1、v核苷酸核苷酸v脫氧核糖核酸和核糖核酸脫氧核糖核酸和核糖核酸v核酸的理化性質(zhì)及分離純化核酸的理化性質(zhì)及分離純化一、核酸的分類與組成一、核酸的分類與組成核酸分為兩大類核酸分為兩大類:脫氧核糖核酸脫氧核糖核酸DNA） 主要存在于細(xì)胞核內(nèi)。主要存在于細(xì)胞核內(nèi)。核糖核酸核糖核酸RNA） 主要存在于細(xì)胞質(zhì)中。主要存在于細(xì)胞質(zhì)中。v核酸核酸DNA和和RNA是一種線性多聚核是一種線性多聚核苷酸，它的基本結(jié)構(gòu)單元是核苷酸。苷酸，它的基本結(jié)構(gòu)單元是核苷酸。v核苷酸本身由核苷和磷酸組成核苷酸本身由核苷和磷酸組成, v核苷則由戊糖和堿基形成核苷則由戊糖和堿基形成vDNA與與RNA結(jié)構(gòu)相似，但在組成成份上結(jié)構(gòu)相似，但

2、在組成成份上略有不同。略有不同。核苷酸核苷酸磷酸磷酸核苷核苷戊糖戊糖堿基堿基核酸核酸1核苷酸核苷酸嘌呤嘌呤嘧啶嘧啶（1 1組成核苷酸的堿基組成核苷酸的堿基1核苷酸核苷酸NHNNHNONH2NNNHNNH2v腺嘌呤腺嘌呤v Av鳥嘌呤鳥嘌呤v G尿嘧啶尿嘧啶 UNHNHOO胞嘧啶胞嘧啶 CNNHNH2O胸腺嘧啶胸腺嘧啶 TNHNHOOv組成核酸的戊糖有兩種。組成核酸的戊糖有兩種。vDNA所含的糖為所含的糖為-D-2-脫氧核糖。脫氧核糖。vRNA所含的糖則為所含的糖則為-D-核糖。核糖。OHHOHHOHOHHHOCH2HOCH2OHHOHHHOHHD-核糖D-2-脫氧核糖 堿基堿基+戊糖戊糖=核苷

3、核苷糖與堿基之間的糖與堿基之間的C-N鍵，稱為鍵，稱為C-N糖苷鍵。糖苷鍵。胞嘧啶核苷尿嘧啶核苷鳥嘌呤核苷腺嘌呤核苷NNOHHONNNH2HONNOHH2NNNNNNNNH2OHHOHHOHHHOCH2HOCH2OHHOHHOHHOHHOHHOHHHOCH2OHHOHHOHHHOCH2v核苷酸是核苷的磷酸酯。核苷酸是核苷的磷酸酯。v5-磷酸磷酸-脫氧核糖核苷脫氧核糖核苷-DNAv5-磷酸磷酸-核糖核苷核糖核苷-RNAOBOHOHOH2CPOHHOOB=腺嘌呤，鳥嘌呤，胞嘧啶，尿嘧啶或胸腺密啶核糖核苷酸 OH2CPOHHOOOBOH脫氧核糖核苷酸苷酸苷酸CMP dCMP尿嘧啶核苷酸尿嘧啶核苷酸脫

4、氧胸腺嘧啶脫氧胸腺嘧啶核苷酸核苷酸UMP dTMPv核酸中也存在一些不常見的稀有堿基。稀核酸中也存在一些不常見的稀有堿基。稀有堿基的種類很多，大部分是上述堿基的有堿基的種類很多，大部分是上述堿基的甲基化產(chǎn)物。甲基化產(chǎn)物。核苷酸的理化性質(zhì)核苷酸的理化性質(zhì)P89v堿基與紫外吸收：堿基與紫外吸收：260 nmv疏水堆積作用疏水堆積作用v堿基互補(bǔ)配對(duì)堿基互補(bǔ)配對(duì)ATP是生物體內(nèi)分布最廣和最重要的一種核是生物體內(nèi)分布最廣和最重要的一種核苷酸衍生物。苷酸衍生物。 ATP (腺嘌呤核糖核苷三磷酸腺嘌呤核糖核苷三磷酸)O-POO-NNNNNH2OHHOHHOHHOCH2O-POO-O-POO-三磷酸腺苷 (A

5、TP)2核苷酸的衍生物核苷酸的衍生物 5-NMP 5-NDP 5-NTPN=A、G、C、U 5-dNMP 5-dNDP 5-dNTP N=A、G、C、T腺苷酸及其多磷酸化合物腺苷酸及其多磷酸化合物 AMP Adenosine monophosphate ADP Adenosine diphosphate ATP Adenosine triphosphateATP的性質(zhì)的性質(zhì)vATP 分子的最顯著特點(diǎn)是含有分子的最顯著特點(diǎn)是含有兩個(gè)高能磷酸鍵。兩個(gè)高能磷酸鍵。vATP水解時(shí)水解時(shí), 可以釋放出大量自可以釋放出大量自由能。由能。vATP 水解釋放出來的能量用于水解釋放出來的能量用于推動(dòng)生物體內(nèi)各種

6、需能的生化推動(dòng)生物體內(nèi)各種需能的生化反應(yīng)。反應(yīng)。vATP 是生物體內(nèi)最重要的能量是生物體內(nèi)最重要的能量轉(zhuǎn)換中間體。轉(zhuǎn)換中間體。多聚核苷酸多聚核苷酸v多聚核苷酸是通過核苷酸的多聚核苷酸是通過核苷酸的5-磷酸基與另一磷酸基與另一分子核苷酸的分子核苷酸的C3-OH形成磷酸二酯鍵相連而形成磷酸二酯鍵相連而成的鏈狀聚合物。成的鏈狀聚合物。v由脫氧核糖核苷酸聚合而成的稱為由脫氧核糖核苷酸聚合而成的稱為DNA鏈；鏈；v由核糖核苷酸聚合而成的則稱為由核糖核苷酸聚合而成的則稱為RNA鏈。鏈。第二節(jié)第二節(jié) 核酸的結(jié)構(gòu)核酸的結(jié)構(gòu)一級(jí)結(jié)構(gòu)一級(jí)結(jié)構(gòu): 由由4種脫氧核苷酸通過種脫氧核苷酸通過3 -5 磷酸磷酸二酯鍵連接起

