核酸的組成與結(jié)構

核酸的組成與結(jié)構第1頁，共148頁，2023年，2月20日，星期五青山襯托之下，是一片金燦燦的中國水稻梯田。4月5日以中國梯田為封面的?Science?雜志以14頁篇幅率先發(fā)表了一個重大成果—中國人獨立完成的論文《水稻基因組的工作框架序列》，顯示對中國科學家成就充分肯定。第2頁，共148頁，2023年，2月20日，星期五核酸(nucleicacid)

是以核苷酸為基本組成單位的生物大分子，攜帶和傳遞遺傳信息。第3頁，共148頁，2023年，2月20日，星期五1868年FridrichMiescher從膿細胞中提取“核素”1944年Avery等人證實DNA是遺傳物質(zhì)1953年Watson和Crick發(fā)現(xiàn)DNA的雙螺旋結(jié)構1968年Nirenberg發(fā)現(xiàn)遺傳密碼1975年Temin和Baltimore發(fā)現(xiàn)逆轉(zhuǎn)錄酶1981年Gilbert和Sanger建立DNA測序方法1985年Mullis發(fā)明PCR技術1990年美國啟動人類基因組計劃(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核酸的發(fā)現(xiàn)和研究工作進展第4頁，共148頁，2023年，2月20日，星期五核酸的分類及分布90%以上分布于細胞核，其余分布于核外如線粒體，葉綠體，質(zhì)粒等。分布于胞核、胞液。(deoxyribonucleicacid,DNA)(ribonucleicacid,RNA)脫氧核糖核酸核糖核酸攜帶遺傳信息，決定細胞和個體的基因型(genotype)。參與細胞內(nèi)DNA遺傳信息的表達。某些病毒RNA也可作為遺傳信息的載體。第5頁，共148頁，2023年，2月20日，星期五核酸的化學組成1.元素組成C、H、O、N、P（9~10%）2.分子組成——堿基(base)：嘌呤堿，嘧啶堿——戊糖(ribose)：核糖，脫氧核糖——磷酸(phosphate)第6頁，共148頁，2023年，2月20日，星期五

§1

核酸的組成單位核酸的基本組成單位——

核苷酸核酸的一級結(jié)構第7頁，共148頁，2023年，2月20日，星期五核酸

水解水解水解單核苷酸（B-R-P）磷酸（P）戊糖(R,dR）

堿基（B）核苷（B-R）

圖3-1核酸分子的組成知識點1第8頁，共148頁，2023年，2月20日，星期五戊糖堿基核苷：核糖或脫氧核糖與堿基生成的糖苷核苷酸：核苷與磷酸形成的磷酸酯核酸的基本組成單位——

核苷酸第9頁，共148頁，2023年，2月20日，星期五戊糖（構成RNA）1′2′3′4′5′核糖(ribose)（構成DNA）脫氧核糖(deoxyribose)第10頁，共148頁，2023年，2月20日，星期五嘌呤(purine)腺嘌呤(adenine,A)鳥嘌呤(guanine,G)堿基NNNHN123456789知識點2第11頁，共148頁，2023年，2月20日，星期五嘧啶(pyrimidine)胞嘧啶(cytosine,C)尿嘧啶(uracil,U)胸腺嘧啶(thymine,T)NNH132456知識點3第12頁，共148頁，2023年，2月20日，星期五

O

OH－P－OH=H3PO4OH-=-H2PO3P磷酸第13頁，共148頁，2023年，2月20日，星期五戊糖堿基核苷：核糖或脫氧核糖與堿基生成的糖苷核苷酸：核苷與磷酸形成的磷酸酯核酸的基本組成單位——

核苷酸第14頁，共148頁，2023年，2月20日，星期五核苷：核糖或脫氧核糖與堿基生成的糖苷1′1第15頁，共148頁，2023年，2月20日，星期五戊糖堿基核苷：核糖或脫氧核糖與堿基生成的糖苷核苷酸：核苷與磷酸形成的磷酸酯核酸的基本組成單位——

