脫氧核糖核酸)RNA（核糖核酸）分布98%于細胞核中，少量存于線粒體和葉綠體中90%細胞質(zhì)中，10%細胞核中，tRNA 15%，mRNA 5%, rRNA 80%生物功能遺傳物質(zhì)基礎(chǔ)，儲存和傳遞遺傳信息基因表達，指導(dǎo)蛋白質(zhì)合成，生物催化, 有時RNA也是遺傳物質(zhì)核糖D2脫氧核糖D核糖堿基A、C、G、TA、C、G、U磷酸磷酸磷酸核酸的分布及功能第二十七張，PPT共一百一十七頁，創(chuàng)作于2022年6月RNA的分類及功

12、能第二十八張，PPT共一百一十七頁，創(chuàng)作于2022年6月4. 核酸的紫外吸收核酸的紫外最大吸收峰在波長260nm處蛋白質(zhì)紫外最大吸收峰在波長280nm處純DNA樣品A260/A280 比值為1.8純RNA樣品A260/A280 比值2.0以上紫外吸收特性可鑒定核酸樣品的純度第二十九張，PPT共一百一十七頁，創(chuàng)作于2022年6月一級結(jié)構(gòu)是指在多核苷酸鏈中各個核苷酸之間的連接方式、核苷酸的種類、數(shù)量以及核苷酸的排列順序。 第2節(jié) 核酸的一級結(jié)構(gòu)與序列分析 第三十張，PPT共一百一十七頁，創(chuàng)作于2022年6月一、DNA的一級結(jié)構(gòu)與序列分析1. DNA一級結(jié)構(gòu)：4種脫氧核苷酸dAMP、dGMP、dCM

13、P、dTMP按照一定的排列順序通過磷酸二酯鍵連接而成的沒有分支的多核苷酸鏈。第三十一張，PPT共一百一十七頁，創(chuàng)作于2022年6月 DNA堿基組成的特點: 具有種屬的特異性; 沒有器官和組織的特異性； 年齡、營養(yǎng)狀況、環(huán)境的改變不影響 DNA的堿基組成； DNA的堿基組成符合堿基摩爾比例規(guī)律。第三十二張，PPT共一百一十七頁，創(chuàng)作于2022年6月 DNA堿基摩爾比例規(guī)律 在各種DNA中，腺嘌呤與胸腺嘧啶的摩爾數(shù)相等，即AT，鳥嘌呤與胞嘧啶 (包括 5-甲基胞嘧啶 )的摩爾數(shù)相等，即 G C + m5 C； 即嘌呤堿基的總摩爾數(shù)等于嘧啶堿基的總數(shù)： A + G T + C + m5C 這個堿基摩

14、爾比例規(guī)律又稱為DNA的堿基當(dāng)量定律，Chargaffs rule。第三十三張，PPT共一百一十七頁，創(chuàng)作于2022年6月2. DNA測序（sequencing）核酸序列測定方法已經(jīng)過近20年的發(fā)展，測序的具體方法種類繁多。但所依據(jù)的基本原理不外乎Sanger的核酸鏈合成終止法及Maxam和Gilbert的化學(xué)降解法兩大類。第三十四張，PPT共一百一十七頁，創(chuàng)作于2022年6月將被測 DNA 制成單鏈模板，分別加入 4 個反應(yīng)管中在每個管中加入引物、緩沖液、DNA 聚合酶 和 4 種 dNTP（其中一種為32P標記）；在 1、2、3、4 個管中分別加入 ddTTP、ddCTP、ddGTP 和

