核酸的結(jié)構(gòu)與功能(4)ppt課件

1、第二章第二章 核酸構(gòu)造與功能核酸構(gòu)造與功能核酸的概念和重要性核酸的概念和重要性核酸的組成成分核酸的組成成分DNA的構(gòu)造的構(gòu)造DNA和基因組及基因組學(xué)和基因組及基因組學(xué)RNA的構(gòu)造和功能的構(gòu)造和功能核酸的性質(zhì)核酸的性質(zhì)核酸的序列測定核酸的序列測定核酸的生物學(xué)功能和實(shí)際意義核酸的生物學(xué)功能和實(shí)際意義一、核酸的概念和重要性一、核酸的概念和重要性1869年Miescher從細(xì)胞核中分別出核素nuclein。1889年Altman制備了核酸nucleic acid。193040年，Kossel & Levene等確定核酸的的組分：核酸脫氧核糖核酸deoxyribonucleic acid，DNA

2、核糖核酸ribonucleic acid，RNA“四核苷酸假說：核酸由四種核苷酸組成的單體構(gòu)成的，缺乏構(gòu)造方面的多樣性。20世紀(jì)40年代末，Avery 的“肺炎鏈球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)證明DNA是有機(jī)體的遺傳物質(zhì)：DNA無莢膜，不致病溫育有莢膜，致病傳代傳代有莢膜，致病有莢膜，致病有莢膜，致病除少數(shù)病毒RNA病毒以RNA作為遺傳物質(zhì)外，多數(shù)有機(jī)體的遺傳物質(zhì)是DNA。不同有機(jī)體遺傳物質(zhì)信息分子的構(gòu)造差別，使得其所含蛋白質(zhì)表現(xiàn)分子的種類和數(shù)量有所差別，有機(jī)體表現(xiàn)出不同的形狀構(gòu)造和代謝類型。RNA的主要作用是從DNA轉(zhuǎn)錄遺傳信息，并指點(diǎn)蛋白質(zhì)的合成。二、核酸的組成成分二、核酸的組成成分核酸 nucleic a

3、cid核苷酸 nucleotide核苷 nucleoside磷酸 phosphate嘌呤堿 purine base 或 嘧啶堿 pyrimidine base堿基 base核糖 ribose 或 脫氧核糖 deoxyribose 戊糖 amyl sugar一核糖和脫氧核糖一核糖和脫氧核糖OHOH2COHOHOH12OHOH2COHOH12-D-2-核糖-D-2-脫氧核糖O核糖 + H +糠醛甲基間苯二酚FeCl3綠色產(chǎn)物綠色產(chǎn)物脫氧核糖 + H+ -羥基-酮戊醛二苯胺藍(lán)色產(chǎn)物藍(lán)色產(chǎn)物RNA和和DNA定性、定量測定定性、定量測定二嘌呤堿和嘧啶堿二嘌呤堿和嘧啶堿NNNNHHHHNNNNHHHH12

4、3 456789嘌呤NH2腺嘌呤 adenineANNNNHHHHOH2N鳥嘌呤 guanineGNNHHHH嘧啶123456NNHHHHNH2OH胞嘧啶 CytosineCNNHHHHOOHH尿嘧啶 uracilUNNHHHHOOHHCH3胸腺嘧啶 thymineTNNOOHHH酮式HNNOOHHH酮式HHH烯醇式三核苷三核苷OHOH2COHOHOH12345核 糖NNNNHNH2HH9腺嘌呤腺苷|OHOH2COHOHOH12345核 糖OHOH2COHOH12345核 糖NNOOHHH尿嘧啶H1尿苷NCOONHHH51OH假尿苷四核苷酸四核苷酸OHOH2COHOHOH12345核 糖NNN