7、來的直線形或環(huán)形多聚體。二酯鍵連接起來的直線形或環(huán)形多聚體。 二級(jí)結(jié)構(gòu)二級(jí)結(jié)構(gòu): 核苷酸鏈內(nèi)或鏈之間通過氫鍵折核苷酸鏈內(nèi)或鏈之間通過氫鍵折疊卷曲而成的雙螺旋結(jié)構(gòu)。絕大多數(shù)為右疊卷曲而成的雙螺旋結(jié)構(gòu)。絕大多數(shù)為右旋。旋。三級(jí)結(jié)構(gòu)三級(jí)結(jié)構(gòu): 是指是指DNA分子在二級(jí)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)分子在二級(jí)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上通過進(jìn)一步的扭曲和折疊所形成的特定上通過進(jìn)一步的扭曲和折疊所形成的特定構(gòu)象。構(gòu)象。一、脫氧核糖核酸一、脫氧核糖核酸(DNA)的結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu) DNA的一級(jí)結(jié)構(gòu)的一級(jí)結(jié)構(gòu)-堿基序列堿基序列 由由4種脫氧核苷酸通過種脫氧核苷酸通過3 -5 磷磷酸二酯鍵連接起來的直線形或環(huán)酸二酯鍵連接起來的直線形或環(huán)形多聚體。形多

8、聚體。一級(jí)結(jié)構(gòu)的走向的一般為一級(jí)結(jié)構(gòu)的走向的一般為5 3 。不同的不同的DNA分子具有不同的核分子具有不同的核苷酸排列順序，因此攜帶有不同苷酸排列順序，因此攜帶有不同的遺傳信息。的遺傳信息。 5 3 二、二、DNA的一級(jí)結(jié)構(gòu)的一級(jí)結(jié)構(gòu)l 5-5-磷酸端常用磷酸端常用5-P5-P表示）；表示）；3-3-羥基端常用羥基端常用3-OH3-OH表表示）示）l 多聚核苷酸鏈具有方向性，當(dāng)表示一個(gè)多聚核苷酸鏈時(shí)，必須多聚核苷酸鏈具有方向性，當(dāng)表示一個(gè)多聚核苷酸鏈時(shí)，必須注明它的方向是注明它的方向是5353或是或是3535。多聚核苷酸的表示方式多聚核苷酸的表示方式5PdAPdCPdGPdTOH 3 或或5A

9、CGTGCGT 3 ACGTGCGTT53OH 5 3 OHOHOH5 3 DNA與與RNA的一級(jí)結(jié)構(gòu)對(duì)照的一級(jí)結(jié)構(gòu)對(duì)照二、二、DNA的二級(jí)結(jié)構(gòu)的二級(jí)結(jié)構(gòu)v1953年，年，J. Watson和和F. Crick 在前在前人研究工作的基礎(chǔ)上，根據(jù)人研究工作的基礎(chǔ)上，根據(jù)DNA結(jié)結(jié)晶的晶的X-衍射圖譜和分子模型，提出衍射圖譜和分子模型，提出了著名的了著名的DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型，并雙螺旋結(jié)構(gòu)模型，并對(duì)模型的生物學(xué)意義作出了科學(xué)的對(duì)模型的生物學(xué)意義作出了科學(xué)的解釋和預(yù)測(cè)。解釋和預(yù)測(cè)。vDNA分子由兩條分子由兩條DNA單鏈組單鏈組成。成。v雙螺旋結(jié)構(gòu)是雙螺旋結(jié)構(gòu)是DNA二級(jí)結(jié)構(gòu)二級(jí)結(jié)構(gòu)的最基本形式。的最

10、基本形式。v DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)是分子的雙螺旋結(jié)構(gòu)是分子中兩條中兩條DNA單鏈之間基團(tuán)相單鏈之間基團(tuán)相互識(shí)別和作用的結(jié)果?；プR(shí)別和作用的結(jié)果。1DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)雙螺旋結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)2.0 nm小小溝溝大大溝溝v三三B-DNA的結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)v 左手螺旋左手螺旋Z-DNA(a)和右手螺旋和右手螺旋B-DNA(b)的測(cè)試圖的測(cè)試圖DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的要點(diǎn)雙螺旋結(jié)構(gòu)的要點(diǎn)(1) DNA(1) DNA分子由兩條多聚脫氧核糖核苷酸鏈分子由兩條多聚脫氧核糖核苷酸鏈( (簡稱簡稱DNADNA單鏈單鏈) )組成。兩條鏈沿著同一根軸組成。兩條鏈沿著同一根軸平行盤繞，形成右手雙螺旋結(jié)構(gòu)。螺旋中平行盤繞，形成右手雙螺旋

11、結(jié)構(gòu)。螺旋中的兩條鏈方向相反，即其中一條鏈的方向的兩條鏈方向相反，即其中一條鏈的方向?yàn)闉?5 3 5 3 ， 而 另 一 條 鏈 的 方 向 為， 而 另 一 條 鏈 的 方 向 為3535。（2 2嘌呤堿和嘧啶嘌呤堿和嘧啶堿基位于螺旋的堿基位于螺旋的內(nèi)側(cè)，糖基位于內(nèi)側(cè)，糖基位于螺旋的外側(cè)，堿螺旋的外側(cè)，堿基環(huán)平面與螺旋基環(huán)平面與螺旋軸垂直。軸垂直。DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的要點(diǎn)雙螺旋結(jié)構(gòu)的要點(diǎn)v（3螺旋橫截面的螺旋橫截面的直徑約為直徑約為2 nm，每，每條鏈相鄰兩個(gè)堿基條鏈相鄰兩個(gè)堿基平面之間的距離為平面之間的距離為0.34 nm，每，每10個(gè)核個(gè)核苷酸形成一個(gè)螺旋，苷酸形成一個(gè)螺旋，其螺矩即螺旋旋

12、其螺矩即螺旋旋轉(zhuǎn)一圈高度為轉(zhuǎn)一圈高度為3.4 nm。v（4兩條兩條DNA鏈相互結(jié)合以鏈相互結(jié)合以及形成雙螺旋的力是鏈間的及形成雙螺旋的力是鏈間的堿基對(duì)所形成的氫鍵。堿基對(duì)所形成的氫鍵。v堿基的相互結(jié)合具有嚴(yán)格的堿基的相互結(jié)合具有嚴(yán)格的配對(duì)規(guī)律，即腺嘌呤配對(duì)規(guī)律，即腺嘌呤A與與胸腺嘧啶胸腺嘧啶T結(jié)合，鳥嘌呤結(jié)合，鳥嘌呤G與胞嘧啶與胞嘧啶C結(jié)合，結(jié)合，這種配對(duì)關(guān)系，稱為堿基互這種配對(duì)關(guān)系，稱為堿基互補(bǔ)。補(bǔ)。vA和和T之間形成兩個(gè)氫鍵，之間形成兩個(gè)氫鍵，G與與C之間形成三個(gè)氫鍵。之間形成三個(gè)氫鍵。v在在DNA分子中，嘌呤堿基的分子中，嘌呤堿基的總數(shù)與嘧啶堿基的總數(shù)相等。總數(shù)與嘧啶堿基的總數(shù)相等。除雙