核苷酸第16頁，共148頁，2023年，2月20日，星期五核苷酸：AMP,GMP,UMP,CMP脫氧核苷酸：dAMP,dGMP,dTMP,dCMP

核苷酸：核苷與磷酸形成的磷酸酯知識點4第17頁，共148頁，2023年，2月20日，星期五體內(nèi)重要的游離核苷酸及其衍生物多磷酸核苷酸：NMP、NDP、NTPAMPADPATP第18頁，共148頁，2023年，2月20日，星期五ATP的性質(zhì)ATP分子的最顯著特點是含有兩個高能磷酸鍵。ATP水解時,可以釋放出大量自由能。ATP是生物體內(nèi)最重要的能量轉(zhuǎn)換中間體。ATP水解釋放出來的能量用于推動生物體內(nèi)各種需能的生化反應。第19頁，共148頁，2023年，2月20日，星期五體內(nèi)重要的游離核苷酸及其衍生物含核苷酸的生物活性物質(zhì)：NAD+、NADP+、CoA-SH、FAD等都含有AMP多磷酸核苷酸：NMP，NDP，NTP環(huán)化核苷酸:cAMP，cGMPcAMPNADP+NAD+第20頁，共148頁，2023年，2月20日，星期五

§1

核酸的組成單位核酸的基本組成單位——

核苷酸核酸的一級結(jié)構第21頁，共148頁，2023年，2月20日，星期五核酸的一級結(jié)構

1.

定義：鹼基的排列順序

⑴骨架鏈：糖-磷酸鏈（R-P)⑵連接鍵：3’,5’—磷酸二酯鍵⑶側(cè)鏈：堿基⑷方向：5’P末端→3’-OH末端

2.核苷酸的連接3.核酸分子結(jié)構表示法

知識點5第22頁，共148頁，2023年，2月20日，星期五單核苷酸的連接第23頁，共148頁，2023年，2月20日，星期五5′端3′端CGA核苷酸之間以磷酸二酯鍵連接形成多核苷酸鏈，即核酸。第24頁，共148頁，2023年，2月20日，星期五AGP5PTPGPCPTPOH3書寫方法5pApCpTpGpCpT-OH

35

ACTGCT

3第25頁，共148頁，2023年，2月20日，星期五§2DNA的空間結(jié)構

一、DNA的二級結(jié)構－雙螺旋結(jié)構模型

二、DNA的三級結(jié)構

第26頁，共148頁，2023年，2月20日，星期五

一、DNA的二級結(jié)構－雙螺旋結(jié)構模型

1.雙螺旋結(jié)構的主要依據(jù)2.結(jié)構要點3.DNA結(jié)構的多樣性

第27頁，共148頁，2023年，2月20日，星期五ErwinChargaff（1905－1995）

Chargaff規(guī)則

（20世紀40－50年代）不同物種的DNA堿基組成不同；同一生物體的不同組織的DNA的堿基組成相同；[A]=[T]，[G]=[C]，[A]+[G]=[T]+[C]第28頁，共148頁，2023年，2月20日，星期五RosalindFranklin

第29頁，共148頁，2023年，2月20日，星期五

Wilkins和Franklin發(fā)現(xiàn)不同來源的DNA纖維具有相似的X-射線衍射圖譜。DNA分子X射線衍射照片

第30頁，共148頁，2023年，2月20日，星期五

Pauling和Corey發(fā)現(xiàn)A與T生成2個氫鍵、C與G生成3個氫鍵。第31頁，共148頁，2023年，2月20日，星期五1953.4.25英國的《自然》雜志刊登了J.Watson(1928-).H.C.Crick(1916)在劍橋合作的成果——DNA雙螺旋結(jié)構的分子模型，這一成就被譽為是20世紀以來生物學方面最偉大的發(fā)現(xiàn)，是分子生物學誕生的標志。JamesWatson&Francisrick第32頁，共148頁，2023年，2月20日，星期五

一、DNA的二級結(jié)構－雙螺旋結(jié)構模型

1.雙螺旋結(jié)構的主要依據(jù)2.結(jié)構要點3.DNA結(jié)構的多樣性

第33頁，共148頁，2023年，2月20日，星期五先分析結(jié)構圖第34頁，共148頁，2023年，2月20日，星期五堿基之間形成的氫鍵及互補配對

第35頁，共148頁，2023年，2月20日，星期五第36頁，共148頁，2023年，2月20日，星期五要點小結(jié)：第37頁，共148頁，2023年，2月20日，星期五第38頁，共148頁，2023年，2月20日，星期五第39頁，共148頁，2023年，2月20日，星期五第40頁，共148頁，2023年，2月20日，星期五

