《生物化學(xué)：1 第一章核酸化學(xué)》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《生物化學(xué)：1 第一章核酸化學(xué)（70頁珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、第 一章核酸的化學(xué)核酸的化學(xué)第一節(jié)核酸概述第一節(jié)核酸概述 (核酸的種類、分布和化學(xué)組成核酸的種類、分布和化學(xué)組成)第二節(jié)核酸的分子結(jié)構(gòu)第二節(jié)核酸的分子結(jié)構(gòu)第三節(jié)核酸的理化性質(zhì)第三節(jié)核酸的理化性質(zhì)第四節(jié)核酸的分析技術(shù)第四節(jié)核酸的分析技術(shù)核核 酸酸(nucleic acid) 是以核苷酸為基本組成單位的生物大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。分子，攜帶和傳遞遺傳信息。 第一節(jié)第一節(jié) 概概 述述一、核酸的發(fā)現(xiàn)和研究進(jìn)展一、核酸的發(fā)現(xiàn)和研究進(jìn)展1868年年 F. Miescher從膿細(xì)胞中提取從膿細(xì)胞中提取“核素核素” 1944年年 Avery等人等人證實(shí)證實(shí)DNA是遺傳物質(zhì)是

2、遺傳物質(zhì)(肺炎球肺炎球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn))1950年年Chargaff et al- Chargaff法則法則1953年年 Watson和和Crick提出提出DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)的雙螺旋結(jié)構(gòu)1968年年 Nirenberg發(fā)現(xiàn)發(fā)現(xiàn)遺傳密碼遺傳密碼1981年年 Gilbert和和Sanger建建立立DNA 測(cè)序方法測(cè)序方法1985年年 Mullis發(fā)明發(fā)明PCR 技術(shù)技術(shù)2000年年 完成人類基因組計(jì)劃基本框架完成人類基因組計(jì)劃基本框架Watson和和Crick于于1953年提出年提出DNA雙螺旋結(jié)雙螺旋結(jié)構(gòu)模型構(gòu)模型, 是進(jìn)入分子生物學(xué)時(shí)期的標(biāo)志。是進(jìn)入分子生物學(xué)時(shí)期的標(biāo)志。二、核酸的種類、分

3、布和含量二、核酸的種類、分布和含量1. 種類種類 : 分類的依據(jù)是分類的依據(jù)是戊糖戊糖的差異的差異 DeoxyriboNucleic Acid（DNA） RiboNucleic Acid（RNA）- 核酸的種類、分布和化學(xué)組成核酸的種類、分布和化學(xué)組成ribosome RNA (rRNA) transfer RNA (tRNA) messenger RNA (mRNA)種類及含量的差異種類及含量的差異? ?2. 2. 分布分布 DNA RNA DNA RNA 細(xì)胞核（細(xì)胞核（% %） 98 1098 902 903. 3. 含量含量 DNADNA含量恒定，含量恒定，RNARNA與細(xì)胞生與細(xì)胞生

4、長(zhǎng)狀態(tài)有關(guān)長(zhǎng)狀態(tài)有關(guān)三、核酸的功能三、核酸的功能(一）DNA是是主要主要的遺傳物質(zhì)的遺傳物質(zhì) 1944年，年，O.T.Avery（美）肺炎鏈球菌的轉(zhuǎn)化（美）肺炎鏈球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn),首次證明首次證明DNA是細(xì)菌遺傳性狀的轉(zhuǎn)化因是細(xì)菌遺傳性狀的轉(zhuǎn)化因子子 1953年年 Watson-Crick提出提出DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)的雙螺旋結(jié)構(gòu)RNA病毒病毒朊病毒朊病毒（二）RNA參與基因表達(dá)調(diào)控和蛋白參與基因表達(dá)調(diào)控和蛋白質(zhì)合成質(zhì)合成三種主要三種主要RNA的比較的比較tRNA rRNAmRNA含量含量10-15%80%5%數(shù)量數(shù)量多多少（少（34） 最多最多功能功能運(yùn)輸運(yùn)輸AA，具有，具有反密碼子反密碼子蛋

5、白質(zhì)合蛋白質(zhì)合成場(chǎng)所成場(chǎng)所蛋白質(zhì)合蛋白質(zhì)合成模板，成模板，具有密碼具有密碼子子 四四 、 核酸的化學(xué)組成核酸的化學(xué)組成磷酸磷酸核苷核苷（nucleoside)nucleoside)戊糖戊糖-ribose(R)-ribose(R) deoxyribose(dR) deoxyribose(dR) 堿基堿基 A G U CA G U C A G T C A G T C 核酸核酸多聚核苷酸（多聚核苷酸（polynucleotides)polynucleotides)n n核苷酸（核苷酸（nucleotide)nucleotide)（一）基本結(jié)構(gòu)單位（一）基本結(jié)構(gòu)單位核苷酸核苷酸嘌呤嘌呤(purine)