15、ddATP ，然后進行保溫反應(yīng)。由于雙脫氧的 ddNTP 比正常的 dNTP 少了3-羥基，當(dāng)它在 DNA 聚合酶作用下?lián)饺氲秸谘由斓?DNA 鏈時，因 ddNTP 不含 3 -羥基，于是就阻止了其它 dNTP 的繼續(xù)摻入，起了特異性終止劑的作用。 Sanger法的程序第三十五張，PPT共一百一十七頁，創(chuàng)作于2022年6月Sanger雙脫氧鏈終止法第三十六張，PPT共一百一十七頁，創(chuàng)作于2022年6月 雙脫氧鏈終止法第三十七張，PPT共一百一十七頁，創(chuàng)作于2022年6月DNA的自動測序第三十八張，PPT共一百一十七頁，創(chuàng)作于2022年6月二、RNA的一級結(jié)構(gòu)與序列分析RNA一級結(jié)構(gòu)：主要為4

16、種核苷酸AMP、GMP、CMP 、UMP通過磷酸二酯鍵連接而成的沒有分支的多核苷酸鏈，RNA 分子中還有某些稀有堿基。 RNA種類不同，結(jié)構(gòu)各不相同。第三十九張，PPT共一百一十七頁，創(chuàng)作于2022年6月1. mRNA的結(jié)構(gòu)與功能占細胞中RNA總量的35； 細胞內(nèi)mRNA的種類很多，分子質(zhì)量極不均一； mRNA是三類RNA中最不穩(wěn)定的;作為模板，直接指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成。原核生物的mRNA真核生物的mRNA第四十張，PPT共一百一十七頁，創(chuàng)作于2022年6月 2006-8-19原核生物的mRNANon-coding region535 UTR3 UTR原核生物mRNA為多順反子(polycistr

17、onic), 能編碼多條肽鏈。5端和3端：各有非翻譯區(qū)無修飾堿基第四十一張，PPT共一百一十七頁，創(chuàng)作于2022年6月真核生物mRNA的結(jié)構(gòu)與功能真核生物mRNA為單順反子(monocistronic), 只能編碼一條肽鏈。5端：特殊帽子結(jié)構(gòu)m7G5pppN3端：長約20250的多聚腺苷酸(PolyA)第四十二張，PPT共一百一十七頁，創(chuàng)作于2022年6月真核生物mRNA的帽子結(jié)構(gòu)第四十三張，PPT共一百一十七頁，創(chuàng)作于2022年6月真核mRNA 5 端帽子的功能7-甲基鳥苷三磷酸與 mRNA 原來的5 端核苷酸連接形成m7GpppN。其作用是：維系mRNA的穩(wěn)定性：作為一種保護裝置將mRNA

18、 5 端封閉起來，可使mRNA免受核酸外切酶的水解； 翻譯起始的必要結(jié)構(gòu)：作為信號幫助核糖體識別mRNA 上的起始位點，啟動和加速翻譯過程。 幫助mRNA核內(nèi)向胞質(zhì)的轉(zhuǎn)位 促進5 端鄰近內(nèi)含子的剪接第四十四張，PPT共一百一十七頁，創(chuàng)作于2022年6月真核細胞的mRNA 3 末端的結(jié)構(gòu)大多數(shù)真核細胞mRNA在3 末端有一個長約 200個核苷酸的polyA; PolyA是在轉(zhuǎn)錄后經(jīng)polyA聚合酶的作用添加上去的，原核生物的mRNA一般無3 PolyA; 功能：與mRNA從細胞核到細胞質(zhì)的轉(zhuǎn)移有關(guān)；與mRNA的半衰期即穩(wěn)定性有關(guān)（新合成的mRNA其PolyA 鏈長，而衰老的mRNA其PolyA鏈

19、較短）。第四十五張，PPT共一百一十七頁，創(chuàng)作于2022年6月tRNA通常由 7394 個核苷酸組成，有較多的稀有堿基；在三類 RNA 中它的分子質(zhì)量最小。 含 1020% 稀有堿基，如 DHU 3末端為 CCA-OH 5末端大多數(shù)為G也有其他堿基 2. tRNA的一級結(jié)構(gòu)特點第四十六張，PPT共一百一十七頁，創(chuàng)作于2022年6月3. RNA的測序 利用酶的特異性，將RNA的特異核甘酸位點切斷后測序； 將RNA反轉(zhuǎn)錄成cDNA后再用DNA測序法測序。第四十七張，PPT共一百一十七頁，創(chuàng)作于2022年6月 第3節(jié) DNA的高級結(jié)構(gòu) Watson 和 Crick 于 1953 年在前人研究工作的基