一、DNA的二級結(jié)構－雙螺旋結(jié)構模型

1.雙螺旋結(jié)構的主要依據(jù)2.結(jié)構要點3.DNA結(jié)構的多樣性

第41頁，共148頁，2023年，2月20日，星期五DNA結(jié)構的多樣性右手雙螺旋（B-DNA）：生理條件下最穩(wěn)定的結(jié)構A-DNA：右手雙螺旋、螺旋直徑2.6nm、螺距2.5nm，11個堿基/周Z-DNA：左手螺旋、螺旋直徑1.8nm、螺距4.5nm、12堿基/周、核酸鏈骨架顯Z字型走行。第42頁，共148頁，2023年，2月20日，星期五不同類型的DNA結(jié)構第43頁，共148頁，2023年，2月20日，星期五某些DNA具有更復雜的螺旋結(jié)構1.Hoogsteen堿基配對形成三股螺旋DNAH-DNA的結(jié)構第44頁，共148頁，2023年，2月20日，星期五2．4條多聚鳥嘌呤核苷酸鏈形成四螺旋DNA第45頁，共148頁，2023年，2月20日，星期五§2DNA的空間結(jié)構

一、DNA的二級結(jié)構－雙螺旋結(jié)構模型

二、DNA的三級結(jié)構

第46頁，共148頁，2023年，2月20日，星期五原核生物DNA的超螺旋結(jié)構DNA在真核生物細胞核內(nèi)的組裝

二、DNA的三級結(jié)構第47頁，共148頁，2023年，2月20日，星期五DNA的超螺旋結(jié)構超螺旋結(jié)構(superhelix或supercoil)DNA雙螺旋鏈再盤繞即形成超螺旋結(jié)構

第48頁，共148頁，2023年，2月20日，星期五環(huán)狀DNA結(jié)構示意圖第49頁，共148頁，2023年，2月20日，星期五原核生物DNA的高級結(jié)構:

在共價閉環(huán)雙螺旋基礎上進一步扭轉(zhuǎn)盤曲,形成超螺旋(supercoil)體積進一步壓縮.知識點7第50頁，共148頁，2023年，2月20日，星期五意義DNA超螺旋結(jié)構整體或局部的拓撲學變化及其調(diào)控對于DNA復制和RNA轉(zhuǎn)錄過程具有關鍵作用。第51頁，共148頁，2023年，2月20日，星期五原核生物DNA的超螺旋結(jié)構DNA在真核生物細胞核內(nèi)的組裝

二、DNA的三級結(jié)構第52頁，共148頁，2023年，2月20日，星期五DNA在真核生物細胞核內(nèi)的組裝真核生物染色體由DNA和蛋白質(zhì)構成，其基本單位是核小體(nucleosome)。核小體的組成DNA：約200bp組蛋白：H1H2A，H2BH3H4知識點8第53頁，共148頁，2023年，2月20日，星期五組蛋白是小分子量的堿性蛋白質(zhì)組蛋白分子質(zhì)量在11kD到21kD之間，組蛋白中富含精氨酸和賴氨酸。各種真核細胞都有5種組蛋白，但分子質(zhì)量和氨基酸的順序有些差異。在所有真核生物中H3，H4組蛋白氨基酸序列高度保守，提示功能是相同的。但是各種生物的H1、H2A、H2B的相似性很少。第54頁，共148頁，2023年，2月20日，星期五核小體的折疊及染色體組裝—2nm11nm30nm300nm1400nm700nm逐級盤曲折疊第55頁，共148頁，2023年，2月20日，星期五DNA在真核生物細胞核內(nèi)的組裝

（動畫）第56頁，共148頁，2023年，2月20日，星期五§3RNA的空間結(jié)構與分類信使RNA(mRNA)轉(zhuǎn)運RNA(tRNA)

核蛋白體RNA(rRNA)

RNA與DNA分子組成及結(jié)構差異第57頁，共148頁，2023年，2月20日，星期五RNA與DNA分子組成及結(jié)構差異基本成分的差異。結(jié)構差異：單鏈、局部雙螺旋、堿基不嚴格配對。種類較多。較多稀有堿基知識點9第58頁，共148頁，2023年，2月20日，星期五

兩類核酸的基本成分第59頁，共148頁，2023年，2月20日，星期五RNA與DNA分子組成及結(jié)構差異基本成分的差異。結(jié)構差異：單鏈、局部雙螺旋、堿基不嚴格配對。第60頁，共148頁，2023年，2月20日，星期五RNA的結(jié)構特點

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)。

RNA分子中，部分區(qū)域也能形成雙螺旋結(jié)構，不能形成雙螺旋的部分，則形成突環(huán)。這種結(jié)構可以形象地稱為“發(fā)夾型”結(jié)構。第61頁，共148頁，2023年，2月20日，星期五RNA的發(fā)夾結(jié)構（突環(huán)）第62頁，共148頁，2023年，2月20日，星期五第63頁，共148頁，2023年，2月20日，星期五RNA的結(jié)構特點