5、NHNH2HH9腺嘌呤胸 苷PO-OO胸苷-5-磷酸AMPOP O-OOADPATPP O- -OO O|各種核苷三磷酸和脫氧核苷三磷酸是體內(nèi)合成RNA和DNA合成的直接原料。在體內(nèi)能量代謝中的作用：在體內(nèi)能量代謝中的作用：ATP能量“貨幣UTP參與糖的相互轉(zhuǎn)化與合成CTP參與磷脂的合成GTP參與蛋白質(zhì)和嘌呤的合成第二信使第二信使cAMP、cGMPHHO-O OCH2 TO=PO-35OHHO-O OCH2 GO=PO-35OHO OCH2OHH AO=POO-35351PPPOHATGpGpTpAOHpG-T-ApGTAHHHHHHHHHHH三、三、DNA的構(gòu)造的構(gòu)造一一DNA的一級構(gòu)造的一

6、級構(gòu)造由于DNA的脫氧核苷酸只在它們所攜帶的堿基上有區(qū)別，所以脫氧核苷酸的序列常被以為是堿基序列base sequence)。通常堿基序列由DNA鏈的53方向?qū)?。DNA中有4種類型的核苷酸，有n個(gè)核苷酸組成的DNA鏈中能夠有的不同序列總數(shù)為4n。二二DNA的雙螺旋構(gòu)造的雙螺旋構(gòu)造1953年，Watson 和Crick 提出。1. 雙螺旋構(gòu)造的主要根據(jù)雙螺旋構(gòu)造的主要根據(jù)1Wilkins和Franklin發(fā)現(xiàn)不同來源的DNA纖維具有類似的X射線衍射圖譜。2Chargaff發(fā)現(xiàn)DNA中A與T、C與G的數(shù)目相等。后Pauling 和Corey發(fā)現(xiàn)A與T生成2個(gè)氫鍵、C與G生成3個(gè)氫鍵。3電位滴定證明

7、，嘌呤與嘧啶的可解離基團(tuán)由氫鍵銜接。2. 雙螺旋構(gòu)造模型要點(diǎn)雙螺旋構(gòu)造模型要點(diǎn)1兩條多核苷酸鏈反向平行。2堿基內(nèi)側(cè)，A與T、G與C配對，分別構(gòu)成3和2個(gè)氫鍵。3雙螺旋每轉(zhuǎn)一周有10個(gè)bp，螺距3.4nm，直徑2nm。3. 雙螺旋構(gòu)造的穩(wěn)定要素雙螺旋構(gòu)造的穩(wěn)定要素1氫鍵太弱；2堿基堆積力base stacking force，由芳香族堿基電子間的相互作用引起的，能構(gòu)成疏水中心，是穩(wěn)定DNA最重要的要素；3離子鍵減少雙鏈間的靜電斥力。4. DNA雙螺旋的構(gòu)象類型雙螺旋的構(gòu)象類型B-DNA：92%相對濕度，接近細(xì)胞內(nèi)的相對濕度，接近細(xì)胞內(nèi)的DNA構(gòu)象，與構(gòu)象，與Watson 和和Crick提出的模型

8、類似。提出的模型類似。A-DNA：75%相對濕度，與溶液中相對濕度，與溶液中DNA-RNA雜交分子的構(gòu)雜交分子的構(gòu)象類似，推測轉(zhuǎn)錄時(shí)發(fā)生象類似，推測轉(zhuǎn)錄時(shí)發(fā)生BA。其堿基平面傾斜。其堿基平面傾斜19，螺距，螺距與每一轉(zhuǎn)堿基對數(shù)目都有變化。與每一轉(zhuǎn)堿基對數(shù)目都有變化。Z-DNA：主鏈呈鋸齒型左向環(huán)繞，直徑約：主鏈呈鋸齒型左向環(huán)繞，直徑約1.84nm，螺距，螺距4.56nm，每一轉(zhuǎn)含，每一轉(zhuǎn)含12個(gè)個(gè)bp，只需小溝。，只需小溝。B-DNA與與Z-DNA的的相互轉(zhuǎn)換能夠和基因的調(diào)控有關(guān)。相互轉(zhuǎn)換能夠和基因的調(diào)控有關(guān)。三三DNA的三級構(gòu)造的三級構(gòu)造雙螺旋DNA進(jìn)一步扭曲環(huán)繞那么構(gòu)成其三級構(gòu)造,超螺旋是