20、礎(chǔ)上，根據(jù)DNA結(jié)晶的X-衍射圖譜和分子模型，提出了著名的DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型，并對模型的生物學(xué)意義作出了科學(xué)的解釋和預(yù)測，它是上世紀最重大的自然科學(xué)成就之一，1962年榮獲諾貝爾化學(xué)獎。（一） DNA的二級結(jié)構(gòu)第四十八張，PPT共一百一十七頁，創(chuàng)作于2022年6月第四十九張，PPT共一百一十七頁，創(chuàng)作于2022年6月1. DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的研究背景 堿基組成分析 Chargaff 規(guī)則：A = T G C 堿基的理化數(shù)據(jù)分析 A-T、G-C以氫鍵配對較合理 DNA纖維的X-射線衍射圖譜分析 第五十張，PPT共一百一十七頁，創(chuàng)作于2022年6月2. DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型要點 DNA分子由兩條方

21、向相反多聚脫氧核糖核苷酸鏈沿著同一根軸平行盤繞，形成右手雙螺旋結(jié)構(gòu)。其中一條鏈的方向為53，而另一條鏈的方向為35。第五十一張，PPT共一百一十七頁，創(chuàng)作于2022年6月2. DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型要點 疏水堿基于螺旋的內(nèi)側(cè)，親水的磷酸基和脫氧核糖以磷酸二酯鍵相連成的 骨架位于外 側(cè)；雙螺旋 的直徑為2 nm，沿中心 軸形成大溝 和小溝交替 出現(xiàn)第五十二張，PPT共一百一十七頁，創(chuàng)作于2022年6月2. DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型要點 堿基呈平面狀，與中心軸垂直；相鄰堿基平面間的距離為 0.34nm， 夾角為36； 每10對核苷 酸繞中心軸 旋轉(zhuǎn)一圈， 故螺旋的螺 距為 3.4nm。第五十三張，PPT

22、共一百一十七頁，創(chuàng)作于2022年6月2. DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型要點 兩條鏈堿基對之間形成氫鍵，堿基的相互結(jié)合具有嚴格的配對規(guī)律，即AT、GC配對。A和T之間形成兩個氫鍵，G與C之間形成三個氫鍵。第五十四張，PPT共一百一十七頁，創(chuàng)作于2022年6月TAGC堿基互補配對第五十五張，PPT共一百一十七頁，創(chuàng)作于2022年6月堿基配對第五十六張，PPT共一百一十七頁，創(chuàng)作于2022年6月3. DNA雙螺旋的穩(wěn)定性 DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)在生理條件下是很穩(wěn)定的,維持這種穩(wěn)定性的因素包括：兩條DNA鏈之間形成的氫鍵。堿基堆積力：由于雙螺旋結(jié)構(gòu)內(nèi)部形成的疏水區(qū)，消除了介質(zhì)中水分子對堿基之間氫鍵的影響。介質(zhì)中的陽

23、離子（如Na+、K+和Mg2+）中和了磷酸基團的負電荷，降低了DNA鏈之間的排斥力、范德華力等。改變介質(zhì)條件和環(huán)境溫度，將影響雙螺旋的穩(wěn)定性。第五十七張，PPT共一百一十七頁，創(chuàng)作于2022年6月DNA雙螺旋結(jié)構(gòu) DNA，雙螺旋，正反向，互補鏈。 A對T，GC連， 配對時， 成氫鍵。 十堿基，轉(zhuǎn)一圈，螺距34點居中間。 堿基力和氫鍵，維持螺旋結(jié)構(gòu)堅。 第五十八張，PPT共一百一十七頁，創(chuàng)作于2022年6月DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的多樣性Watson和Crick所提出的模型稱為B-DNA, B型是最穩(wěn)定的構(gòu)型第五十九張，PPT共一百一十七頁，創(chuàng)作于2022年6月反向重復(fù)序列(inverted repea