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)。

RNA分子中，部分區(qū)域也能形成雙螺旋結(jié)構，不能形成雙螺旋的部分，則形成突環(huán)。這種結(jié)構可以形象地稱為“發(fā)夾型”結(jié)構。第64頁，共148頁，2023年，2月20日，星期五RNA的結(jié)構特點在RNA的雙螺旋結(jié)構中，堿基的配對情況不象DNA中嚴格。G

除了可以和C

配對外，也可以和U

配對。G-U配對形成的氫鍵較弱。第65頁，共148頁，2023年，2月20日，星期五RNA與DNA分子組成及結(jié)構差異基本成分的差異。結(jié)構差異：單鏈、局部雙螺旋、堿基配對種類較多較多稀有堿基第66頁，共148頁，2023年，2月20日，星期五

真核細胞內(nèi)主要RNA的種類與功能

細胞核和胞液線粒體功能核蛋白體RNArRNAmtrRNA核蛋白體的組分信使RNAmRNAmtmRNA蛋白質(zhì)合成膜板轉(zhuǎn)運RNAtRNAmttRNA轉(zhuǎn)運氨基酸不均一核RNAHnRNAmRNA的前體核內(nèi)小RNASnRNA參與HnRNA的剪接、轉(zhuǎn)運核仁小RNASnoRNArRNA的加工,修飾小胞質(zhì)RNAscRNA/7SL-RNA蛋白質(zhì)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)定位合成的信號識別體的組分第67頁，共148頁，2023年，2月20日，星期五§3RNA的空間結(jié)構與分類信使RNA(mRNA)轉(zhuǎn)運RNA(tRNA)

核蛋白體RNA(rRNA)

RNA與DNA分子組成及結(jié)構差異第68頁，共148頁，2023年，2月20日，星期五

mRNA(信使RNA)

MessengerRNA約占總RNA的3%。不同細胞的mRNA的鏈長和分子量差異很大。半衰期最短知識點10第69頁，共148頁，2023年，2月20日，星期五結(jié)構特點：原核生物的mRNA是多順反子，真核生物的mRNA是單順反子（hnRNAmRNA）真核細胞mRNA的3‘-末端有一段長達200個核苷酸左右的聚腺苷酸(polyA)，稱為“尾結(jié)構”，5’-末端有一個甲基化的鳥苷酸，稱為“帽結(jié)構”。第70頁，共148頁，2023年，2月20日，星期五真核生物

mRNA的結(jié)構AAAA……Anm7GpppAUGGUGUAA………………5′3′5′帽子結(jié)構密碼子3′多聚A尾

5′非編碼區(qū)編碼區(qū)

3′非編碼區(qū)：第71頁，共148頁，2023年，2月20日，星期五帽子結(jié)構動畫第72頁，共148頁，2023年，2月20日，星期五mRNA核內(nèi)向胞質(zhì)的轉(zhuǎn)位mRNA的穩(wěn)定性維系翻譯起始的調(diào)控帽子結(jié)構和多聚A尾的功能第73頁，共148頁，2023年，2月20日，星期五結(jié)構特點：原核生物的mRNA是多順反子，真核生物的mRNA是單順反子（hnRNAmRNA）真核細胞mRNA的3‘-末端有一段長達200個核苷酸左右的聚腺苷酸(polyA)，稱為“尾結(jié)構”，5’-末端有一個甲基化的鳥苷酸，稱為“帽結(jié)構”。它的功能是將DNA的遺傳信息傳遞到蛋白質(zhì)合成基地–核糖核蛋白體。第74頁，共148頁，2023年，2月20日，星期五

mRNA的功能把DNA所攜帶的遺傳信息，按堿基互補配對原則，抄錄并傳送至核糖體，用以決定其合成蛋白質(zhì)的氨基酸排列順序。DNAmRNA蛋白轉(zhuǎn)錄翻譯原核細胞細胞質(zhì)細胞核DNA內(nèi)含子外顯子轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)錄后剪接轉(zhuǎn)運mRNAhnRNA翻譯蛋白知識點11真核細胞第75頁，共148頁，2023年，2月20日，星期五§3RNA的空間結(jié)構與分類信使RNA(mRNA)轉(zhuǎn)運RNA(tRNA)

核蛋白體RNA(rRNA)

