核酸化學(xué)主題知識講座

核酸化學(xué)主題知識講座核酸化學(xué)主題知識講座第1頁第一節(jié)核酸概論1.核酸發(fā)覺2.核酸研究歷史3.核酸種類4.核酸分布5.核酸作用核酸化學(xué)主題知識講座第2頁3.核酸種類3.1核糖核酸（ribonucleicacid-RNA）:轉(zhuǎn)移RNA(transferRNA-tRNA):4S；由所轉(zhuǎn)運AA命名，例tRNAArg信使RNA(messengerRNA-mRNA)：8-30S；壽命短；常與核糖體結(jié)合成多聚核糖體核糖體RNA（ribosomalRNA-rRNA）：與蛋白質(zhì)組成核糖體；分為大小不等幾個分子16S（原核；小亞基）；23S，5S（原核；大亞基）18S（真核；小亞基）；28S，5S，5.8S（真核，大亞基）功效：三者共同參加遺傳信息表示

核酸化學(xué)主題知識講座第3頁沉降系數(shù)（S）

生物大分子在單位離心力場作用下沉降速度稱為沉降系數(shù)。即沉降系數(shù)是微顆粒在離心力場作用下，從靜止?fàn)顟B(tài)抵達(dá)極限速度所需要時間。其單位用Svedberg，即s表示，s=1×10-13秒。

沉降系數(shù)（S）與分子量（M）關(guān)系M=RTsD(1-

)Svederg方程:核酸化學(xué)主題知識講座第4頁3.2脫氧核糖核酸（deoxyribonucleicacid-DNA）分子量：106-1011D，隨生物進化逐步增大比如噬菌體1*108D；大腸桿菌2*109D；果蠅8*1010D存在狀態(tài)：原核：環(huán)形裸露；有些另外有較小質(zhì)粒DNA真核：染色質(zhì)狀態(tài)，多條，線粒體、葉綠體中類似于原核功效：遺傳信息載體，負(fù)責(zé)遺傳信息貯存和公布（除少數(shù)RNA病毒以RNA為遺傳信息載體外，其余都為DNA）核酸化學(xué)主題知識講座第5頁4.核酸分布真核生物原核生物

DNA細(xì)胞核（95%）線粒體、葉綠體（5%）核質(zhì)區(qū)（擬核）

RNA細(xì)胞質(zhì)（75%）線粒體、葉綠體（15%）細(xì)胞核（10%）細(xì)胞質(zhì)核酸化學(xué)主題知識講座第6頁5.核酸作用核酸與蛋白質(zhì)一樣，是一切生物有機體不可缺乏組成個別。核酸是生命遺傳信息攜帶者和傳遞者它對于生命延續(xù)，生物物種遺傳特征保持，生長發(fā)育，細(xì)胞分化等起著主要作用它與生物變異，如腫瘤、遺傳病、代謝病等也親密相關(guān)所以，核酸研究是當(dāng)代生物化學(xué)、分子生物學(xué)和醫(yī)學(xué)主要基礎(chǔ)之一核酸化學(xué)主題知識講座第7頁DNA是主要遺傳物質(zhì)：1944年O.T.Avery（美）肺炎鏈球菌轉(zhuǎn)化試驗1952年，美國Hershey-Chase噬菌體浸染細(xì)菌試驗。RNA作用：1.參加蛋白質(zhì)合成rRNA(75-80%)tRNA(10-15%)mRNA(2-5%)2.遺傳物質(zhì)3.含有生物催化劑功效核酸化學(xué)主題知識講座第8頁第二節(jié)核酸組成成份1.核酸元素組成2.核酸水解3.核糖和脫氧核糖4.嘌呤和嘧啶5.核苷與核苷酸6.核苷酸連接方式核酸化學(xué)主題知識講座第9頁1.核酸元素組成基礎(chǔ)元素：CHONP核酸元素組成有兩個特點：1.普通不含S2.P含量較多，而且恒定（9%-10%),所以，試驗室中用定磷法進行核酸定量分析。（DNA9.9%、RNA9.5%）核酸化學(xué)主題知識講座第10頁2.核酸水解核酸（DNA和RNA）是一個線性多聚核苷酸，它基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)單元是核苷酸核苷酸由核苷和磷酸組成核苷則由戊糖和堿基形成水解路徑：核酸核苷酸磷酸核糖核苷戊糖脫氧核糖堿基嘌呤：A，G