24、ts)回文序列(palindrome)第六十張，PPT共一百一十七頁，創(chuàng)作于2022年6月 2006-8-19回文序列雙鏈DNA中的一段倒置重復(fù)序列，當(dāng)其雙鏈被打開后，可形成發(fā)夾結(jié)構(gòu)。這段序列被稱為回文序列。 有對稱軸； 是自我互補的序列； 兩條鏈從5到 3方向的序列一致； 是II類限制酶的識別序列； 是某些蛋白的識別序列； 是基因的旁側(cè)序列。 在雙鏈中，形成十字架結(jié)構(gòu)第六十一張，PPT共一百一十七頁，創(chuàng)作于2022年6月 2006-8-19春 景 詩鶯啼岸柳弄春晴，柳弄春晴夜月明。明月夜晴春弄柳，晴春弄柳岸啼鶯。夏 景 詩香蓮碧水動風(fēng)涼，水動風(fēng)涼夏日長。長日夏涼風(fēng)動水，涼風(fēng)動水碧蓮香。第六十

25、二張，PPT共一百一十七頁，創(chuàng)作于2022年6月1957年發(fā)現(xiàn)在基因的調(diào)控區(qū)或染色質(zhì)的 重組部位有DNA的三螺旋結(jié)構(gòu)第六十三張，PPT共一百一十七頁，創(chuàng)作于2022年6月DNA的三級結(jié)構(gòu)是指雙螺旋進一步扭曲、折疊形成的更高層次的空間結(jié)構(gòu)，也就是比雙螺旋更為復(fù)雜的構(gòu)象。DNA的三級結(jié)構(gòu)包括線狀DNA形成的紐結(jié)、超螺旋和多重螺旋以及環(huán)狀的結(jié)、超螺旋和連環(huán)等多種類型，其中超螺旋是最常見的三級結(jié)構(gòu)。（二）DNA的三級結(jié)構(gòu)第六十四張，PPT共一百一十七頁，創(chuàng)作于2022年6月正超螺旋 (positive supercoil)處于擰緊狀態(tài)時所形成的超螺旋(左手超螺旋)負超螺旋 (negative supe

26、rcoil)處于擰松狀態(tài)時形成的超螺旋 (右手超螺旋) 天然DNA中的超螺旋都是負超螺旋。第六十五張，PPT共一百一十七頁，創(chuàng)作于2022年6月超螺旋第六十六張，PPT共一百一十七頁，創(chuàng)作于2022年6月連環(huán)數(shù)（linking number , L） DNA雙螺旋中，一條鏈以右手螺旋繞另一條鏈纏繞的次數(shù)扭轉(zhuǎn)數(shù)（twisting number , T） DNA分子中的Watson-Crick螺旋數(shù)目 超螺旋數(shù)（纏繞數(shù) , writhing number , W） L = T + W第六十七張，PPT共一百一十七頁，創(chuàng)作于2022年6月三種環(huán)狀分子具有相同結(jié)構(gòu)，但L值不同，稱為拓撲異構(gòu)體。自然界存

27、在的所有超螺旋DNA分子都是最初纏繞不足形成的負超螺旋第六十八張，PPT共一百一十七頁，創(chuàng)作于2022年6月真核生物內(nèi)，DNA以致密形式存在于細胞核的染色體中。染色體的基本單位是核小體核小體：DNA和組蛋白共同構(gòu)成核心組蛋白：4種組蛋白(H2A , H2B , H3 ,H4)形成的8聚體DNA：以負超螺旋纏繞在核心組蛋白上H1在核小體之間起連接作用染色體的基本單位是核小體(nucleosome)第六十九張，PPT共一百一十七頁，創(chuàng)作于2022年6月核小體的串珠狀結(jié)構(gòu) 第七十張，PPT共一百一十七頁，創(chuàng)作于2022年6月 RNA是單鏈分子，因此，在RNA分子中，并不遵守堿基種類的數(shù)量比例關(guān)系，即