RNA與DNA分子組成及結(jié)構差異第76頁，共148頁，2023年，2月20日，星期五

tRNA(轉(zhuǎn)移RNA)

TransferRNA

約占總RNA的10-15%。是細胞里分子量較小的一類核酸，鏈長一般在70-90個核苷酸之間。含有較多的稀有堿基和稀有核苷，DHU、T、、mG和mA、次黃嘌呤等。知識點12第77頁，共148頁，2023年，2月20日，星期五N,N二甲基鳥嘌呤N6-異戊烯腺嘌呤雙氫尿嘧啶4-巰尿嘧啶

稀有堿基

第78頁，共148頁，2023年，2月20日，星期五

tRNA(轉(zhuǎn)移RNA)

TransferRNA

它們的3，末端都是－CCA-OH序列，已知每一個氨基酸至少有一個相應的tRNA。它們的二級結(jié)構總是三葉草型，三級結(jié)構是到“L”型。知識點13第79頁，共148頁，2023年，2月20日，星期五tRNA的二級結(jié)構都呈”三葉草”形狀，在結(jié)構上具有某些共同之處，一般可將其分為五臂四環(huán)：包括氨基酸接受區(qū)、反密碼區(qū)、二氫尿嘧啶區(qū)、TC區(qū)和可變區(qū)。在三葉草型二級結(jié)構的基礎上，突環(huán)上未配對的堿基由于整個分子的扭曲而配成對，目前已知的tRNA的三級結(jié)構均為倒L型。第80頁，共148頁，2023年，2月20日，星期五tRNA的二級結(jié)構第81頁，共148頁，2023年，2月20日，星期五

ＴψＣ環(huán)氨基酸臂DHU環(huán)反密碼環(huán)反密碼子tRNA三級結(jié)構及氫鍵的位置第82頁，共148頁，2023年，2月20日，星期五動畫第83頁，共148頁，2023年，2月20日，星期五

tRNA的功能活化、搬運氨基酸到核糖體，參與蛋白質(zhì)的翻譯。知識點14第84頁，共148頁，2023年，2月20日，星期五§3RNA的空間結(jié)構與分類信使RNA(mRNA)轉(zhuǎn)運RNA(tRNA)

核蛋白體RNA(rRNA)

RNA與DNA分子組成及結(jié)構差異第85頁，共148頁，2023年，2月20日，星期五rRNA(核糖體RNA)

RibosomeRNA約占全部RNA的80%是核糖核蛋白體的主要組成部分。rRNA

和蛋白質(zhì)結(jié)合形成的核蛋白體是蛋白質(zhì)的合成場所。知識點15第86頁，共148頁，2023年，2月20日，星期五核糖體RNA的結(jié)構第87頁，共148頁，2023年，2月20日，星期五

70S

80S50S30S60S40S31proteins23SRNA5SRNA21proteins16SRNA49proteins28SRNA5.8SRNA33proteins18SRNA原核生物核蛋白體真核生物核蛋白體第88頁，共148頁，2023年，2月20日，星期五核蛋白體構象第89頁，共148頁，2023年，2月20日，星期五局部雙鏈tRNArRNAmRNA三葉草形、倒L形含稀有堿基多反密碼子CCA-OH3'呈花狀5'

-m7GpppNm3'-polyA編碼序列單鏈局部雙鏈結(jié)構蛋白質(zhì)合成的模板搬運活化的aa到核糖體組成核蛋白體分子大小不一量<10%,代謝快分子量小120堿基穩(wěn)定分子大120堿基量>80%,穩(wěn)定三種RNA內(nèi)容小結(jié)功能第90頁，共148頁，2023年，2月20日，星期五§4核酸的理化性質(zhì)一、核酸的一般理化性質(zhì)二、DNA的變性(denaturation)三、DNA的復性與分子雜交第91頁，共148頁，2023年，2月20日，星期五核酸是酸性較強的多元酸DNA分子的長度與直徑之比達到107，極易在機械力的作用下發(fā)生斷裂紫外吸收特性----260nm特征性吸收峰核酸的一般理化性質(zhì)第92頁，共148頁，2023年，2月20日，星期五核酸的紫外吸收