嘧啶：C，T，U

核酸化學(xué)主題知識講座第11頁3.核糖和脫氧核糖組成核酸戊糖有兩種。DNA所含戊糖為β-D-2-脫氧核糖；RNA所含戊糖則為β-D-核糖2位脫氧核酸化學(xué)主題知識講座第12頁4.嘌呤和嘧啶4.1嘌呤和嘧啶NN654321嘧啶9NNNN12346587嘌呤核酸化學(xué)主題知識講座第13頁4.2五種常見堿基DNA堿基組成：AGCTRNA堿基組成：AGCU核酸化學(xué)主題知識講座第14頁4.3常見修飾堿基（稀有堿基）核酸中除了5類基礎(chǔ)堿基外，還有一些含量甚少堿基，稱為稀有堿基NNNNO次黃嘌呤(I)HNNNNO黃嘌呤（X）ONNNHOH22H5-甲基胞嘧啶(m5C)NNNHO—CH32HCH2OH5-羥甲基胞嘧啶(hm5C)NNNHOHHNOH2二氫尿嘧啶(D)NHNNNHO—CH3SNHH四硫尿嘧啶(S4U

)CH3HH5核酸化學(xué)主題知識講座第15頁5.核苷與核苷酸5.1核苷：是戊糖與堿基形成糖苷（即成苷反應(yīng)中糖配體是堿基）規(guī)律：戊糖1位C原子與嘌呤第9位N原子、嘧啶第1位N原子相連核酸化學(xué)主題知識講座第16頁注意在tRNA中有少許假尿苷和胸腺嘧啶核糖核苷假尿苷：戊糖1位C原子與尿嘧啶5位C原子相連胸腺嘧啶核糖核苷：核糖與T形成糖苷假尿苷

胸腺嘧啶核糖核苷稀有核苷（tRNA）核酸化學(xué)主題知識講座第17頁5.2核苷酸是核苷磷酸酯核苷能夠有3’，5’，2’三種磷酸酯脫氧核苷能夠有3’，5’兩種磷酸酯作為DNA或RNA結(jié)構(gòu)單元核苷酸和自然界中游離核苷酸都是5′-磷酸酯，故省略5′，稱為核苷酸或核苷磷酸比如腺苷-5’-磷酸簡稱腺苷酸（AMP）比如胞苷-5’-磷酸簡稱胞苷酸（CMP）各種核苷酸簡寫成NMP，脫氧核苷酸簡寫成dNMP核苷酸還能夠與磷酸繼續(xù)結(jié)合成二磷酸化合物（NDP）、三磷酸化合物（NTP）核酸化學(xué)主題知識講座第18頁四種核苷酸結(jié)構(gòu)核酸化學(xué)主題知識講座第19頁四種脫氧核苷酸結(jié)構(gòu)核酸化學(xué)主題知識講座第20頁5.3核苷酸衍生物ATP是生物體內(nèi)分布最廣和最主要一個核苷酸衍生物腺嘌呤核糖核苷三磷酸(三磷酸腺苷)（ATP）核酸化學(xué)主題知識講座第21頁