13、螺旋結(jié)構(gòu)外除雙螺旋結(jié)構(gòu)外, 還有極還有極少數(shù)的少數(shù)的DNA分子是三螺分子是三螺旋結(jié)構(gòu)的旋結(jié)構(gòu)的.DNA二二級(jí)級(jí)結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)的的多多樣樣性性回文序列回文序列發(fā)夾式結(jié)構(gòu)發(fā)夾式結(jié)構(gòu)十字形結(jié)構(gòu)十字形結(jié)構(gòu)中心區(qū)域中心區(qū)域DNA回文序列及幾種結(jié)構(gòu)形式回文序列及幾種結(jié)構(gòu)形式DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)的意義的雙螺旋結(jié)構(gòu)的意義 該模型揭示了該模型揭示了DNA作為遺傳物質(zhì)的穩(wěn)定性作為遺傳物質(zhì)的穩(wěn)定性特征，最有價(jià)值的是確認(rèn)了堿基配對(duì)原則，這特征，最有價(jià)值的是確認(rèn)了堿基配對(duì)原則，這是是DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和反轉(zhuǎn)錄的分子基礎(chǔ)，亦是復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和反轉(zhuǎn)錄的分子基礎(chǔ)，亦是遺傳信息傳遞和表達(dá)的分子基礎(chǔ)。遺傳信息傳遞和表達(dá)的分子基礎(chǔ)。 三、三、D

14、NA的三級(jí)結(jié)構(gòu)的三級(jí)結(jié)構(gòu) 在細(xì)胞內(nèi)，由于DNA分子與其它分子主要是蛋白質(zhì)的相互作用，使DNA雙螺旋進(jìn)一步扭曲或再螺旋形成的高級(jí)結(jié)構(gòu). 實(shí)例：超螺旋 染色體（ chromosome） 病毒virus）超螺旋超螺旋v一個(gè)環(huán)形雙螺旋一個(gè)環(huán)形雙螺旋DNA分子，通過細(xì)胞內(nèi)旋轉(zhuǎn)酶的作用，或在體分子，通過細(xì)胞內(nèi)旋轉(zhuǎn)酶的作用，或在體外外EB染料的作用下，可在環(huán)形分子內(nèi)部引進(jìn)張力。這種新產(chǎn)染料的作用下，可在環(huán)形分子內(nèi)部引進(jìn)張力。這種新產(chǎn)生的張力在生的張力在DNA分子內(nèi)部促使原子的位置重排，造成雙螺旋的分子內(nèi)部促使原子的位置重排，造成雙螺旋的再螺旋，形狀似麻花，稱為超螺旋。再螺旋，形狀似麻花，稱為超螺旋。v如果引

15、起的張力的方向與原先的右手螺旋方向相同，則超螺旋如果引起的張力的方向與原先的右手螺旋方向相同，則超螺旋的方向是左手螺旋，稱為正超螺旋。正超螺旋是旋緊雙螺旋后的方向是左手螺旋，稱為正超螺旋。正超螺旋是旋緊雙螺旋后形成的。正超螺旋為雙螺旋旋轉(zhuǎn)過度，通過分子整體的左旋來形成的。正超螺旋為雙螺旋旋轉(zhuǎn)過度，通過分子整體的左旋來解去過度的螺旋。解去過度的螺旋。v反之，如果引起的張力的方向與原先的右手螺旋方向相反，則反之，如果引起的張力的方向與原先的右手螺旋方向相反，則超螺旋的方向是右手螺旋，稱為負(fù)超螺旋。負(fù)超螺旋是放松雙超螺旋的方向是右手螺旋，稱為負(fù)超螺旋。負(fù)超螺旋是放松雙螺旋后形成的。螺旋后形成的。DN

16、A超螺旋結(jié)構(gòu)的形成超螺旋結(jié)構(gòu)的形成核小體盤繞及染色質(zhì)示意圖核小體盤繞及染色質(zhì)示意圖真核生物染色體真核生物染色體DNA組裝組裝不同層次的結(jié)構(gòu)不同層次的結(jié)構(gòu)DNA （2 nm）核小體鏈（核小體鏈（ 11 nm，每個(gè)核小體，每個(gè)核小體200 bp）纖絲（纖絲（ 30 nm，每圈，每圈6個(gè)核小體）個(gè)核小體）突環(huán)（突環(huán)（ 150 nm，每個(gè)突環(huán)大約，每個(gè)突環(huán)大約75000 bp）玫瑰花結(jié)（玫瑰花結(jié)（ 300 nm ，6個(gè)突環(huán)）個(gè)突環(huán)）螺旋圈（螺旋圈（ 700 nm，每圈，每圈30個(gè)玫瑰花）個(gè)玫瑰花）染色體（染色體（ 1400 nm， 每個(gè)染色體含每個(gè)染色體含10個(gè)玫個(gè)玫瑰花瑰花200 bp）動(dòng)物病毒切面

17、模式圖動(dòng)物病毒切面模式圖被膜脂蛋白、被膜脂蛋白、碳水化合物）碳水化合物）衣殼蛋白質(zhì)）衣殼蛋白質(zhì)）核酸核酸突起糖蛋白）突起糖蛋白）病毒粒病毒粒（DNA或或RNA）二、二、 RNA的分子結(jié)構(gòu)的分子結(jié)構(gòu)一、一、 RNA一級(jí)結(jié)構(gòu)和類別一級(jí)結(jié)構(gòu)和類別二、二、 tRNA 的分子結(jié)構(gòu)的分子結(jié)構(gòu)三、三、 rRNA的分子結(jié)構(gòu)的分子結(jié)構(gòu)四、四、 mRNA的分子結(jié)構(gòu)的分子結(jié)構(gòu)一、一、 RNA的一級(jí)結(jié)構(gòu)和類別的一級(jí)結(jié)構(gòu)和類別OHOHOH5 3 1、RNA的一級(jí)結(jié)構(gòu)的一級(jí)結(jié)構(gòu)v1、分子較小，一級(jí)結(jié)構(gòu)為直線型、分子較小，一級(jí)結(jié)構(gòu)為直線型多核苷酸鏈，因而，在多核苷酸鏈，因而，在RNA分子分子中，并不遵守堿基種類的數(shù)量比中，

18、并不遵守堿基種類的數(shù)量比例關(guān)系，即分子中的嘌呤堿基總例關(guān)系，即分子中的嘌呤堿基總數(shù)不一定等于嘧啶堿基的總數(shù)。數(shù)不一定等于嘧啶堿基的總數(shù)。v2、基本單位主要是、基本單位主要是CMP、GMP、AMP和和UMP四種核苷酸四種核苷酸v3、磷酸二酯鍵，、磷酸二酯鍵，5端向端向3端延伸端延伸v局部為雙螺旋結(jié)構(gòu)，是局部為雙螺旋結(jié)構(gòu)，是RNA分分子通過自身回折使互補(bǔ)的堿基對(duì)子通過自身回折使互補(bǔ)的堿基對(duì)相遇，形成氫鍵結(jié)合而成，同時(shí)相遇，形成氫鍵結(jié)合而成，同時(shí)形成雙螺旋。這種結(jié)構(gòu)可以形象形成雙螺旋。這種結(jié)構(gòu)可以形象地稱為地稱為“發(fā)夾型構(gòu)造。發(fā)夾型構(gòu)造。v不能配對(duì)的區(qū)域形成突環(huán)不能配對(duì)的區(qū)域形成突環(huán)loop），被排