嘌呤和嘧啶堿基具有共軛雙鍵，這使核苷、核苷酸及核酸可以吸收紫外光，最大吸收峰位于波長260nm附近，因此經(jīng)常用A260（在260nm處的吸光度）或OD260（260nm處的光密度值）表示核酸的濃度。利用核酸的紫外吸收特性，可以用紫外分光光度法對DNA和RNA進行定性和定量分析。第93頁，共148頁，2023年，2月20日，星期五481216消光系數(shù)8×10－3AGTCU220240260280300320nm波長各種堿基的紫外吸收光譜第94頁，共148頁，2023年，2月20日，星期五§4核酸的理化性質(zhì)一、核酸的一般理化性質(zhì)二、DNA的變性(denaturation)三、DNA的復性與分子雜交第95頁，共148頁，2023年，2月20日，星期五DNA的變性(denaturation)定義：在某些理化因素作用下，DNA雙鏈解開成兩條單鏈的過程。方法：過量酸，堿，加熱，變性試劑如尿素、以及某些有機溶劑如乙醇、丙酮、甲醛等。變性后其它理化性質(zhì)變化：OD260增高 ，生物活性喪失知識點18第96頁，共148頁，2023年，2月20日，星期五DNA變性的本質(zhì)是雙鏈間氫鍵斷裂,變成單鏈。加熱變性氫鍵斷裂緩慢冷卻復性天然雙鏈DNA變性DNADNA的變性和復性第97頁，共148頁，2023年，2月20日，星期五

DNA熱變性：特點—驟然、突發(fā)式融解溫度Tm(meltingtemperature)Tm與G+C含量成正比第98頁，共148頁，2023年，2月20日，星期五DNA解鏈曲線8084889296100℃0.700.650.600.550.50A260Tm第99頁，共148頁，2023年，2月20日，星期五Tm：變性是在一個相當窄的溫度范圍內(nèi)完成，在這一范圍內(nèi)，紫外光吸收值達到最大值的50%時的溫度稱為DNA的解鏈溫度，又稱融解溫度(meltingtemperature,Tm)。其大小與G+C含量成正比。用途：粗略推算DNA的堿基組成及長度。第100頁，共148頁，2023年，2月20日，星期五DNA的解鏈曲線和Tm值第101頁，共148頁，2023年，2月20日，星期五

DNA熱變性：增（高）色效應：

DNA變性時其溶液OD260增高的現(xiàn)象知識點17第102頁，共148頁，2023年，2月20日，星期五變性引起紫外吸收值的改變第103頁，共148頁，2023年，2月20日，星期五§4核酸的理化性質(zhì)一、核酸的一般理化性質(zhì)二、DNA的變性(denaturation)三、DNA的復性與分子雜交第104頁，共148頁，2023年，2月20日，星期五三、DNA的復性與分子雜交DNA復性(renaturation)在適當條件下，變性DNA的兩條互補鏈可恢復天然的雙螺旋構象，這一現(xiàn)象稱為復性。減色效應DNA復性時，其溶液OD260降低。熱變性的DNA經(jīng)緩慢冷卻后即可復性，這一過程稱為退火(annealing)。知識點18第105頁，共148頁，2023年，2月20日，星期五DNA復性(renaturation)復性的條件：只有溫度緩慢下降才可以復性一般認為，比Tm低25℃是復性的最佳條件。第106頁，共148頁，2023年，2月20日，星期五在DNA變性后的復性過程中，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系，在適宜的條件下，就可以在不同的分子間形成雜化雙鏈(heteroduplex)。核酸分子雜交(hybridization)第107頁，共148頁，2023年，2月20日，星期五這種雜化雙鏈可以在不同的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108頁，共148頁，2023年，2月20日，星期五第109頁，共148頁，2023年，2月20日，星期五第110頁，共148頁，2023年，2月20日，星期五研究DNA分子中某一種基因的位置定兩種核酸分子間的序列相似性檢測某些專一序列在待檢樣品中存在與否是基因芯片技術的基礎核酸分子雜交的應用：第111頁，共148頁，2023年，2月20日，星期五將不同種生物的DNA分子進行雜交，可以說明生物之間親緣關系的遠近把人、黑猩猩和長臂猿的某些DNA進行雜交，發(fā)現(xiàn)人的DNA和黑猩猩的DNA雜交后形成的雜交DNA雜合雙鏈區(qū)多于人的DNA與長臂猿雜交形成的雜合雙鏈區(qū)，即人與黑猩猩的DNA更相似，這就說明人與黑猩猩的親緣關系要近于人與長臂猿的親緣關系。DNA雜交技術是人們從分子生物學角度為生物進化提供的一個非?？煽康淖C據(jù)。DNA分子雜交的應用第112頁，共148頁，2023年，2月20日，星期五將同種生物的DNA雜交，可用于親子鑒定