(鳥嘌呤核糖核苷三磷酸)核酸化學(xué)主題知識講座第22頁環(huán)化核苷酸核苷三磷酸在環(huán)化酶催化下能夠形成環(huán)化核苷酸最主要環(huán)化核苷酸是cAMP和cGMPcAMP(3’,5’-環(huán)腺嘌呤核苷一磷酸)和cGMP(3’,5’-環(huán)鳥嘌呤核苷一磷酸)主要功效是作為細(xì)胞之間傳遞信息信使核酸化學(xué)主題知識講座第23頁cAMP和cGMPcAMP與cGMP對細(xì)胞影響腺苷酸環(huán)化酶與鳥苷酸環(huán)化酶是一個蛋白質(zhì)2種不一樣構(gòu)象當(dāng)β受體被腎上腺素激活時，腺苷酸環(huán)化酶使腺苷酸環(huán)化，cAMP含量上升，cGMP下降，細(xì)胞內(nèi)特異性蛋白合成，造成細(xì)胞分化當(dāng)M受體被乙酰膽堿激活時，鳥苷酸環(huán)化酶使鳥苷酸環(huán)化，cGMP含量上升，cAMP下降，此時細(xì)胞內(nèi)DNA合成加速，細(xì)胞分裂比如牛皮癬病人上皮細(xì)胞中cGMP含量高于正常人，引發(fā)上皮細(xì)胞異常增生核酸化學(xué)主題知識講座第24頁5.4核苷酸生物學(xué)作用（1）參加DNA、RNA合成、蛋白質(zhì)合成、糖與磷脂合成（2）在能量轉(zhuǎn)化中起主要作用，ATP是生物體內(nèi)能量通用貨幣（3）是組成各種輔酶成份：NAD、NADP、FAD和CoA（4）參加細(xì)胞中代謝與調(diào)整（例cAMP、cGMP）核酸化學(xué)主題知識講座第25頁6.核苷酸連接方式6.1連接方式多個核苷酸相連形成多聚核苷酸多聚核苷酸是一個核苷酸5’-磷酸基與其相鄰核苷酸3’-OH形成磷酸二酯鍵相連而成鏈狀聚合物由脫氧核糖核苷酸聚合而成稱為DNA鏈由核糖核苷酸聚合而成則稱為RNA鏈核酸化學(xué)主題知識講座第26頁NNNNNH2

OHO

CH2HHHH

O—P—O—OOHNNNNNH2

OHHO

CH2HHHH

-O—P=OO5′3′OHOHOH5′3′RNADNA核酸化學(xué)主題知識講座第27頁兩個核苷酸之間形成磷酸二酯鍵稱為3’—5’磷酸二酯鍵多聚核苷酸鏈一端C5’帶有一個自由磷酸基，稱為5’-磷酸端（常見5’-P表示）；另一端C3’帶有自由羥基，稱為3’-羥基端（常見3’-OH表示）多聚核苷酸鏈含有方向性，當(dāng)表示一個多聚核苷酸鏈時，必須注明它方向是5’→3’或是3’→5’多聚核苷酸鏈主鏈有戊糖和磷酸分子交替連接組成，堿基分布在側(cè)鏈核酸化學(xué)主題知識講座第28頁6.2多聚核苷酸書寫方法

普通情況下，簡寫式從左→右表示從5’→3’，特殊情況下（如兩鏈相反）要注明鏈方向方法1－－結(jié)構(gòu)式：同前方法2－－線條式垂線表示糖碳鏈，堿基端連在C1上，中部連出對角線表示C3上磷酸酯鍵，另一端部連出對角線表示C5上磷酸酯鍵核酸化學(xué)主題知識講座第29頁方法3－－字母式P表示一個磷酸基團，它寫在符號左側(cè)表示磷酸與糖環(huán)C5相連，右側(cè)表示與C3相連中間P能夠省略用連字符代替連字符有時也能夠省略但兩端P不能省略P核酸化學(xué)主題知識講座第30頁比如PA-A（PAA）與APA（A-A；AA）HOH2C二核苷酸二核苷磷酸核酸化學(xué)主題知識講座第31頁第三節(jié)核酸結(jié)構(gòu)1.DNA結(jié)構(gòu)1.1DNA一級結(jié)構(gòu)1.2DNA二級結(jié)構(gòu)1.3DNA三級結(jié)構(gòu)2.RNA結(jié)構(gòu)2.1一級結(jié)構(gòu):2.2二級結(jié)構(gòu)-tRNA二級結(jié)構(gòu)2.3三級結(jié)構(gòu)-tRNA三級結(jié)構(gòu)核酸化學(xué)主題知識講座第32頁1.1DNA一級結(jié)構(gòu)定義：指DNA分子中脫氧核苷酸排列次序。即四種堿基排列次序DNA堿基次序本身就是遺傳信息存放分子形式DNA堿基組成（Chargaff定則）：在全部DNA中，A=T，G=C即A+G=T+CDNA堿基組成含有種特異性，不具組織器官特異性DNA一級結(jié)構(gòu)表示方法：略同前“多核苷酸連接方式”核酸化學(xué)主題知識講座第33頁1.2DNA二級結(jié)構(gòu)1.2.1定義：