9、DNA三級構(gòu)造的主要方式。線形分子、雙鏈環(huán)狀(dcDNA)超螺旋。染色體包裝染色體包裝染色體包裝的構(gòu)造模型多級螺旋模型多級螺旋模型緊縮倍數(shù)緊縮倍數(shù) 7 6 40 5 8400 DNA 核小體核小體 螺線管螺線管 超螺線管超螺線管 染色單體染色單體 2nm 10nm 30(10)nm 400nm 210m 一級包裝一級包裝 二級包裝二級包裝 三級包裝三級包裝 四級包裝四級包裝 四、四、DNA與基因組及基因組學(xué)與基因組及基因組學(xué)DNATranscription RNAmRNA、tRNA、rRNATranslationProtein基因基因基因是基因是DNA片段的核苷酸序列，片段的核苷酸序列，DNA

10、分子中最小的功能單位。分子中最小的功能單位?；蚪M基因組genome)是指一種生物體的全部基因或染色體。是指一種生物體的全部基因或染色體。構(gòu)造基因調(diào)理基因基因組基因組一一DNA與基因與基因二原核生物基因組的特點(diǎn)二原核生物基因組的特點(diǎn)1. DNA大部分為構(gòu)造基因，每個(gè)基因出現(xiàn)頻率低。2. 功能相關(guān)基因串聯(lián)在一同，并轉(zhuǎn)錄在同一mRNA中多順反子。3.有基因重疊景象。ABCDEFG三真核生物基因組的特點(diǎn)三真核生物基因組的特點(diǎn)1. 反復(fù)序列單拷貝序列：在整個(gè)DNA中只出現(xiàn)一次或少數(shù)幾次，主要為編碼蛋白質(zhì)的構(gòu)造基因。中度反復(fù)序列 ：在DNA中可反復(fù)幾十次到幾千次。高度反復(fù)序列 ：可反復(fù)幾百萬次高度反復(fù)序

11、列普通富含A-T或G-C，富含A-T的在密度梯度離心時(shí)在離心管中構(gòu)成的區(qū)帶比主體DNA更接近管口；富含G-C的更接近管底，稱為衛(wèi)星DNAsatellite DNA富含A-T富含G-C主體DNA2. 有斷裂基因mRNA1 872bp內(nèi)含子內(nèi)含子intron)：基因中不為多肽編碼，不在：基因中不為多肽編碼，不在mRNA中出現(xiàn)。中出現(xiàn)。ABCDEG7 700bpF外顯子外顯子exons：為多肽編碼的基因片段。：為多肽編碼的基因片段。：由于基因中內(nèi)含子的存在。例外：組蛋白基因例外：組蛋白基因(histongene)和干擾素基因和干擾素基因(interferon gene)沒有內(nèi)含子。沒有內(nèi)含子。tra

12、nscription基因組學(xué)研討的內(nèi)容與意義 基因組學(xué)英文genomics，臺灣譯作基因體學(xué)，研討生物基因組和如何利用基因的一門學(xué)問。該學(xué)科提供基因組信息以及相關(guān)數(shù)據(jù)系統(tǒng)利用，試圖處理生物，醫(yī)學(xué)，和工業(yè)領(lǐng)域的艱苦問題。 基因組學(xué)能為一些疾病提供新的診斷，治療方法。例如，對剛診斷為乳腺癌的女性，一個(gè)名為“Oncotype DX的基因組測試，能用來評價(jià)病人乳腺癌復(fù)發(fā)的個(gè)體危險(xiǎn)率以及化療效果，這有助于醫(yī)生獲得更多的治療信息并進(jìn)展個(gè)性化醫(yī)療。基因組學(xué)還被用于食品與農(nóng)業(yè)部門。 基因組學(xué)的主要工具和方法包括： 生物信息學(xué)，遺傳分析，基因表達(dá)丈量和基因功能鑒定 基因組學(xué)出現(xiàn)于1980年代，1990年代隨著幾