19、斥在雙螺旋之外。），被排斥在雙螺旋之外。vRNA中的雙螺旋結(jié)構(gòu)為中的雙螺旋結(jié)構(gòu)為A-DNA類型的結(jié)構(gòu)。類型的結(jié)構(gòu)。v一般來說，雙螺旋結(jié)構(gòu)占一般來說，雙螺旋結(jié)構(gòu)占RNA分子的分子的50%。發(fā)卡式結(jié)構(gòu)發(fā)卡式結(jié)構(gòu) A-U, C-G配對(duì)配對(duì)2、RNA的類別的類別 信使信使RNAmessenger RNA，mRNA）：在蛋）：在蛋白質(zhì)合成中起模板作用；白質(zhì)合成中起模板作用； 核糖體核糖體RNAribosoal RNA，rRNA）：與蛋）：與蛋白質(zhì)結(jié)合構(gòu)成核糖體白質(zhì)結(jié)合構(gòu)成核糖體ribosome），核糖體是蛋白質(zhì)），核糖體是蛋白質(zhì)合成的場(chǎng)所；合成的場(chǎng)所； 轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)移RNAtransfor RNA，tRNA）

20、：在蛋白）：在蛋白質(zhì)合成時(shí)起著攜帶活化氨基酸的作用。質(zhì)合成時(shí)起著攜帶活化氨基酸的作用。 小小RNAsmall nuclear RNA, snRNA），存在真），存在真核細(xì)胞中核細(xì)胞中v分子量分子量25000左右，大約由左右，大約由7090個(gè)核苷酸組成，沉降系數(shù)個(gè)核苷酸組成，沉降系數(shù)為為4S左右。左右。v分子中含有較多的修飾成分，稀有堿基。分子中含有較多的修飾成分，稀有堿基。v3-末端都具有末端都具有CpCpAOH的結(jié)構(gòu)，用于接受活化的氨基酸，的結(jié)構(gòu)，用于接受活化的氨基酸，也稱接受末端。也稱接受末端。vtRNA占全部占全部RNA的的16%，tRNA的生物功能是在蛋白質(zhì)生的生物功能是在蛋白質(zhì)生物合

21、成過程中轉(zhuǎn)運(yùn)氨基酸和識(shí)別密碼子。物合成過程中轉(zhuǎn)運(yùn)氨基酸和識(shí)別密碼子。v細(xì)胞內(nèi)細(xì)胞內(nèi)tRNA的種類很多，估計(jì)有的種類很多，估計(jì)有50多種。每一種氨基酸都多種。每一種氨基酸都有與其相對(duì)應(yīng)的一種或幾種有與其相對(duì)應(yīng)的一種或幾種tRNA。 v生物大分子在單位離心力場(chǎng)作用下的沉降速生物大分子在單位離心力場(chǎng)作用下的沉降速度稱為沉降系數(shù)。量綱為秒。一個(gè)度稱為沉降系數(shù)。量綱為秒。一個(gè)svedberg單位，簡寫為單位，簡寫為S， 是是110-13秒，秒，8S即為即為810-13秒。相對(duì)分子量越大，秒。相對(duì)分子量越大，S越大。越大。v當(dāng)一種新發(fā)現(xiàn)的大分子的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和功能當(dāng)一種新發(fā)現(xiàn)的大分子的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和功能等都處

22、在研究階段中時(shí)，其名稱未定，為了等都處在研究階段中時(shí)，其名稱未定，為了描述方便，常用其沉降系數(shù)描述方便，常用其沉降系數(shù)S來表示。來表示。v蛋白質(zhì)的沉降系數(shù)在蛋白質(zhì)的沉降系數(shù)在1200 S之間。之間。沉降系數(shù)沉降系數(shù)二級(jí)結(jié)構(gòu)特征：二級(jí)結(jié)構(gòu)特征： 三葉草形三葉草形 四臂四環(huán)四臂四環(huán)三級(jí)結(jié)構(gòu)三級(jí)結(jié)構(gòu) 特征：特征： 在二級(jí)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上在二級(jí)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上進(jìn)一步折疊扭曲形成倒進(jìn)一步折疊扭曲形成倒L型型tRNA的二級(jí)結(jié)構(gòu)的二級(jí)結(jié)構(gòu) tRNA的二級(jí)結(jié)構(gòu)都的二級(jí)結(jié)構(gòu)都呈呈” 三葉草三葉草” 形狀。形狀。 一般可將其分為五一般可將其分為五部分：包括氨基酸臂、部分：包括氨基酸臂、反密碼環(huán)、二氫尿嘧反密碼環(huán)、二氫尿嘧啶環(huán)

23、、啶環(huán)、TC環(huán)和可變環(huán)和可變環(huán)額外環(huán)）。環(huán)額外環(huán)）。攜帶氨基酸攜帶氨基酸辨認(rèn)并結(jié)合氨基酰辨認(rèn)并結(jié)合氨基酰tRNA合成酶合成酶識(shí)別識(shí)別mRNA上的密碼上的密碼識(shí)別并結(jié)合識(shí)別并結(jié)合核蛋白體核蛋白體氨基酸臂氨基酸臂二氫尿嘧啶環(huán)二氫尿嘧啶環(huán)反密碼環(huán)反密碼環(huán)可變環(huán)可變環(huán)TC環(huán)環(huán) (1) 氨基酸臂氨基酸臂 包含有包含有tRNA的的3-末端和末端和5-末端，末端， 3 -末端的最后末端的最后3個(gè)核苷酸個(gè)核苷酸殘基都是殘基都是CCA。氨基酸可與其成酯，該區(qū)在蛋白質(zhì)合成中起。氨基酸可與其成酯，該區(qū)在蛋白質(zhì)合成中起攜帶氨基酸的作用。攜帶氨基酸的作用。(2)反密碼環(huán)反密碼環(huán)與氨基酸接受區(qū)相對(duì)的一般含有與氨基酸接受區(qū)

24、相對(duì)的一般含有7個(gè)核苷酸殘基的區(qū)域，其個(gè)核苷酸殘基的區(qū)域，其中正中的中正中的3個(gè)核苷酸殘基稱為反密碼。個(gè)核苷酸殘基稱為反密碼。 反密碼子與結(jié)合在核糖體上的反密碼子與結(jié)合在核糖體上的mRNA中的核苷酸密碼中的核苷酸密碼子根據(jù)堿基配對(duì)原則互補(bǔ)成對(duì)，因此在蛋白質(zhì)合成過程中，子根據(jù)堿基配對(duì)原則互補(bǔ)成對(duì)，因此在蛋白質(zhì)合成過程中，攜帶特定氨基酸的攜帶特定氨基酸的tRNA憑借自身的反密碼子識(shí)別憑借自身的反密碼子識(shí)別mRNA上上的密碼子，把所攜帶的氨基酸摻入到多肽鏈的一定位置上。的密碼子，把所攜帶的氨基酸摻入到多肽鏈的一定位置上。 I次黃嘌呤核苷酸，也稱肌苷酸，常出現(xiàn)在反密碼子中。次黃嘌呤核苷酸，也稱肌苷酸，