DNA二級結(jié)構(gòu)指DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)1.2.3提出：1953年，J.Watson和F.Crick在前人研究工作基礎(chǔ)上，依據(jù)DNA纖維和DNA結(jié)晶X-衍射圖譜分析及DNA堿基組成定量分析以及DNA中堿基物化數(shù)據(jù)測定，提出了著名DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型，并對模型生物學(xué)意義作出了科學(xué)解釋和預(yù)測視頻：*/v/b/22198989-1402872485.html#22198989DNA發(fā)覺核酸化學(xué)主題知識講座第34頁1.2.3結(jié)構(gòu)關(guān)鍵點：由兩條方向相反多聚脫氧核糖核苷酸鏈(簡稱DNA單鏈)組成。沿著同一根軸平行盤繞，形成右手雙螺旋結(jié)構(gòu)螺旋直徑為2nm，表面有大溝和小溝磷酸和脫氧核糖基位于螺旋外側(cè)，組成鏈主體，堿基位于螺旋內(nèi)側(cè)兩鏈由堿基間氫鍵相連，配對方式為A→T，G→C，A和T之間形成兩個氫鍵，G與C之間形成三個氫鍵。這種配對關(guān)系，稱為堿基互補堿基環(huán)平面與螺旋軸垂直，并穿過中心軸，糖基環(huán)平面與堿基環(huán)平面成90°角每鏈、每10個核苷酸形成一個螺旋，其螺矩為3.4nm，即每個堿基上升0.34nm雙螺旋兩條鏈?zhǔn)腔パa關(guān)系核酸化學(xué)主題知識講座第35頁核酸化學(xué)主題知識講座第36頁核酸化學(xué)主題知識講座第37頁WatsonCrick核酸化學(xué)主題知識講座第38頁1.2.6DNA雙螺旋穩(wěn)定原因DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)在生理條件下是很穩(wěn)定維持這種穩(wěn)定性主要原因包含：兩條DNA鏈之間堿基配對形成氫鍵和堿基堆積力；存在于DNA分子中一些弱鍵在維持雙螺旋結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性上也起一定作用。即磷酸基團上負(fù)電荷與介質(zhì)中陽離子間形成離子鍵及范德華力改變介質(zhì)條件和環(huán)境溫度，將影響雙螺旋穩(wěn)定性核酸化學(xué)主題知識講座第39頁

氫鍵

堿基堆集力

磷酸基上負(fù)電荷被胞內(nèi)組蛋白或正離子中和DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)穩(wěn)定原因

核酸化學(xué)主題知識講座第40頁1.3DNA三級結(jié)構(gòu)定義：

DNA三級結(jié)構(gòu)指DNA分子（雙螺旋）經(jīng)過扭曲和折疊所形成特定構(gòu)象舉例：超螺旋是DNA三級結(jié)構(gòu)一個類型。超螺旋即DNA雙螺旋螺旋真核細(xì)胞染色質(zhì)絲也是DNA三級結(jié)構(gòu)一個類型核酸化學(xué)主題知識講座第41頁DNA超螺旋結(jié)構(gòu)形成

核酸化學(xué)主題知識講座第42頁真核生物DNA三級結(jié)構(gòu)形式

---染色質(zhì)絲DNA雙鏈以左手螺旋纏繞在組蛋白形成八聚體關(guān)鍵上即核小體每個核小體上DNA纏繞1.75圈組蛋白：H2AH2BH3H4各2個分子組成關(guān)鍵顆粒，H11個分子分布于關(guān)鍵顆粒之間從DNA到染色質(zhì)絲，DNA壓縮了近100倍，若從DNA到最終凝縮成染色體，DNA壓縮了近萬倍核酸化學(xué)主題知識講座第43頁核酸化學(xué)主題知識講座第44頁真核生物染色體DNA組裝不一樣層次結(jié)構(gòu)DNA