28、分子中的嘌呤堿基總數(shù)不一定等于嘧啶堿基的總數(shù)。（三）RNA的高級結(jié)構(gòu)第七十一張，PPT共一百一十七頁，創(chuàng)作于2022年6月發(fā)夾式結(jié)構(gòu) A-U, C-G配對 RNA分子中，部分區(qū)域也能形成雙螺旋結(jié)構(gòu)，不能形成雙螺旋的部分，則形成突環(huán)。這種結(jié)構(gòu)可以形象地稱為“發(fā)夾型”結(jié)構(gòu)。第七十二張，PPT共一百一十七頁，創(chuàng)作于2022年6月1. tRNA的二級結(jié)構(gòu)呈“三葉草” 形狀，一般可將其分為四臂四環(huán)：大致分為氨基酸臂、二氫尿嘧啶環(huán)、反密碼子環(huán)、額外環(huán)和TC環(huán)五部分 。 第七十三張，PPT共一百一十七頁，創(chuàng)作于2022年6月 2. tRNA的三級結(jié)構(gòu)tRNA三葉草結(jié)構(gòu)進一步扭曲、折疊形成倒寫“”字母的三維結(jié)

29、構(gòu)。第七十四張，PPT共一百一十七頁，創(chuàng)作于2022年6月tRNA的二級結(jié)構(gòu)與三級結(jié)構(gòu)倒結(jié)構(gòu)三葉草結(jié)構(gòu)第七十五張，PPT共一百一十七頁，創(chuàng)作于2022年6月 3. rRNA的高級結(jié)構(gòu)50s (23s+5s+ 31 proteins)30s (16s+ 21 proteins)Prokaryotic 70s第七十六張，PPT共一百一十七頁，創(chuàng)作于2022年6月rRNA的組成第七十七張，PPT共一百一十七頁，創(chuàng)作于2022年6月5S rRNA 與16S rRNA第七十八張，PPT共一百一十七頁，創(chuàng)作于2022年6月第4節(jié) DNA遺傳物質(zhì) 間接證據(jù) 直接證據(jù) 原核與真核生物DNA的特點第七十九張，P

30、PT共一百一十七頁，創(chuàng)作于2022年6月間接證據(jù)特定的組織細胞的DNA數(shù)量是穩(wěn)定的，隨著組織的復(fù)雜，其數(shù)量逐漸增加;年齡、營養(yǎng)狀況和環(huán)境的改變不影響DNA的數(shù)量和組成; DNA堿基的組成具有種的特異性。第八十張，PPT共一百一十七頁，創(chuàng)作于2022年6月直接證據(jù)肺炎球菌的轉(zhuǎn)化實驗噬菌體的感染實驗 第八十一張，PPT共一百一十七頁，創(chuàng)作于2022年6月 格里菲斯(Griffith)用肺炎球菌做實驗時發(fā)現(xiàn)了一個令人驚異的現(xiàn)象： 加熱殺死的能致病的S型菌不能致病的R型菌混合注射到小鼠體內(nèi)小鼠病死從死鼠體內(nèi)分離出大量的S型肺炎球菌 難道S型致病菌復(fù)活了嗎？這就是著名的“格里菲斯之謎”。 “死菌復(fù)活”之

31、謎 第八十二張，PPT共一百一十七頁，創(chuàng)作于2022年6月 2006-8-19死菌復(fù)活之謎第八十三張，PPT共一百一十七頁，創(chuàng)作于2022年6月 艾弗里等人的實驗證據(jù)： 分離S型死菌的提取液分別檢測各分離組分（蛋白質(zhì)、類脂、多糖、RNA和DNA）的轉(zhuǎn)化活性只有DNA具有轉(zhuǎn)化因子活性 。 第八十四張，PPT共一百一十七頁，創(chuàng)作于2022年6月第八十五張，PPT共一百一十七頁，創(chuàng)作于2022年6月 2006-8-19 噬菌體第八十六張，PPT共一百一十七頁，創(chuàng)作于2022年6月35S標記蛋白質(zhì)外殼的噬菌體感染細菌細菌無放射性。 32P標記DNA內(nèi)芯的噬菌體感染細菌細菌有放射性。 這一結(jié)果確鑿無疑地