25、常出現(xiàn)在反密碼子中。（3二氫尿嘧啶環(huán)二氫尿嘧啶環(huán) 由由812個(gè)核苷酸組成，因?yàn)楹袃蓚€(gè)而氫個(gè)核苷酸組成，因?yàn)楹袃蓚€(gè)而氫尿嘧啶而得名。通過由尿嘧啶而得名。通過由34對(duì)堿基組成的雙螺對(duì)堿基組成的雙螺旋區(qū)也稱二氫尿嘧啶臂與旋區(qū)也稱二氫尿嘧啶臂與tRNA分子的其分子的其它部分相連。它部分相連。 (4)可變環(huán)額外環(huán)）可變環(huán)額外環(huán)） 位于反密碼區(qū)與位于反密碼區(qū)與TC區(qū)之間，不同的區(qū)之間，不同的tRNA具有大小不同的額外環(huán)，所以是具有大小不同的額外環(huán)，所以是tRNA分類的分類的重要指標(biāo)。重要指標(biāo)。 （5TC環(huán)環(huán) 該區(qū)與二氫尿嘧啶區(qū)相對(duì)，該區(qū)與二氫尿嘧啶區(qū)相對(duì)， 假尿嘧啶核假尿嘧啶核苷苷胸腺嘧啶核糖核苷環(huán)胸

26、腺嘧啶核糖核苷環(huán)(TC)由由7個(gè)核苷個(gè)核苷酸組成，通過由酸組成，通過由5對(duì)堿基組成的雙螺旋區(qū)對(duì)堿基組成的雙螺旋區(qū)(TC臂臂)與與tRNA的其余部分相連。除個(gè)別的其余部分相連。除個(gè)別例外，幾乎所有例外，幾乎所有tBNA在此環(huán)中都含有在此環(huán)中都含有TC 。 T-胸腺嘧啶核糖核苷酸胸腺嘧啶核糖核苷酸 -假尿嘧啶核苷酸假尿嘧啶核苷酸 tRNA的三級(jí)結(jié)構(gòu)的三級(jí)結(jié)構(gòu)v在三葉草型二級(jí)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，突環(huán)上未配在三葉草型二級(jí)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，突環(huán)上未配對(duì)的堿基由于整個(gè)分子的扭曲而配成對(duì)，目對(duì)的堿基由于整個(gè)分子的扭曲而配成對(duì)，目前已知的前已知的tRNA的三級(jí)結(jié)構(gòu)均為倒的三級(jí)結(jié)構(gòu)均為倒L型。型。倒倒L型型 三、三、rR

27、NA的分子的分子結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)5sRNA5sRNA的二級(jí)結(jié)構(gòu)的二級(jí)結(jié)構(gòu)rRNA 動(dòng)物細(xì)胞核糖體動(dòng)物細(xì)胞核糖體rRNA有四類：有四類：5S rRNA，5.8S rRNA，18S rRNA，28S rRNA。 大腸桿菌核糖體中的大腸桿菌核糖體中的rRNA有三類：有三類：5S rRNA，16S rRNA，23S rRNA。這些不。這些不同的同的rRNA的核苷酸排列順序是不同的，它的核苷酸排列順序是不同的，它們能與細(xì)菌染色體們能與細(xì)菌染色體DNA的不同部位雜交。的不同部位雜交。 rRNA約占全部約占全部RNA的的80%左右。左右。 rRNA的功能是構(gòu)成核糖體的骨架。的功能是構(gòu)成核糖體的骨架。 四、四、mRN

28、A的分子結(jié)的分子結(jié)構(gòu)構(gòu)順反子，是遺傳學(xué)名詞，指順反子，是遺傳學(xué)名詞，指mRNA分子中對(duì)應(yīng)于分子中對(duì)應(yīng)于DNA上一個(gè)完整基因的一段核苷酸序列。上一個(gè)完整基因的一段核苷酸序列。多順反子，即一條多順反子，即一條mRNA鏈含有指導(dǎo)合成幾種蛋白質(zhì)分鏈含有指導(dǎo)合成幾種蛋白質(zhì)分子的信息，可作為模板翻譯出幾種蛋白質(zhì)。子的信息，可作為模板翻譯出幾種蛋白質(zhì)。單順反子，即一條單順反子，即一條mRNA鏈只能翻譯產(chǎn)生一種蛋白質(zhì)。鏈只能翻譯產(chǎn)生一種蛋白質(zhì)。原核細(xì)胞原核細(xì)胞mRNA的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)5 3 順反子順反子順反子順反子順反子順反子插入順序插入順序插入順序插入順序先導(dǎo)區(qū)先導(dǎo)區(qū)末端順序末端順序非編碼間隔區(qū)非編碼間

29、隔區(qū)編碼區(qū)編碼區(qū)v真核細(xì)胞真核細(xì)胞mRNA的的3-末端有一段長達(dá)末端有一段長達(dá)200個(gè)核個(gè)核苷酸左右的聚腺苷酸苷酸左右的聚腺苷酸(poly A)，稱為，稱為 “尾結(jié)尾結(jié)構(gòu)構(gòu)” 。v真核細(xì)胞真核細(xì)胞mRNA的的5-末端有一個(gè)甲基化的鳥末端有一個(gè)甲基化的鳥苷酸，稱為苷酸，稱為 “帽結(jié)構(gòu)帽結(jié)構(gòu) ” 。3 -非編碼區(qū)5 -非編碼區(qū)編碼區(qū)單順反子）編碼區(qū)單順反子）5 帽子帽子3 poly A尾尾5 帽子：帽子：m7G-5 ppp-Nm-3 pvG鳥苷鳥苷vN任意核苷任意核苷vm在字母左側(cè)代表堿基被甲基化，右上角的在字母左側(cè)代表堿基被甲基化，右上角的數(shù)字代表甲基化的位置數(shù)字代表甲基化的位置vm在字母右側(cè)表

30、示核糖被甲基化在字母右側(cè)表示核糖被甲基化v原核生物的原核生物的mRNA一般無一般無poly A，但某些病，但某些病毒毒mRNA也有也有3-poly A。vpoly A可能有多方面功能：可能有多方面功能：v 與與mRNA從細(xì)胞核到細(xì)胞質(zhì)的轉(zhuǎn)移有關(guān)；從細(xì)胞核到細(xì)胞質(zhì)的轉(zhuǎn)移有關(guān)；v 與與mRNA的壽命有關(guān)，新合成的的壽命有關(guān)，新合成的mRNA的的poly A鏈較長，而衰老的鏈較長，而衰老的mRNA的的poly A鏈鏈縮短?？s短。v化學(xué)結(jié)構(gòu)決定物理化學(xué)性質(zhì)化學(xué)結(jié)構(gòu)決定物理化學(xué)性質(zhì)v水解水解核酸的糖苷鍵、磷酸二酯鍵核酸的糖苷鍵、磷酸二酯鍵v酸堿性質(zhì)酸堿性質(zhì)磷酸基、堿基磷酸基、堿基v紫外吸收紫外吸收堿基堿