（2nm）核小體鏈（11nm，每個核小體200bp）纖絲（30nm，每圈6個核小體）突環(huán)（150nm，每個突環(huán)大約75000bp）玫瑰花結(jié)（300nm，6個突環(huán)）螺旋圈（700nm，每圈30個玫瑰花）染色體（1400nm，每個染色體含10個螺旋圈）核酸化學(xué)主題知識講座第45頁2.RNA結(jié)構(gòu)2.1一級結(jié)構(gòu)：同“核酸連接方式”核酸化學(xué)主題知識講座第46頁2.2二級結(jié)構(gòu)-tRNA二級結(jié)構(gòu)2.2.1RNA高級結(jié)構(gòu)特點單鏈分子個別區(qū)域也能形成雙螺旋結(jié)構(gòu)（類似A-DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)）稱為“臂”，不能形成雙螺旋個別，則形成突環(huán)。配正確堿基不象DNA中嚴(yán)格。G除了能夠和C配對外，也能夠和U配對。(例tRNA變偶假說)不一樣類型RNA,其二級結(jié)構(gòu)有顯著差異tRNA中除了常見堿基外，還存在一些稀有堿基，這類堿基大個別位于突環(huán)個別核酸化學(xué)主題知識講座第47頁2.2.2tRNA二級結(jié)構(gòu)

---“三葉草”模型

由70-90個核苷酸組成，沉降系數(shù)4S左右可將其分為四臂四環(huán)：包含氨基酸（接收）臂、反密碼（環(huán)）臂、二氫尿嘧啶（環(huán)）臂、TC（環(huán)）臂和可變環(huán)tRNA分子中富含修飾堿基：例次黃嘌呤、二氫尿嘧啶、假尿苷等核酸化學(xué)主題知識講座第48頁氨基酸臂：該區(qū)在蛋白質(zhì)合成中起攜帶氨基酸作用；3’-末端為CCA，5’末端為pC或pG；由7對堿基組成；富含鳥嘌呤二氫尿嘧啶區(qū)：環(huán)由8-12個核苷酸組成；臂由3-4對堿基組成；含有2個二氫尿嘧啶；反密碼區(qū)：環(huán)中含有7個核苷酸殘基，環(huán)中正中3個核苷酸殘基稱為反密碼子；次黃嘌呤常在此環(huán)中出現(xiàn)；臂中含有5對堿基；可變區(qū)：普通有3-18個核苷酸組成。不一樣tRNA該區(qū)改變較大TC區(qū)：環(huán)由7個核苷酸組成，經(jīng)過由5對堿基組成雙螺旋區(qū)(TC臂)與tRNA其余個別相連；環(huán)中都含有TC序列出現(xiàn)而得名；假尿嘧啶核苷、胸腺嘧啶核糖核苷稀有堿基在此環(huán)出現(xiàn)核酸化學(xué)主題知識講座第49頁2.3三級結(jié)構(gòu)-tRNA三級結(jié)構(gòu)在三葉草型二級結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上，突環(huán)上未配正確堿基因為整個分子扭曲而配成對，當(dāng)前已知tRNA三級結(jié)構(gòu)均為倒L形3’末端CCA結(jié)構(gòu)位于“L”一端，而反密碼子位于另一端氨基酸臂與TC臂組成一個連續(xù)雙螺旋區(qū)域，組成“L”一橫，二氫尿嘧啶臂、反密碼臂及反密碼環(huán)組成一豎二氫尿嘧啶環(huán)、TC環(huán)及額外環(huán)中一些核苷酸之間形成額外氫鍵，對維持三級結(jié)構(gòu)起主要作用核酸化學(xué)主題知識講座第50頁攜帶氨基酸t(yī)RNAtRNA三級結(jié)構(gòu)模型核酸化學(xué)主題知識講座第51頁