32、證明，進入寄主細胞內(nèi)的是噬菌體DNA，而不是蛋白質(zhì)外殼。 噬菌體的標記實驗第八十七張，PPT共一百一十七頁，創(chuàng)作于2022年6月第八十八張，PPT共一百一十七頁，創(chuàng)作于2022年6月原核生物與真核生物DNADNA分子中不同排列順序的DNA區(qū)段構(gòu)成特定的功能單位，即基因 (gene)。細胞內(nèi)染色體所包含的DNA總體稱為基因組(genome)。第八十九張，PPT共一百一十七頁，創(chuàng)作于2022年6月原核生物基因組結(jié)構(gòu)特點基因組較小，形式多樣，可能是DNA，也可能是RNA，可能是單鏈,雙鏈的，閉環(huán)分子，線性分子；細菌染色體為環(huán)狀雙鏈DNA分子。功能相關(guān)的結(jié)構(gòu)基因常常串連在一起，并轉(zhuǎn)錄在同一個mRNA分

33、子中，稱為多順反子(polycistron)。DNA分子絕大部分用于編碼蛋白質(zhì)，非編碼區(qū)通常包含控制基因表達的序列?；蛑丿B是病毒基因組的結(jié)構(gòu)特點。第九十張，PPT共一百一十七頁，創(chuàng)作于2022年6月 2006-8-19 基因重疊例如X174的E基因全部包括在D基因內(nèi)，B基因則全部包括在A基因內(nèi)。這種現(xiàn)象主要存在于病毒DNA分子中，可能是由于DNA分子太小，又要裝入相當(dāng)數(shù)量基因的緣故。采蓮人在綠楊津，在綠楊津一闋新；一闋新歌聲漱玉，歌聲漱玉采蓮人。采蓮人在綠楊一津玉新漱歌厥聲第九十一張，PPT共一百一十七頁，創(chuàng)作于2022年6月真核生物基因組結(jié)構(gòu)特點單順反子(monocistron)，即一個結(jié)

34、構(gòu)基因轉(zhuǎn)錄、翻譯成一個mRNA分子，一條多肽鏈;存在大量重復(fù)序列，包括衛(wèi)星DNA、反向重復(fù)序列和較復(fù)雜的重復(fù)單位組成的重復(fù)序列; 基因組中不編碼的區(qū)域多于編碼區(qū)域基因是不連續(xù)的，在真核生物結(jié)構(gòu)基因的內(nèi)部存在許多不編碼蛋白質(zhì)的間隔序列(intervening sequences)，稱為內(nèi)含子(intron)，編碼區(qū)則稱為外顯子(exon)。基因組遠大于原核生物的基因組，具有許多復(fù)制起點，而每個復(fù)制子的長度較小。第九十二張，PPT共一百一十七頁，創(chuàng)作于2022年6月核酸的降解指通過核酸酶或物理、化學(xué)的方法使核酸的3, 5磷酸二酯鍵斷裂，多聚核甘酸鏈變成小段寡聚核甘酸鏈。第5節(jié) DNA的性質(zhì)1. 降