31、基v核酸的變性、復(fù)性核酸的變性、復(fù)性雙螺旋結(jié)構(gòu)雙螺旋結(jié)構(gòu)第三節(jié)第三節(jié) 核酸的性質(zhì)核酸的性質(zhì)（一一般性質(zhì)：（一一般性質(zhì)：分子大?。悍肿哟笮。篋NA Mr 1061012或更大，或更大，RNA Mr 104105或更大或更大 性狀：性狀： DNA為白色纖維狀固體絮狀），為白色纖維狀固體絮狀），而而RNA為白色粉末。為白色粉末。 溶解度：溶解度：DNA和和RNA均微溶于水，不溶于一均微溶于水，不溶于一般的有機(jī)溶劑，所以常用乙醇做沉淀劑，使般的有機(jī)溶劑，所以常用乙醇做沉淀劑，使其從溶液中析出。其從溶液中析出。 與蛋白質(zhì)相似，核酸分子中既含有酸性基團(tuán)與蛋白質(zhì)相似，核酸分子中既含有酸性基團(tuán)磷酸基也含有堿性

32、基團(tuán)氨基），因而磷酸基也含有堿性基團(tuán)氨基），因而核酸也具有兩性性質(zhì)。核酸也具有兩性性質(zhì)。由于核酸分子中的磷酸是一個(gè)中等強(qiáng)度的酸，由于核酸分子中的磷酸是一個(gè)中等強(qiáng)度的酸，而堿性氨基是一個(gè)弱堿，所以核酸的等而堿性氨基是一個(gè)弱堿，所以核酸的等電點(diǎn)較低。如電點(diǎn)較低。如DNA的等電點(diǎn)為的等電點(diǎn)為44.5，RNA的等電點(diǎn)為的等電點(diǎn)為22.5。RNA的等電點(diǎn)比的等電點(diǎn)比DNA低的原因，是低的原因，是RNA分子中分子中核糖基核糖基2-OH通過氫鍵促進(jìn)了磷酸基上質(zhì)子的通過氫鍵促進(jìn)了磷酸基上質(zhì)子的解離，而解離，而DNA沒有這種作用。沒有這種作用。（二核酸的兩性性質(zhì)及等電點(diǎn)（二核酸的兩性性質(zhì)及等電點(diǎn) 堿基與戊糖形成

33、的糖苷鍵、以及磷酸酯鍵堿基與戊糖形成的糖苷鍵、以及磷酸酯鍵均能被酸、堿和酶水解。均能被酸、堿和酶水解。酸水解酸水解 糖苷鍵比磷酸鍵更容易被水解糖苷鍵比磷酸鍵更容易被水解; 嘌呤堿的糖苷鍵比嘧啶堿的糖苷鍵更容易被嘌呤堿的糖苷鍵比嘧啶堿的糖苷鍵更容易被水解水解; 水解嘧啶堿需要較高的溫度水解嘧啶堿需要較高的溫度. 比如：比如：DNA在在pH1.6于于37 對(duì)水透析，可完對(duì)水透析，可完全除去嘌呤堿；在全除去嘌呤堿；在pH 2.8于于100 加熱加熱1 h也也可完全除去嘌呤?？赏耆ム堰?。vRNA的磷酸酯鍵易被堿水解成核苷酸，的磷酸酯鍵易被堿水解成核苷酸，DNA的磷酸酯鍵則不易被堿水解。的磷酸酯鍵則

34、不易被堿水解。v這是因?yàn)檫@是因?yàn)镽NA核糖上核糖上2-OH在堿的作用下形在堿的作用下形成的磷酸三酯極不穩(wěn)定，容易水解。成的磷酸三酯極不穩(wěn)定，容易水解。vDNA的脫氧核糖沒有的脫氧核糖沒有2-OH，不能形成堿水，不能形成堿水解的中間產(chǎn)物，因而對(duì)堿有一定的抗性。解的中間產(chǎn)物，因而對(duì)堿有一定的抗性。v用于水解用于水解RNA的堿有的堿有KOH，NaOH等。等。v堿水解堿水解RNA：堿濃度一般為：堿濃度一般為0.31 mol/L，在，在室溫至室溫至37 下水解下水解1824 h，產(chǎn)物為，產(chǎn)物為2-和和3-單核苷酸。單核苷酸。v堿水解堿水解DNA：1 mol/L NaOH于于100 加熱加熱4 h，可得到

35、小分子的寡聚脫氧核苷酸。可得到小分子的寡聚脫氧核苷酸。 酶水解酶水解v磷酸二酯酶：非特異性水解磷酸二酯鍵磷酸二酯酶：非特異性水解磷酸二酯鍵v核酸酶：專一水解核酸的磷酸二酯鍵核酸酶：專一水解核酸的磷酸二酯鍵v分類分類v1按底物專一性：核糖核酸酶按底物專一性：核糖核酸酶RNase），脫氧核糖核酸），脫氧核糖核酸酶酶DNase）v2按作用方式：內(nèi)切酶，外切酶按作用方式：內(nèi)切酶，外切酶v核酸外切酶的作用方式是從多聚核苷酸鏈的一端核酸外切酶的作用方式是從多聚核苷酸鏈的一端3-端或端或5-端開場(chǎng)，逐個(gè)水解切除核苷酸。端開場(chǎng)，逐個(gè)水解切除核苷酸。v核酸內(nèi)切酶的作用方式剛好和外切酶相反，它從多聚核苷酸核酸內(nèi)切

36、酶的作用方式剛好和外切酶相反，它從多聚核苷酸鏈中間開始，在某個(gè)位點(diǎn)切斷磷酸二酯鍵。鏈中間開始，在某個(gè)位點(diǎn)切斷磷酸二酯鍵。v3其它：限制性核酸內(nèi)切酶，雙鏈酶，單鏈酶其它：限制性核酸內(nèi)切酶，雙鏈酶，單鏈酶v在分子生物學(xué)研究中最有應(yīng)用價(jià)值的是限制性核酸內(nèi)切酶。在分子生物學(xué)研究中最有應(yīng)用價(jià)值的是限制性核酸內(nèi)切酶。這種酶可以特異性的水解核酸中某些特定堿基順序部位。這種酶可以特異性的水解核酸中某些特定堿基順序部位。(四四)核酸的紫外吸收核酸的紫外吸收v在核酸分子中，由于嘌呤堿和嘧啶堿在核酸分子中，由于嘌呤堿和嘧啶堿具有共軛雙鍵體系，因而具有獨(dú)特的具有共軛雙鍵體系，因而具有獨(dú)特的紫外線吸收光譜紫外線吸收光譜