13、個(gè)物種基因組方案的啟動，基因組學(xué)獲得長足開展。 相關(guān)領(lǐng)域是遺傳學(xué)，其研討基因以及在遺傳中的功能。 1980年，噬菌體 -X174;(5,368 堿基對)完全測序，成為第一個(gè)測定的基因組。 1995年，嗜血流感菌Haemophilus influenzae，1.8Mb測序完成，是第一個(gè)測定的自在生活物種。從這時(shí)起，基因組測序任務(wù)迅速展開。 2001年，人類基因組方案公布了人類基因組草圖，為基因組學(xué)研討揭開新的一頁。 基因組學(xué)是研討生物基因組的組成,組內(nèi)各基因的準(zhǔn)確構(gòu)造、相互關(guān)系及表達(dá)調(diào)控的科學(xué)。五、五、RNA的構(gòu)造與功能的構(gòu)造與功能RNA分子是含短的不完全的螺旋區(qū)的多核苷酸鏈。一一tRNAtRN

14、A約占RNA總量的15%，主要作用是轉(zhuǎn)運(yùn)氨基酸用于合成蛋白質(zhì)。tRNA分子量為4S，1965年Holley 測定AlatRNA一級構(gòu)造，提出三葉草二級構(gòu)造模型。主要特征：主要特征：1.四臂四環(huán)；四臂四環(huán)；2.氨基酸臂氨基酸臂3端有端有CCAOH的共的共有構(gòu)造；有構(gòu)造；3.D環(huán)上有二氫尿嘧啶環(huán)上有二氫尿嘧啶D；4.反密碼環(huán)上的反密碼環(huán)上的反密碼子與反密碼子與mRNA相互作用；相互作用；5.可變環(huán)上的核苷酸數(shù)目可可變環(huán)上的核苷酸數(shù)目可以變動；以變動；6.TC環(huán)含有環(huán)含有T和和；7.含有修飾堿基和不變核含有修飾堿基和不變核苷酸。苷酸。二二rRNA占細(xì)胞RNA總量的80%，與蛋白質(zhì)40%共同組成核糖體

15、。原原 核核 生生 物物 真 核 生 物核糖體rRNA核糖體rRNA70S30S、50S16S、5S、23S80S40S、60S18S、5S、5.8S、28S 三三mRNA與與hnRNAmRNA約占細(xì)胞約占細(xì)胞RNA總量的總量的35%，是蛋白質(zhì)合成的模板。，是蛋白質(zhì)合成的模板。真核生物mRNA的前體在核內(nèi)合成，包括整個(gè)基因的內(nèi)含子和外顯子的轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物，構(gòu)成分子大小極不均勻的hnRNA。四四snRNA和和asRNAsnRNA主要存于細(xì)胞核中，占細(xì)胞RNA總量的0.11%，與蛋白質(zhì)以RNP核糖核酸蛋白的方式存在，在hnRNA和rRNA的加工、細(xì)胞分裂和分化、協(xié)助細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)運(yùn)輸、構(gòu)成染色質(zhì)等方面有重要

16、作用。asRNA可經(jīng)過互補(bǔ)序列與特定的mRNA結(jié)合，抑制mRNA的翻譯，還可抑制DNA的復(fù)制和轉(zhuǎn)錄。五五RNA的其它功能的其它功能1981年，Cech發(fā)現(xiàn)RNA的催化活性，提出核酶ribozyme。大部分核酶參與RNA的加工和成熟，也有催化C-N鍵的合成。23SrRNA具肽酰轉(zhuǎn)移酶活性。RNA在DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、翻譯中均有一定的調(diào)控作用，與某些物質(zhì)的運(yùn)輸與定位有關(guān)。六、核酸的性質(zhì)六、核酸的性質(zhì)一普通理化性質(zhì)一普通理化性質(zhì)1.為兩性電解質(zhì)，通常表現(xiàn)為酸性。2.DNA為白色纖維狀固體，RNA為白色粉末，不溶于有機(jī)溶劑。3.DNA溶液的粘度極高，而RNA溶液要小得多。4.RNA能在室溫條件下被稀堿水