6、 鳥嘌呤鳥嘌呤(guanine, G)1堿堿 基基9NNNHN12346587腺嘌呤腺嘌呤(adenine, A)嘧啶嘧啶(pyrimidine)NN654321尿嘧啶尿嘧啶 胸腺嘧啶胸腺嘧啶 胞嘧啶胞嘧啶 uracil thymine cytosineCH3U T CU T C堿堿 基基2 2戊戊 糖糖（構(gòu)成（構(gòu)成RNA）1 2 3 4 5 OHOCH2OHOHOH核糖核糖(ribose)（構(gòu)成（構(gòu)成DNA）OHOCH2OHOH脫氧核糖脫氧核糖(deoxyribose)3核苷核苷 核苷核苷(ribonucleoside)的形成的形成堿基和核糖（脫氧核糖）通過堿基和核糖（脫氧核糖）通過糖糖苷鍵

7、苷鍵連接形成核苷（脫氧核苷）。連接形成核苷（脫氧核苷）。OHOCH2OHOHNNNH2O1 11 9POOOHOHOCH2OHOHNNNH2OOHOCH2OHOHNNNH2O核苷酸：核苷酸：AMP, GMP, UMP, CMP脫氧核苷酸：脫氧核苷酸：dAMP, dGMP, dTMP, dCMP 4 核苷酸核苷酸(ribonucleotide)和修飾核苷酸和修飾核苷酸核苷（脫氧核苷）和磷酸以核苷（脫氧核苷）和磷酸以磷酸酯鍵磷酸酯鍵連連接形成核苷酸（脫氧核苷酸）。接形成核苷酸（脫氧核苷酸）。 DNADNA、RNARNA組成異同組成異同 DNA RNA磷酸磷酸 磷酸磷酸 磷酸磷酸戊糖戊糖 2-脫氧脫

8、氧核糖（核糖（dR) 核糖（核糖（R）堿基堿基 嘌呤嘌呤 A、G A、G 嘧啶嘧啶 C、T C、U修飾核苷酸修飾核苷酸 甲基化（兩種寫法的區(qū)別甲基化（兩種寫法的區(qū)別, , m m2 2A A vs vs AmAm） 假尿苷（假尿苷（ ） 二氫尿嘧啶核苷（二氫尿嘧啶核苷（DHUDHU） 二氫尿嘧啶二氫尿嘧啶核苷核苷（DHUDHU）HHHH6體內(nèi)重要的游離核苷酸及其衍生物體內(nèi)重要的游離核苷酸及其衍生物1.1.多磷酸核苷酸：多磷酸核苷酸：NMPNMP，NDPNDP，NTPNTPdNMP, dNDP, dNMP, dNDP, dNTPdNTPNOCH2OOHOHNNNNH2POOHOH 2.2. 環(huán)化

9、核苷酸環(huán)化核苷酸: : cAMPcAMP，cGMPcGMPNOCH2OOHONNNNH2POOH1）DNARNA組成組成2）多磷酸核苷酸，能量代謝）多磷酸核苷酸，能量代謝 3）環(huán)核苷酸）環(huán)核苷酸 cAMP、cGMP 第二信使第二信使 4）NADNADP FADFMN 輔酶，生物氧化輔酶，生物氧化 小結(jié)：小結(jié)：3. 3.含核苷酸的生物活性物質(zhì)：含核苷酸的生物活性物質(zhì)： NAD+（輔酶（輔酶I，煙酰胺腺嘌呤二核苷酸），煙酰胺腺嘌呤二核苷酸）NADP+ (輔酶輔酶II，煙酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸），煙酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸）CoA-SH（輔酶（輔酶A）FMNFAD 等都含有等都含有 AMP第二節(jié)核酸的

10、分子結(jié)構(gòu)第二節(jié)核酸的分子結(jié)構(gòu)一、一、核酸的一級(jí)結(jié)構(gòu)核酸的一級(jí)結(jié)構(gòu): :DNADNA或或RNARNA分子中核苷酸的排列順序。分子中核苷酸的排列順序。由于核苷酸間的差異主要是堿基不同，由于核苷酸間的差異主要是堿基不同，所以也稱為所以也稱為堿基序列堿基序列。核苷酸之間以核苷酸之間以磷酸二酯鍵磷酸二酯鍵連接形成多連接形成多核苷酸鏈，即核酸。核苷酸鏈，即核酸。5 端端3 端端1 1、多聚核苷酸的連接多聚核苷酸的連接(3(3,5,5磷酸二脂鍵）磷酸二脂鍵）CGAA G P5 P T PG PC PT P OH 3 2 2、方向與、方向與書寫方法書寫方法5 pApGpTpGpCpT-OH 3 5 A G T