人與人之間的99.99％的遺傳密碼都相同，但又存在萬分之一的差別，使每個人都具備區(qū)別于他人的堿基序列。這就是DNA的遺傳多態(tài)性。每個人多態(tài)性位點的差別就成為個人識別的標志。盡管遺傳多態(tài)性的存在，但每一個人的染色體也必然來自父母，這就是DNA親子鑒定的理論基礎。第113頁，共148頁，2023年，2月20日，星期五在醫(yī)學實踐中，能準確進行親子鑒定的是DNA檢測，檢測方法并非檢測出全部堿基順序，而是進行DNA雜交，即把所要檢測的兩人的DNA進行雜交，再比較差異大小，從而說明兩人的血緣關系，如父子、母女等。第114頁，共148頁，2023年，2月20日，星期五另外，在公安機關的刑事偵察中，也常用DNA雜交技術進行痕跡檢驗。犯罪分子只要留下一絲一毫的身體細胞遺留物，如血液、皮屑、毛發(fā)等，技術人員就可以把犯罪嫌疑人的DNA樣本和現(xiàn)場發(fā)現(xiàn)的遺留物中提取的DNA樣本通過DNA雜交，比較它們是否相同，從而確定現(xiàn)場留下的痕跡是否為犯罪嫌疑人的。這在司法實踐中可作為科學的舉證。將同種生物的DNA雜交，可用于痕跡檢驗等第115頁，共148頁，2023年，2月20日，星期五

分子探針（probe）:

是指用放射性核素、生物素或其他活性物質(zhì)標記的，能與特定的核酸序列發(fā)生特異性互補的已知DNA或RNA片段。第116頁，共148頁，2023年，2月20日，星期五第117頁，共148頁，2023年，2月20日，星期五探針的種類cDNA探針、基因組DNA探針、寡核苷酸探針、RNA探針標記物核素標記物（同位素標記）：32P、35S、3H、14C、125I、131I等非核素標記物（非同位素標記）：生物素、地高辛、熒光素等第118頁，共148頁，2023年，2月20日，星期五黛瑪尋人啟示今登報尋找失散多年的妻子瑪黛女士及我們的孩子！百萬富翁——馬可尼滴血認親第119頁，共148頁，2023年，2月20日，星期五滴血認親我是您的女兒，我來自曼徹斯特！尋人啟示今登報尋找失散多年的妻子瑪黛女士及我們的孩子！黛瑪我是您的女兒，我來自都柏林！第120頁，共148頁，2023年，2月20日，星期五滴血認親尋人啟示今登報尋找失散多年的妻子瑪黛女士及我們的孩子！黛瑪我是您的女兒，我來自利物浦！第121頁，共148頁，2023年，2月20日，星期五告示如有人能為本案提供確鑿證據(jù)，判明是非，本院將酬謝兩萬英鎊！英國生物化學研究所第122頁，共148頁，2023年，2月20日，星期五利物浦都柏林曼徹斯特第123頁，共148頁，2023年，2月20日，星期五

核酸酶（Nuclease）核酸酶是指所有可以水解核酸的酶依據(jù)底物不同分類DNA酶(deoxyribonuclease,DNase)：專一降解DNA。RNA酶(ribonuclease,RNase)：專一降解RNA。第124頁，共148頁，2023年，2月20日，星期五依據(jù)切割部位不同核酸內(nèi)切酶：分為限制性核酸內(nèi)切酶和非特異性限制性核酸內(nèi)切酶。核酸外切酶：5′→3′或3′→5′核酸外切酶。第125頁，共148頁，2023年，2月20日，星期五參與DNA的合成與修復及RNA合成后的剪接等重要基因復制和基因表達過程負責清除多余的、結(jié)構和功能異常的核酸，同時也可以清除侵入細胞的外源性核酸在消化液中降解食物中的核酸以利吸收體外重組DNA技術中的重要工具酶生物體內(nèi)的核酸酶負責細胞內(nèi)外催化核酸的降解核酸酶的功能第126頁，共148頁，2023年，2月20日，星期五核酸的催化性質(zhì)長時間以來，人們認為酶都是蛋白質(zhì)。1981年，美國兩位生物化學家T.Cech和S.A.Altman發(fā)現(xiàn)了某些核糖核酸(RNA)的催化作用，并提出了核酶（Ribozyme)的概念。第127頁，共148頁，2023年，2月20日，星期五核酸的催化性質(zhì)催化性RNA(ribozyme)