rRNA分子結(jié)構(gòu)特征：

單鏈，螺旋化程度較tRNA低

與蛋白質(zhì)組成核糖體后方能發(fā)揮其功效5sRNA二級結(jié)構(gòu)核酸化學(xué)主題知識講座第52頁

mRNA分子結(jié)構(gòu)原核生物mRNA特征：

先導(dǎo)區(qū)+翻譯區(qū)（多順反子）+末端序列真核生物mRNA特征：

“帽子”（m7G-5′ppp5′-N-3′p）+單順反子+“尾巴”（PolyA）核酸化學(xué)主題知識講座第53頁原核細(xì)胞mRNA結(jié)構(gòu)特點5′3′順反子順反子順反子插入次序插入次序先導(dǎo)區(qū)末端次序順反子：對應(yīng)一條多肽鏈DNA片斷，加上起始信號，終止信號稱順反子單順反子mRNA

：只編碼一條多肽鏈mRNA多順反子mRNA

：一條編碼幾條不一樣多肽鏈mRNA。多是對應(yīng)于一個代謝路徑中各種蛋白質(zhì)核酸化學(xué)主題知識講座第54頁真核細(xì)胞mRNA結(jié)構(gòu)特點AAAAAAA-OH5′

“帽子”PolyA

3′

順反子m7G-5′ppp-N-3′p核酸化學(xué)主題知識講座第55頁polyA片段：指20-250個多聚腺苷酸polyA是在轉(zhuǎn)錄后經(jīng)polyA聚合酶作用而添加上去原核生物mRNA普通無polyA，但一些病毒mRNA也有3’-polyApolyA可能有多方面功效,與mRNA從細(xì)胞核到細(xì)胞質(zhì)轉(zhuǎn)移相關(guān)；與mRNA半壽期相關(guān)，新合成RNA其polyA鏈較長，而衰老mRNA，polyA鏈縮短“帽子”結(jié)構(gòu)：5’-末端G被甲基化，經(jīng)過焦磷酸與另一個發(fā)生了核糖上甲基化核苷酸以5’,5’-磷酸二酯鍵相連作用：抗核酸酶水解；與蛋白質(zhì)合成起始相關(guān)；作為mRNA與核糖體40S亞基結(jié)合信號核酸化學(xué)主題知識講座第56頁第四節(jié)核酸性質(zhì)1.普通理化性質(zhì)2.紫外吸收性質(zhì)3.變性和復(fù)性4.分子雜交核酸化學(xué)主題知識講座第57頁1.普通理化性質(zhì)1.1

形狀：DNA為白色纖維狀固體，RNA為白色粉末狀固體1.2

溶解性：都微溶于水，其鈉鹽在水中溶解度較大。但不溶于乙醇、乙醚和氯仿等普通有機溶劑。（用乙醇從溶液中沉淀核酸）1.3粘度：定義：粘度代表流體流動時內(nèi)摩擦大小，是指流體克服內(nèi)摩擦阻力必須消耗能量速率高分子溶液比普通溶液粘度大，不規(guī)則線團比環(huán)形分子粘度大，而線形分子粘度更大DNA分子是長度與其直徑之比大于107線形分子，所以即使是極稀溶液，也有很大粘度RNA溶液粘度小得多核酸發(fā)生變性或降解后其粘度降低核酸化學(xué)主題知識講座第58頁1.4酸堿性核酸分子中既含有酸性基團（磷酸基）也含有弱堿性基團堿基，因而核酸也含有兩性性質(zhì)當(dāng)核酸分子內(nèi)酸性解離和堿性解離相等，本身所帶正電荷與負(fù)電荷相等時，此時核酸溶液pH值即為核酸等電點pI核酸在其等電點時溶解度最小因為磷酸是中等強度酸，堿基展現(xiàn)弱堿性，所以核酸等電點比較低DNA等電點為4-4.5，RNA等電點為2-2.5核酸化學(xué)主題知識講座第59頁1.5核酸水解核酸可被酸解、堿解和酶解成各種組分嘌呤堿基比嘧啶堿基易被酸水解下來RNA更不穩(wěn)定，故在試驗室中更難提取水解DNA酶稱為DNA水解酶（DNases）；以RNA為底物稱為RNA水解酶（RNases）。核酸酶依據(jù)作用方式又分作兩類：核酸外切酶和核酸內(nèi)切酶最有應(yīng)用價值是限制性核酸內(nèi)切酶，因其能夠特異性水解核酸中一些特定堿基次序部位核酸化學(xué)主題知識講座第60頁常見DNA限制性內(nèi)切酶專一性酶識別序列和切口說明‥‥AGCT‥‥‥‥TCGA‥‥‥‥GGATCC‥‥‥‥CCTAGG‥‥‥‥AGATCT‥‥‥‥TCTAGA‥‥‥‥GAATTC‥‥‥‥CTTAAG‥‥‥‥AAGCTT‥‥‥‥TTCGAA‥‥‥‥GTCGAC‥‥‥‥CAGCTG‥‥‥‥CCCGGG‥‥‥‥GGGCCC‥‥BamHIAluIBglIEcoRIHindⅢSalISmaI四核苷酸，平端切口六核苷酸，平端切口六核苷酸，粘端切口六核苷酸，粘端切口六核苷酸，粘端切口六核苷酸，粘端切口六核苷酸，粘端切口核酸化學(xué)主題知識講座第61頁1.6區(qū)分DNA和RNA（呈色反應(yīng)）DNA：D-脫氧核糖+二苯胺藍(lán)紫色RNA：D-核糖+濃HCl+苔黑粉綠色