17、解而DNA對堿穩(wěn)定。5.利用核糖和脫氧核糖不同的顯色反響鑒定DNA與RNA。二核酸的紫外吸收性質(zhì)二核酸的紫外吸收性質(zhì)核酸的堿基具有共扼雙鍵，因此有紫外吸收性質(zhì)，吸收核酸的堿基具有共扼雙鍵，因此有紫外吸收性質(zhì)，吸收峰在峰在260nm蛋白質(zhì)的紫外吸收峰在蛋白質(zhì)的紫外吸收峰在280nm。核酸的光吸收值比各核苷酸光吸收值的和少3040%，當(dāng)核酸變性或降解光陰吸收值顯著添加增色效應(yīng)，但核酸復(fù)性后，光吸收值又回復(fù)到原有程度減色效應(yīng)。00.10.20.30.4220240260280300波長 / nm光吸收三核酸構(gòu)造的穩(wěn)定性三核酸構(gòu)造的穩(wěn)定性1.堿基對間的氫鍵；2.堿基堆積力；3.環(huán)境中的正離子。四核酸的

18、的變性四核酸的的變性 ：雙螺旋區(qū)氫鍵斷裂，空間構(gòu)造破壞，構(gòu)成單鏈無規(guī)線團(tuán)狀，只涉及次級鍵的破壞。DNA變性是個(gè)突變過程，類似結(jié)晶的熔解。將紫外吸收的添加量到達(dá)最大增量一半時(shí)的溫度稱熔解溫度(melting temperature, Tm)。7075808590T /A /260nmTmTm影響Tm的要素：1G-C的相對含量 G+C% =Tm 69.3 2.442介質(zhì)離子強(qiáng)度低，Tm低。3高pH下堿基廣泛去質(zhì)子而喪失構(gòu)成氫鍵的才干。4變性劑如甲酰胺、尿素、甲醛等破壞氫鍵，妨礙堿基堆積，使Tm下降。五核酸的復(fù)性退火五核酸的復(fù)性退火：變性核酸的互補(bǔ)鏈在適當(dāng)條件下重新締合成雙螺旋的過程。影響復(fù)性速度的

19、要素：1單鏈片段濃度2單鏈片段的大小3片段內(nèi)反復(fù)序列的多少4溶液離子強(qiáng)度的大小5溶液溫度的高低 T 25六分子雜交六分子雜交 ：在退火條件下，不同來源的DNA互補(bǔ)區(qū)構(gòu)成氫鍵，或DNA單鏈和RNA鏈的互補(bǔ)區(qū)構(gòu)成DNA-RNA雜合雙鏈的過程。探針：用放射性同位素或熒光標(biāo)志的探針：用放射性同位素或熒光標(biāo)志的DNA或或RNA片段。片段。原位雜交技術(shù)：直接用探針與菌落或組織細(xì)胞中的核酸原位雜交技術(shù)：直接用探針與菌落或組織細(xì)胞中的核酸雜交，未改動核酸所在的位置。雜交，未改動核酸所在的位置。點(diǎn)雜交：將核酸直接點(diǎn)在膜上，再與核酸雜交。點(diǎn)雜交：將核酸直接點(diǎn)在膜上，再與核酸雜交。Southern印跡法：將電泳分別

20、后的印跡法：將電泳分別后的DNA片段從凝膠轉(zhuǎn)移到片段從凝膠轉(zhuǎn)移到硝酸纖維素膜上，再進(jìn)展雜交。硝酸纖維素膜上，再進(jìn)展雜交。Northern印跡法：將電泳分別后的印跡法：將電泳分別后的RNA吸印到纖維素膜上吸印到纖維素膜上再進(jìn)展分子雜交。再進(jìn)展分子雜交。七、核酸的序列測定七、核酸的序列測定目前多采用Sanger的酶法和Gilbert的化學(xué)法OHOH2CHHOH12345核 糖NNNNHNH2HH9腺嘌呤ddATPPP P|八、核酸的生物學(xué)功能和實(shí)際意義八、核酸的生物學(xué)功能和實(shí)際意義核酸是根本遺傳物質(zhì)，在蛋白質(zhì)的生物合成上又占有重要位置，因此在個(gè)體的生長、生殖、遺傳、變異和轉(zhuǎn)化等一系列生命景象中起決