37、240290 nm），一），一般在般在260 nm左右有最大吸收峰。左右有最大吸收峰。v不同堿基的紫外吸收特性不同；同一不同堿基的紫外吸收特性不同；同一種堿基在不同種堿基在不同pH、不同波長下的紫外、不同波長下的紫外吸收也不同，據(jù)此，可以作為核酸及吸收也不同，據(jù)此，可以作為核酸及其組份定性和定量測(cè)定的依據(jù)。其組份定性和定量測(cè)定的依據(jù)。v核酸溶液的紫外吸收還可以摩爾磷的吸光度核酸溶液的紫外吸收還可以摩爾磷的吸光度來表示，摩爾磷相當(dāng)于摩爾核苷酸。來表示，摩爾磷相當(dāng)于摩爾核苷酸。v單鏈核酸的摩爾磷吸收值高于雙鏈核酸的摩單鏈核酸的摩爾磷吸收值高于雙鏈核酸的摩爾磷吸收值，這是因?yàn)殡p螺旋結(jié)構(gòu)使堿基對(duì)爾磷吸

38、收值，這是因?yàn)殡p螺旋結(jié)構(gòu)使堿基對(duì)的的電子云發(fā)生重疊，因而減少了對(duì)紫外光的電子云發(fā)生重疊，因而減少了對(duì)紫外光的吸收。吸收。v所以，核酸發(fā)生變性時(shí)，核酸的摩爾磷吸收所以，核酸發(fā)生變性時(shí)，核酸的摩爾磷吸收值升高約值升高約25%，這種現(xiàn)象成為增色效應(yīng)；復(fù)，這種現(xiàn)象成為增色效應(yīng)；復(fù)性后，摩爾磷值又降低，這種現(xiàn)象叫做減色性后，摩爾磷值又降低，這種現(xiàn)象叫做減色效應(yīng)。效應(yīng)。v(1) 核酸的變性核酸的變性v核酸的變性是指核酸雙螺旋區(qū)的多聚核苷酸核酸的變性是指核酸雙螺旋區(qū)的多聚核苷酸鏈間的氫鍵斷裂，變成單鏈結(jié)構(gòu)的過程。鏈間的氫鍵斷裂，變成單鏈結(jié)構(gòu)的過程。v變性核酸將失去其部分或全部的生物活性。變性核酸將失去其部分

39、或全部的生物活性。核酸的變性并不涉及磷酸二酯鍵的斷裂，所核酸的變性并不涉及磷酸二酯鍵的斷裂，所以它的一級(jí)結(jié)構(gòu)以它的一級(jí)結(jié)構(gòu)(堿基順序堿基順序)保持不變。保持不變。v能夠引起核酸變性的因素很多。溫度升高、能夠引起核酸變性的因素很多。溫度升高、酸堿度改變酸堿度改變pH（11.3或或5.0）；甲醛和尿素）；甲醛和尿素等的存在均可引起核酸的變性。等的存在均可引起核酸的變性。DNA變性的特征變性的特征vDNA的變性過程是突變性的，它在很窄的溫的變性過程是突變性的，它在很窄的溫度區(qū)間內(nèi)完成。因而，通常把加熱變性使度區(qū)間內(nèi)完成。因而，通常把加熱變性使DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)失去一半時(shí)的溫度稱為融的雙螺旋結(jié)構(gòu)失去一

40、半時(shí)的溫度稱為融點(diǎn)，用點(diǎn)，用Tm表示。表示。v一般一般DNA的的Tm值在值在70-85 C之間。之間。DNA的的Tm值與分子中的值與分子中的G和和C的含量有關(guān)。的含量有關(guān)。vG和和C的含量高，的含量高，Tm值高。因而測(cè)定值高。因而測(cè)定Tm值，值，可反映可反映DNA分子中分子中G, C含量，可通過經(jīng)驗(yàn)公含量，可通過經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算：式計(jì)算：v （G + C)%=(Tm - 69.3) 2.44v淬火：如當(dāng)溫度高于淬火：如當(dāng)溫度高于Tm約約5 時(shí)，時(shí)，DNA的兩條鏈由于布朗運(yùn)動(dòng)而完全分開。如果的兩條鏈由于布朗運(yùn)動(dòng)而完全分開。如果此熱溶液迅速冷卻，則兩條鏈繼續(xù)保持分此熱溶液迅速冷卻，則兩條鏈繼續(xù)保持分開

41、，稱為淬火。開，稱為淬火。v退火：若將此溶液緩慢冷卻，到適當(dāng)?shù)牡屯嘶穑喝魧⒋巳芤壕徛鋮s，到適當(dāng)?shù)牡蜏兀瑒t兩條鏈可發(fā)生特異性的重新組合而溫，則兩條鏈可發(fā)生特異性的重新組合而恢復(fù)到原來的雙螺旋結(jié)構(gòu)，稱退火?；謴?fù)到原來的雙螺旋結(jié)構(gòu)，稱退火。v變性的因素：加熱、酸堿、乙醇、丙酮等變性的因素：加熱、酸堿、乙醇、丙酮等有機(jī)溶劑、尿素、酰胺等試劑。有機(jī)溶劑、尿素、酰胺等試劑。v當(dāng)當(dāng)DNA的稀鹽溶液的稀鹽溶液加熱到加熱到80-100 時(shí)，時(shí)，雙螺旋結(jié)構(gòu)即發(fā)生雙螺旋結(jié)構(gòu)即發(fā)生解體，兩條鏈彼此解體，兩條鏈彼此分開，形成無規(guī)線分開，形成無規(guī)線團(tuán)。團(tuán)。vDNA變性后，它的變性后，它的一系列性質(zhì)也隨之一系列性質(zhì)也隨之

42、發(fā)生變化，如紫外發(fā)生變化，如紫外吸收吸收(260 nm)值升值升高高, 粘度降低等。粘度降低等。粘度粘度 天然天然DNA分子的長度可達(dá)到幾個(gè)厘米，而分子的長度可達(dá)到幾個(gè)厘米，而分子的直徑只有分子的直徑只有2 nm，所以即使是極稀的，所以即使是極稀的DNA溶液，也有極大的粘度。溶液，也有極大的粘度。RNA的粘度要的粘度要小得多，當(dāng)核酸溶液因受熱或在其他因素作小得多，當(dāng)核酸溶液因受熱或在其他因素作用下發(fā)生螺旋用下發(fā)生螺旋線團(tuán)轉(zhuǎn)變時(shí)，則粘度降低。線團(tuán)轉(zhuǎn)變時(shí)，則粘度降低。(2) 核酸的復(fù)性核酸的復(fù)性v變性變性DNA在適當(dāng)?shù)臈l件下，兩條彼此分開的單鏈可在適當(dāng)?shù)臈l件下，兩條彼此分開的單鏈可以重新締合成為雙