（甲基間苯二酚）酸加熱加熱核酸化學(xué)主題知識講座第62頁2.紫外吸收性質(zhì)因為嘌呤堿和嘧啶堿紫外線吸收特征，所以核酸分子含有紫外吸收性質(zhì)普通在260nm左右有最大吸收峰（蛋白質(zhì)在280nm），能夠作為核酸及其組分定性和定量測定依據(jù)純DNAA260/A280大于1.8純RNAA260/A280到達(dá)2.0純核酸樣品能夠直接讀取A260進行定量測定

DNA紫外吸收1天然DNA；2變性DNA；3核苷酸總吸收值核酸化學(xué)主題知識講座第63頁3.變性和復(fù)性3.1變性（denaturation）定義：是指核酸雙螺旋區(qū)氫鍵斷裂，變成單鏈結(jié)構(gòu)過程核酸變性并不包括磷酸二酯鍵斷裂，所以它一級結(jié)構(gòu)(堿基次序)保持不變。變性核酸將失去其個別或全部生物活性核酸化學(xué)主題知識講座第64頁3.2變性原因：很各種溫度升高—熱變性酸堿度改變—酸堿變性甲醛和尿素等存在—變性劑DNA變性（加熱或極端pH）核酸化學(xué)主題知識講座第65頁3.3DNA變性后性質(zhì)改變粘度下降分子量不變A260值增加天然狀態(tài)DNA在完全變性后，紫外吸收(260nm)值增加25－40%.RNA變性后，約增加1.1%；利用紫外吸收改變，能夠檢測核酸變性情況增色效應(yīng)：變性后DNA對260nm紫外光吸收率（A260）比變性前顯著增加，這種現(xiàn)象稱為增色效應(yīng)核酸化學(xué)主題知識講座第66頁用加熱方法使DNA變性叫做熱變性DNA變性過程是突變性，它在很窄溫度區(qū)間內(nèi)完成，類似于晶體熔化通常將DNA變性到達(dá)50%時，即增色效應(yīng)到達(dá)二分之一時溫度稱為DNA解鏈溫度（meltingtemperature,Tm）,Tm也稱熔解溫度或DNA熔點普通DNATm值在70-85