35、解與變性振蕩、攪拌、反復(fù)凍融等易導(dǎo)致DNA的降解第九十三張，PPT共一百一十七頁，創(chuàng)作于2022年6月指DNA分子由穩(wěn)定的雙螺旋結(jié)構(gòu)，松解為單鏈無規(guī)則線性結(jié)構(gòu)的現(xiàn)象。DNA的變性只涉及維持雙螺旋穩(wěn)定性的次級鍵的斷裂，一級結(jié)構(gòu)并不改變。凡能破壞雙螺旋穩(wěn)定性的因素都可以成為變性的條件，如過量酸，堿，加熱，變性試劑（尿素、酰胺）以及某些有機溶劑（乙醇、丙酮、尿素等）DNA的變性第九十四張，PPT共一百一十七頁，創(chuàng)作于2022年6月 變性后的 DNA生物活性喪失，同時發(fā)生一系列理化性質(zhì)的改變，包括： 黏度下降； 沉降系數(shù)增加； 比旋光度下降； 紫外光吸收值升高等。第九十五張，PPT共一百一十七頁，創(chuàng)作

36、于2022年6月DNA的變性第九十六張，PPT共一百一十七頁，創(chuàng)作于2022年6月酸堿變性低或高的pH值條件趨向影響DNA雙螺旋中氫鍵的形成，導(dǎo)致DNA的變性。低離子濃度雙鏈DNA濃度過低，帶正電荷的物質(zhì)減少導(dǎo)致DNA 上帶負電荷的磷酸基團部分脫防護，使相連的磷酸基團相互斥力增加，使DNA雙鏈分離。第九十七張，PPT共一百一十七頁，創(chuàng)作于2022年6月 Tm：變性是在一個相當(dāng)窄的溫度范圍內(nèi)完成，在這一范圍內(nèi)，50%的DNA分子發(fā)生變性時的溫度稱為DNA的解鏈溫度，又稱融解溫度(melting temperature, Tm)。一般DNA的Tm值在82-95C之間 熱變性第九十八張，PPT共一百

37、一十七頁，創(chuàng)作于2022年6月G和C的含量高，Tm值高：因而測定Tm值，可反映DNA分子中G、C含量，可通過經(jīng)驗公式計算：（G+C)%=(Tm-69.3) 2.44Tm大小可反映出DNA的均一性：均質(zhì)DNA的熔解過程發(fā)生在一個較小的溫度范圍內(nèi)；異質(zhì)DNA的熔解過程發(fā)生在一個較寬的溫度范圍內(nèi)。介質(zhì)中的離子強度：低濃度介質(zhì)中，Tm值低，范圍寬。 影響Tm值的因素第九十九張，PPT共一百一十七頁，創(chuàng)作于2022年6月 增色效應(yīng)（hyperchromic effect）： 變性后DNA對260nm紫外光的吸收率比變性前明顯增加，這種現(xiàn)象稱為增色效應(yīng)。 減色效應(yīng)（hypochromic effect）：

38、 當(dāng)溫度緩慢降低時，吸光率下降，DNA由無規(guī)則單鏈再轉(zhuǎn)變成雙鏈，此時紫外吸收值降低，這種現(xiàn)象稱之為減色效應(yīng)。第一百張，PPT共一百一十七頁，創(chuàng)作于2022年6月 增色效應(yīng)DNA的紫外吸收光譜第一百零一張，PPT共一百一十七頁，創(chuàng)作于2022年6月定義：變性DNA在適當(dāng)?shù)臈l件下又可使兩條彼此分開的鏈重新締合成雙螺旋，這個過程叫。DNA復(fù)性的影響因素：溫度和時間DNA濃度 DNA序列的復(fù)雜性2. 復(fù)性與雜交第一百零二張，PPT共一百一十七頁，創(chuàng)作于2022年6月DNA復(fù)性退火淬火第一百零三張，PPT共一百一十七頁，創(chuàng)作于2022年6月雜 交定義：在DNA變性后的復(fù)性過程中，如果將不同種類的DNA單鏈分子或RNA分子放在同一溶液中，只要兩種單鏈分子之間存在著一定程度的堿基配對關(guān)系，在適宜的條件（溫度及離子強度）就可以在不同的分子間形成雜化雙鏈。這種雜合雙鏈可以在不同的DNA與DNA之間形成，也可以在DNA和RNA分子間或者RNA與RNA分子間形成。這種現(xiàn)象稱為核酸分子雜交。第一百零四