43、螺旋結(jié)構(gòu)，這一過程稱為復(fù)性。以重新締合成為雙螺旋結(jié)構(gòu)，這一過程稱為復(fù)性。DNA復(fù)性后，一系列性質(zhì)將得到恢復(fù)，但是生物活復(fù)性后，一系列性質(zhì)將得到恢復(fù)，但是生物活性一般只能得到部分的恢復(fù)。性一般只能得到部分的恢復(fù)。vDNA復(fù)性的程度、速率與復(fù)性過程的條件有關(guān)。復(fù)性的程度、速率與復(fù)性過程的條件有關(guān)。v將熱變性的將熱變性的DNA驟然冷卻至低溫時(shí)，驟然冷卻至低溫時(shí)，DNA不可能復(fù)不可能復(fù)性。但是將變性的性。但是將變性的DNA緩慢冷卻時(shí)，可以復(fù)性。分緩慢冷卻時(shí)，可以復(fù)性。分子量越大復(fù)性越難。濃度越大，復(fù)性越容易。此外，子量越大復(fù)性越難。濃度越大，復(fù)性越容易。此外，DNA的復(fù)性也與它本身的組成和結(jié)構(gòu)有關(guān)。的

44、復(fù)性也與它本身的組成和結(jié)構(gòu)有關(guān)。(3) 核酸的雜交核酸的雜交v熱變性的熱變性的DNA單鏈，在復(fù)性時(shí)并不一定與單鏈，在復(fù)性時(shí)并不一定與同源同源DNA互補(bǔ)鏈形成雙螺旋結(jié)構(gòu)，它也可互補(bǔ)鏈形成雙螺旋結(jié)構(gòu)，它也可以與在某些區(qū)域有互補(bǔ)序列的異源以與在某些區(qū)域有互補(bǔ)序列的異源DNA單單鏈形成雙螺旋結(jié)構(gòu)。這樣形成的新分子稱鏈形成雙螺旋結(jié)構(gòu)。這樣形成的新分子稱為雜交為雜交DNA分子。分子。vDNA單鏈與互補(bǔ)的單鏈與互補(bǔ)的RNA鏈之間也可以發(fā)生鏈之間也可以發(fā)生雜交。雜交。v核酸的雜交在分子生物學(xué)和遺傳學(xué)的研究核酸的雜交在分子生物學(xué)和遺傳學(xué)的研究中具有重要意義。中具有重要意義。核核酸酸的的雜雜交交v一、一、DNA的

45、復(fù)制與生物遺傳信息的保持的復(fù)制與生物遺傳信息的保持vDNA復(fù)制的要點(diǎn)是：復(fù)制的要點(diǎn)是：v1在復(fù)制開始階段，在復(fù)制開始階段，DNA的雙螺旋拆分成的雙螺旋拆分成兩條單鏈。兩條單鏈。v2以以DNA單鏈為模板，按照堿基互補(bǔ)配單鏈為模板，按照堿基互補(bǔ)配對(duì)的原則對(duì)的原則, 在在DNA聚合酶催化下，合成與聚合酶催化下，合成與模板模板DNA完全互補(bǔ)的新鏈，并形成一個(gè)完全互補(bǔ)的新鏈，并形成一個(gè)新的新的DNA分子。分子。v3) 通過通過DNA復(fù)制形成的新復(fù)制形成的新DNA分子分子, 與原來的與原來的DNA分子完全相同。分子完全相同。 經(jīng)過一個(gè)經(jīng)過一個(gè) 復(fù)制周期后，子代復(fù)制周期后，子代DNA分分子的兩條鏈中，一條來

46、自子的兩條鏈中，一條來自親代親代DNA分子，另一條是分子，另一條是新合成的，所以又稱為半新合成的，所以又稱為半保留復(fù)制。保留復(fù)制。核酸的研究方法核酸的研究方法v核酸的分離和提純核酸的分離和提純v超速離心超速離心v瓊脂糖凝膠電泳瓊脂糖凝膠電泳核酸的分離、提純核酸的分離、提純v DNA的分離的分離v RNA的分離的分離v制備制備DNA需要注意的問題：防止核酸需要注意的問題：防止核酸的降解和變性。的降解和變性。v制備條件：溫和，低溫制備條件：溫和，低溫04 ），），防止過酸、過堿、避免劇烈攪拌；防防止過酸、過堿、避免劇烈攪拌；防止核酸酶的作用加入十二烷基硫酸止核酸酶的作用加入十二烷基硫酸鈉鈉SDS、

47、乙二胺四乙酸、乙二胺四乙酸EDTA、檸檬酸、檸檬酸鈉等抑制核酸酶活性）鈉等抑制核酸酶活性）DNA的分離的分離v原理：真核生物中的染色體原理：真核生物中的染色體DNA與堿性蛋白組蛋白結(jié)合成與堿性蛋白組蛋白結(jié)合成核蛋白核蛋白DNP存在細(xì)胞核中。存在細(xì)胞核中。DNP溶于水和濃鹽溶液如溶于水和濃鹽溶液如1 mol/L NaCl），但是不溶于生理鹽水），但是不溶于生理鹽水(0.14 mol/L NaCl)。vDNA分離方法：分離方法：v1.破碎細(xì)胞后，用濃鹽溶液提取。破碎細(xì)胞后，用濃鹽溶液提取。v2.用水稀釋至用水稀釋至0.14 mol/L 鹽溶液，使鹽溶液，使DNP沉淀出來。沉淀出來。v3. 除去蛋白

48、質(zhì)除去蛋白質(zhì)v 用氯仿用氯仿-戊醇溶液抽提：將戊醇溶液抽提：將DNP溶于高氯酸鈉溶液，再與溶于高氯酸鈉溶液，再與等體積的氯仿等體積的氯仿-戊醇溶液混合，振蕩，離心，溶液分為三層，戊醇溶液混合，振蕩，離心，溶液分為三層，上層為核酸，中層為類脂，下層為蛋白質(zhì)。上層為核酸，中層為類脂，下層為蛋白質(zhì)。v 如此反復(fù)操作多次除凈蛋白。如此反復(fù)操作多次除凈蛋白。v 4. 除去少量除去少量RNA：用核糖核酸酶溶液：用核糖核酸酶溶液50 g/ml于于37 保溫保溫30 min。v 5. 將含將含DNA的水相合并，用的水相合并，用7090%的乙醇洗去鹽分。的乙醇洗去鹽分。v保管：將提純的保管：將提純的DNA溶于緩沖液，于溶于緩沖液，于4 保管。保管。RNA的分離的分離vRNA比比DNA更不穩(wěn)定，而且更不穩(wěn)定，而且RNase又無處不在。又無處不在。v注意：注意：v1所有用于制備所有用于制備RNA的玻璃器皿都要經(jīng)過高溫焙烤，塑料的玻璃器皿都要經(jīng)過高溫焙烤