C之間3.4DNA熱變性和解鏈溫度（Tm）核酸化學(xué)主題知識講座第67頁Tm意義G和C含量高，Tm值高因而測定Tm值，可反應(yīng)DNA分子中G、C含量，可經(jīng)過經(jīng)驗公式計算：（G+C)%=(Tm-69.3)*2.44%變性溫度范圍大小可反應(yīng)出DNA均一性程度和堿基組成復(fù)雜程度：均質(zhì)DNA熔解過程發(fā)生在一個較小溫度范圍內(nèi)；異質(zhì)DNA熔解過程發(fā)生在一個較寬溫度范圍內(nèi)。核酸化學(xué)主題知識講座第68頁3.5核酸復(fù)性定義:變性DNA在適當(dāng)條件下，兩條彼此分開單鏈能夠重新締合成為雙螺旋結(jié)構(gòu)，這一過程稱為復(fù)性核酸化學(xué)主題知識講座第69頁復(fù)性改變:DNA復(fù)性后，一系列物理、化學(xué)性質(zhì)將得到恢復(fù)減色效應(yīng):復(fù)性DNA紫外光吸收率（A260）降低，甚至恢復(fù)到變性前水平,這種現(xiàn)象稱為減色效應(yīng)影響復(fù)性程度、速率條件將熱變性DNA遲緩冷卻時，能夠復(fù)性，這一過程也叫退火（annealing)分子量越大復(fù)性越難濃度越大，復(fù)性越輕易組成越單一復(fù)性越輕易核酸化學(xué)主題知識講座第70頁4.分子雜交（hybridization）定義:異源兩條核酸單鏈間形成雙鏈分子過程雜交DNA分子:異源DNA鏈形成新分子DNA-RNA雜交分子:DNA單鏈與互補RNA鏈之間發(fā)生雜交局部雜交:形成熱變性DNA單鏈，在復(fù)性時與在一些區(qū)域有互補序列異源DNA單鏈形成雙螺旋結(jié)構(gòu)核酸雜交在分子生物學(xué)和遺傳學(xué)研究中含有主要意義相關(guān)視頻：/u11/v_NDA2MTUzNjc.htmlDNA雜交(1.5分鐘)核酸化學(xué)主題知識講座第71頁核酸化學(xué)主題知識講座第72頁

一、選擇題1.以下DNA序列中，哪一個復(fù)雜度最高（）A.ACACACACACACB.ATGATGATGATGC.TCAGTCAGTCAGTGTGTGTGTGTGTACTACTACTACAGTCAGTCAGTCD.GTACGGTACGGTE.CAGATAGGCCTACATGCCATGCCAGTCTATCCGGAT2.反密碼子UGA所識別密碼子是（）ACUB.ACTC.UCAD.TCAE.都不對3.胸腺嘧啶除了作為DNA主要組分外，還經(jīng)常出現(xiàn)在以下那種RNA分子中（）A.mRNAB.tRNAc.rRNA4.以下突變中，哪一個致死性最大？A.胞嘧啶取代腺嘌呤B.腺嘌呤取代鳥嘌呤C.插入三個核苷酸D.插入一個核苷酸E.丟失三個核苷酸5.tRNA對以下哪一個物質(zhì)含有特異性識別作用：（

）A.核糖體DNA；B.染色體DNA；C.mRNA上密碼子；D.rRNA。 6.由兩種不一樣堿基交替排列合成多聚核苷酸，經(jīng)轉(zhuǎn)譯后可生成:（

）A.兩種多肽，每種多肽含一個類型氨基酸；B.由兩種氨基酸交替排列組成多肽；C.三種多肽，每種多肽含一個類型氨基酸；D.三種多肽，這三種多肽都由兩種氨基酸交替排列組成核酸化學(xué)主題知識講座第73頁7.雙鏈DNA中，以下哪一組堿基含量高，則它Tm值也高？（

）A.腺嘌呤+鳥嘌呤;B.胞嘧啶+胸腺嘧啶；C.腺嘌呤+胸腺嘧啶；D胞嘧啶+鳥嘌呤。8.以下關(guān)于多核苷酸鏈敘述，哪一項是正確？（

）A.鏈兩端在結(jié)構(gòu)上是相同；B.核苷酸殘基經(jīng)過磷酸二酯鍵彼此相連接；C.最少有20種不一樣單核苷酸被利用；D嘌呤堿和嘧啶堿是重復(fù)單位。 9.蛋白質(zhì)生物合成中rRNA作用是。（

）A.提供遺傳密碼；B.決定氨基酸排列次序；C.提供蛋白質(zhì)合成場所；D.運輸氨基酸。10.ATP分子中含有（

）A.1個高能磷酸鍵；B.2個高能磷酸鍵；C.3個高能磷酸鍵；D.