21、議性作用。一核酸與遺傳信息的傳送一核酸與遺傳信息的傳送DNA是根本遺傳物質(zhì) 有了一定構(gòu)造的DNA，才干產(chǎn)生一定構(gòu)造的蛋白質(zhì)，由一定構(gòu)造的蛋白質(zhì)才有一定形狀和生理特征，所以根據(jù)DNA的特定遺傳密碼產(chǎn)生的蛋白質(zhì)就代表特定生物的遺傳性。在遺傳過程中DNA的詳細(xì)作用：1在細(xì)胞分裂時(shí)按照本人的構(gòu)造準(zhǔn)確復(fù)制傳給后代；2作為模板將所貯遺傳信息傳給mRNA。RNA在傳送遺傳信息上的作用 mRNA是蛋白質(zhì)合成的模板；tRNA識別mRNA上的遺傳密碼，轉(zhuǎn)運(yùn)特定氨基酸到核糖體上合成肽鏈；rRNA是核糖體的主要成分，是翻譯任務(wù)的場所。二核酸與蛋白質(zhì)的生物合成二核酸與蛋白質(zhì)的生物合成DNA轉(zhuǎn)錄為mRNA是有選擇的，tR

22、NA和rRNA也是DNA的轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物。三核酸構(gòu)造改動與生物變異三核酸構(gòu)造改動與生物變異一切生物的變異和進(jìn)化都可以說是由于DNA的構(gòu)造改動而引起蛋白質(zhì)改動的結(jié)果。生物遺傳的變異來源于DNA堿基配對的改動，有的由于DNA堿基的顛倒如TA被顛倒為AT或被互換如GC被換為TA；有的由于在DNA復(fù)制過程中被脫漏了一對或多了一對核苷酸，或者在轉(zhuǎn)譯時(shí)發(fā)生了差誤，如氨酰tRNA合成酶錯(cuò)將一個(gè)構(gòu)造與正常氨基酸非常類似的物質(zhì)交給tRNA。還有一些生物的遺傳性狀發(fā)生了突變。四四DNA與細(xì)菌轉(zhuǎn)化與細(xì)菌轉(zhuǎn)化一種細(xì)菌的遺傳性狀因吸收了另一種細(xì)菌的DNA而發(fā)生改動的景象，稱為細(xì)菌的轉(zhuǎn)化。五核酸與病變五核酸與病變遺傳性疾病是由

23、于遺傳缺陷而產(chǎn)生的，也就是DNA構(gòu)造改動的結(jié)果。鐮刀型紅細(xì)胞貧血和白化病(albinism)。病毒對活細(xì)胞的侵染是寄主發(fā)生疾病，主要是由于核酸的的作用。流感、肝炎、帶狀皰疹、脊髓灰質(zhì)炎、白血病、煙草斑紋病。六遺傳工程六遺傳工程遺傳工程是用人工方法改組DNA，從而培育新型生物種類的技術(shù)。實(shí)驗(yàn)室中將細(xì)菌作資料研討遺傳工程過程可分為：1重組DNA分子基因重組；2將重組DNA引入受體細(xì)胞轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)導(dǎo)。有利：有利：1有能夠培育出高產(chǎn)抗病、耐旱、耐寒、耐鹽堿有能夠培育出高產(chǎn)抗病、耐旱、耐寒、耐鹽堿的優(yōu)良性能的動植物新種類；的優(yōu)良性能的動植物新種類；2改良微生物種類使產(chǎn)生改良微生物種類使產(chǎn)生人工難以制得的生物

24、活性物質(zhì)如胰島素、干擾素等；人工難以制得的生物活性物質(zhì)如胰島素、干擾素等；3處理某些疾病病因和控制這些疾病。處理某些疾病病因和控制這些疾病。不利：引起某些疾病的廣泛流行和使某些細(xì)菌失去對抗菌素不利：引起某些疾病的廣泛流行和使某些細(xì)菌失去對抗菌素的敏感性，或者使某些酶或激素失去應(yīng)有的生物活性等。的敏感性，或者使某些酶或激素失去應(yīng)有的生物活性等。七克隆與克隆化七克隆與克隆化由單一親代細(xì)胞用無性繁衍產(chǎn)生的子代細(xì)胞稱克隆，構(gòu)成克隆的過程稱克隆化。提要提要本章主要引見核酸的化學(xué)本質(zhì)、構(gòu)造和功能?？偟囊笫牵?.了解核酸的化學(xué)本質(zhì)及DNA和RNA在組分、構(gòu)造和功能上的差別。2.弄清嘌呤、嘧啶、核苷、核苷酸