作為序列特異性的核酸內(nèi)切酶降解mRNA。催化性DNA(DNAzyme)

人工合成的寡聚脫氧核苷酸片段，也能序列特異性降解RNA。第128頁，共148頁，2023年，2月20日，星期五第129頁，共148頁，2023年，2月20日，星期五典型試題分析A型題

1.核苷酸中堿基（N）、戊糖（R）和磷酸（P）之間的連接關系是：A.N-R-PB.N-P-RC.R-N-PD.P-N-RE.R-P-P-N第130頁，共148頁，2023年，2月20日，星期五

2.某DNA分子中腺嘌呤的含量為20%，則胞嘧啶的含量為：A.10%B.15%C.20％D.25%E.30%第131頁，共148頁，2023年，2月20日，星期五

3.核酸的各基本組成單位之間的主要連接鍵是：A.二硫鍵B.糖苷鍵C.磷酸二酯鍵D.肽鍵E.氫鍵第132頁，共148頁，2023年，2月20日，星期五

4.下列關于B-DNA雙螺旋結(jié)構模型的敘述中，哪一項是錯誤的？

A.兩條鏈方向相反

B.兩股鏈通過堿基之間的氫鍵相連

C.為右手螺旋，每個螺旋包含了10對堿基

D.堿基位于螺旋外側(cè)

E.螺旋的直徑為2nm第133頁，共148頁，2023年，2月20日，星期五

5.下列關于tRNA的敘述，錯誤的是：含有密碼子環(huán)通常由70~90個核苷酸組成參與蛋白質(zhì)生物合成三級結(jié)構呈倒“L”形含有大量的稀有堿基第134頁，共148頁，2023年，2月20日，星期五

6.下列幾種DNA分子的堿基組成比例不同，哪一種DNA的Tm值最高？A.DNA中A-T占15%B.DNA中G-C占25%C.DNA中G-C占40%D.DNA中A-T占80%E.DNA中G-C占55%第135頁，共148頁，2023年，2月20日，星期五

7.下列關于DNA雙螺旋結(jié)構的敘述，正確的是：磷酸核糖在雙螺旋外側(cè)，堿基位于內(nèi)側(cè)堿基對平面與螺旋軸平行遵循堿基配對原則，但有擺動現(xiàn)象核糖平面與螺旋軸垂直兩條鏈的方向是相同的第136頁，共148頁，2023年，2月20日，星期五

8.人們通常用寡聚dT從總RNA中分離出mRNA，這是利用mRNA分子的哪一種特點？A.5'-端帽子結(jié)構B.沉降系數(shù)為6～25SC.分子大小不均一D.3'-端有多聚AE.分子中有發(fā)夾樣結(jié)構第137頁，共148頁，2023年，2月20日，星期五

9.關于RNA的敘述，錯誤的是：A．主要有mRNA、tRNA、rRNA三大類B．胞質(zhì)中只有一種RNA，即mRNAC．最小的一種RNA是tRNAD．原核生物沒有hnRNAE．原核生物沒有snRNA

第138頁，共148頁，2023年，2月20日，星期五

10.DNA變性時：溶液粘度增加浮力密度降低

260nm處光吸收增強易被蛋白酶降解分子量降低第139頁，共148頁，2023年，2月20日，星期五11.關于核酸分子雜交的敘述，下列那項是錯誤的？不同來源的兩條單鏈DNA，只要有部分堿基互補，就可雜交

DNA單鏈可與有幾乎相同互補堿基的RNA鏈雜交以mRNA為模板，在逆轉(zhuǎn)錄酶催化下，可合成RNA-DNA雜交鏈

RNA可與編碼的多肽鏈結(jié)合成為雜交分子通過分子雜交技術，可從基因文庫中篩選出目的基因第140頁，共148頁，2023年，2月20日，星期五12.下列關于ribozyme的敘述，哪一個是正確的？即核酸酶本質(zhì)是蛋白質(zhì)本質(zhì)是核糖核酸最早發(fā)現(xiàn)的一種酶其輔酶是輔酶A第141頁，共148頁，2023年，2月20日，星期五

13.下列關于rRNA的敘述，正確的是：

原核生物的核糖體中有四種rRNA，即23S、16S、5S和5.8S原核生物的核糖體中有三種rRNA，即23S、18S、和5S真核生物的核糖體中有三種rRNA，即28S、18S、和5S真核生物的核糖體中有四種rRNA，即28S、18S、5S和5.8S真核與原核生物的核糖體具