25、和核酸在分子構(gòu)造上的關(guān)系。3.了解核酸的構(gòu)造和它們的性質(zhì)、功能的相互關(guān)系。認(rèn)識核酸在生物科學(xué)上的重要性及其實(shí)際意義。留意：1核苷酸是核酸的根本組成單位，應(yīng)以腺苷酸和胞苷酸為代表，徹底弄清核苷酸的化學(xué)構(gòu)造和化學(xué)性質(zhì)。結(jié)合有機(jī)化學(xué)把嘌呤和嘧啶的根本構(gòu)造搞清楚，同時(shí)把核酸中存在的A、T、U、C、G的構(gòu)造記熟。2留意嘌呤、嘧啶同核糖在哪個(gè)部位銜接成核苷，核苷如何同磷酸銜接成核苷酸，核苷酸又如何銜接成一級構(gòu)造的核苷酸鏈。要特別留意核酸的二、三級構(gòu)造中堿基的配對規(guī)律。3從分析比較核酸分子的組成和構(gòu)造上的特點(diǎn)，進(jìn)而聯(lián)絡(luò)它們的性質(zhì)和生物功能。主要特征：主要特征：1.四臂四環(huán)；四臂四環(huán)；2.氨基酸臂氨基酸臂3端

26、有端有CCAOH的共有構(gòu)造；的共有構(gòu)造；3.D環(huán)上有二氫尿嘧啶環(huán)上有二氫尿嘧啶D；4.反密碼環(huán)上的反密碼環(huán)上的反密碼子與反密碼子與mRNA相互相互作用；作用；5.可變環(huán)上的核苷可變環(huán)上的核苷酸數(shù)目可以變動；酸數(shù)目可以變動；6.TC環(huán)含有環(huán)含有T和和；7.含有修含有修飾堿基和不變核苷酸。飾堿基和不變核苷酸。CCGGTAGCAACT35模板模板引物引物GG53GGCGGCCGGCCATCCddCTPGGCCAGGCCATCGTTGAddATPAGGCCATCGGGCCATCGTTGGddGTPGGCCATGGCCATCGTGGCCATCGTTTddTTPCCATCGTTGA53核酸的種類、分布、功

27、能種類種類 脫氧核糖核酸脫氧核糖核酸DNA：是主要的遺傳物質(zhì)。：是主要的遺傳物質(zhì)。核糖核酸核糖核酸RNA tRNA (15%) mRNA (3-5%) rRNA (80%) 其它RNA：如反義RNA等 一切生物細(xì)胞都含有DNA和RNA這兩類核酸，而病毒只含DNA或RNA。 真核生物染色體DNA是線型雙鏈DNA。原核生物的染色體DNA、質(zhì)粒DNA和真核生物的細(xì)胞器DNA都是環(huán)狀雙鏈DNA。 細(xì)胞RNA通常都是線型單鏈，但病毒RNA那么有線型與環(huán)狀、雙鏈與單鏈之分。 分布分布DNA原核生物真核生物擬核擬核質(zhì)粒質(zhì)粒染色體質(zhì)細(xì)胞器：如線粒體、葉綠體等RNA：核內(nèi)：核內(nèi)snRNA、hnRNA、胞質(zhì)、胞質(zhì)

28、(scRNA)、細(xì)胞器細(xì)胞器 質(zhì)粒DNA為cccDNA。類病毒為環(huán)狀ssRNA。 衛(wèi)星病毒或衛(wèi)星RNA是指沒有輔助性病毒協(xié)助時(shí)，不能在宿主細(xì)胞內(nèi)復(fù)制的病毒或RNA。 功能功能DNA：是主要的遺傳物質(zhì)，遺傳信息以密碼：是主要的遺傳物質(zhì)，遺傳信息以密碼方式編碼在核酸分子上，表現(xiàn)為特定的核苷酸方式編碼在核酸分子上，表現(xiàn)為特定的核苷酸序列。序列。RNA參與蛋白質(zhì)合成參與蛋白質(zhì)合成tRNA： 轉(zhuǎn)運(yùn)、識別轉(zhuǎn)運(yùn)、識別rRNA： 裝配、催化裝配、催化mRNA：信使、模板：信使、模板多種細(xì)胞功能多種細(xì)胞功能RNA的的5種功能種功能控制蛋白質(zhì)合成作用于RNA轉(zhuǎn)錄后加工與修飾基因表達(dá)與細(xì)胞功能調(diào)理：如反義RNA、R

29、NAiRNA干擾生物催化與細(xì)胞持家功能細(xì)胞根本功能遺傳信息的加工與進(jìn)化 生物體經(jīng)過DNA復(fù)制將遺傳信息由親代傳送給子代。經(jīng)過RNA轉(zhuǎn)錄和蛋白質(zhì)翻譯使遺傳信息在子代中得以表達(dá)。 基因是指具有遺傳效應(yīng)的DNA片段或RNA，它能編碼蛋白質(zhì)或功能RNA。某些病毒的基因組是RNA。核酸構(gòu)造核酸構(gòu)造核酸分子的組成 核酸的四級構(gòu)造根本內(nèi)容根本內(nèi)容核核 酸酸 核酸分子組成核酸分子組成 核苷酸核苷酸磷酸磷酸核苷核苷戊糖戊糖堿基堿基AGTCU核糖核糖脫氧脫氧核糖核糖堿基構(gòu)造、稀有堿基、核苷三磷酸、環(huán)化核苷酸 磷酸基的位置磷酸基的位置 在在RNA分子中，磷酸在分子中，磷酸在2、3、5均可；均可；在在DNA分子中，磷

30、酸在分子中，磷酸在3、5 D-2-脫氧核糖脫氧核糖 。 核酸分子的構(gòu)成核酸分子的構(gòu)成 由多個(gè)核苷酸分子聚合而成，無分支構(gòu)由多個(gè)核苷酸分子聚合而成，無分支構(gòu)造。核苷酸分子之間以造。核苷酸分子之間以 3，5磷酸二酯鍵相連。磷酸二酯鍵磷酸二酯鍵相連。磷酸二酯鍵的走向?yàn)榈淖呦驗(yàn)? 5。 DNA與與RNA的四級構(gòu)造的四級構(gòu)造與蛋白質(zhì)四級構(gòu)造比較。與蛋白質(zhì)四級構(gòu)造比較。DNA的四級構(gòu)造一級構(gòu)造：由多個(gè)一級構(gòu)造：由多個(gè)4種脫氧核苷酸分子經(jīng)過種脫氧核苷酸分子經(jīng)過3，5磷酸二酯鍵銜接構(gòu)成的直線型或環(huán)型多聚體。磷酸二酯鍵銜接構(gòu)成的直線型或環(huán)型多聚體。二級構(gòu)造：在堿基互補(bǔ)配對的根底上構(gòu)成的二級構(gòu)造：在堿基互補(bǔ)配對的根底上構(gòu)成的DNA雙螺雙螺旋構(gòu)造。旋構(gòu)造。三級構(gòu)造：在二級構(gòu)造上，三級構(gòu)造：在二級構(gòu)造上，DNA雙螺旋構(gòu)造經(jīng)過折疊雙螺旋構(gòu)造經(jīng)過折疊和扭曲所構(gòu)成的特定構(gòu)象。如超螺旋等。和扭曲所構(gòu)成的特定構(gòu)象。如超螺旋等。四級構(gòu)造：指四級構(gòu)造：指DNA與蛋白質(zhì)構(gòu)成的復(fù)合物。如染色體與蛋白質(zhì)構(gòu)成的復(fù)合物。如染色體質(zhì)。質(zhì)。重要概念重要概念堿基互補(bǔ)配對與Chargaff規(guī)那么 DNA雙螺旋構(gòu)造 DNA雙螺旋的幾種構(gòu)象 超螺旋 染色體質(zhì)的構(gòu)造 堿基互補(bǔ)配對堿基互補(bǔ)配對 指堿基指堿基A、T配對，堿基配對，堿基G、 C配對。它配對。它們之間分別經(jīng)過們之間分別經(jīng)過2個(gè)氫鍵和個(gè)氫鍵和3個(gè)氫鍵配對。即個(gè)氫