11、 G C T 3 5AGTGCT 3 or AGTGCT3TCACGA 5二、二、DNADNA的二級(jí)結(jié)構(gòu)的二級(jí)結(jié)構(gòu)(DNA(DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)）雙螺旋結(jié)構(gòu)） ( (一一) ) 理論基礎(chǔ)理論基礎(chǔ)1 1、DNADNA的堿基組成（的堿基組成（ChargaffChargaff法則）法則） A A T T、G G C C A + G A + G T + CT + C2 2、堿基之間以氫鍵連接、堿基之間以氫鍵連接3 3、X-X-光衍射數(shù)據(jù)：光衍射數(shù)據(jù)：Wilkins &FranklinWilkins &FranklinDNADNA可能有可能有2 2條或條或2 2條以上具有螺旋結(jié)構(gòu)的多條以上具有螺旋結(jié)構(gòu)的多核

12、苷酸鏈，螺旋直徑為核苷酸鏈，螺旋直徑為2 nm2 nm，沿，沿DNADNA長(zhǎng)軸有長(zhǎng)軸有0.34 nm 0.34 nm 和和3.4 nm3.4 nm兩個(gè)周期性變化。兩個(gè)周期性變化。( (二二) )DNADNA的二級(jí)結(jié)構(gòu)的二級(jí)結(jié)構(gòu)雙螺旋結(jié)構(gòu)雙螺旋結(jié)構(gòu)1. DNA1. DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型要點(diǎn)雙螺旋結(jié)構(gòu)模型要點(diǎn)（Watson, Crick, 1953Watson, Crick, 1953）1)1)雙螺旋是雙螺旋是反平行雙鏈反平行雙鏈右手螺旋右手螺旋，形成相間的，形成相間的大溝大溝( (major groovemajor groove) )及及小溝小溝( (minor grooveminor groo

13、ve) ) 。2)2)堿基平面與螺旋軸垂堿基平面與螺旋軸垂直直, ,磷酸與脫氧核糖為磷酸與脫氧核糖為DNADNA的骨架的骨架 。3)3)螺旋直徑為螺旋直徑為2 2nmnm，相鄰，相鄰堿基平面距離堿基平面距離0.34nm0.34nm，螺旋一圈螺距螺旋一圈螺距3.4nm3.4nm，一，一圈圈1010對(duì)堿基。對(duì)堿基。4)4)兩條鏈之間通兩條鏈之間通過過A AT T，G GC C互補(bǔ)互補(bǔ)配對(duì)的氫鍵相連。配對(duì)的氫鍵相連。2.2.維持維持DNADNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定因素雙螺旋結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定因素（1 1）、堿基內(nèi)氫鍵）、堿基內(nèi)氫鍵（2 2）、堿基堆集力）、堿基堆集力是使是使DNADNA結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的主要結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的主

14、要因素因素（3 3）、磷酸基與介質(zhì)陽離子間的離子鍵）、磷酸基與介質(zhì)陽離子間的離子鍵3. DNA3. DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的多樣性雙螺旋結(jié)構(gòu)的多樣性存在的意義？存在的意義？三三DNADNA的高級(jí)結(jié)構(gòu)的高級(jí)結(jié)構(gòu)1.DNA1.DNA的超螺旋結(jié)構(gòu)的超螺旋結(jié)構(gòu) ( (superhelix 或或supercoil) )DNADNA雙螺旋鏈再盤繞即形成超螺旋結(jié)構(gòu)。雙螺旋鏈再盤繞即形成超螺旋結(jié)構(gòu)。負(fù)超螺旋負(fù)超螺旋(negative supercoil) (negative supercoil) 盤繞方盤繞方向與向與DNADNA雙螺旋方向相反雙螺旋方向相反, , 即即左手左手超螺旋超螺旋( (常見常見).).正超螺

15、旋正超螺旋(positive supercoil) (positive supercoil) 盤繞方向盤繞方向與與DNADNA雙螺旋方同相同雙螺旋方同相同, ,即即右手右手超螺旋超螺旋( (目前目前僅嗜熱菌體內(nèi)存在僅嗜熱菌體內(nèi)存在).). 意義意義DNADNA超螺旋結(jié)構(gòu)整體或局部的超螺旋結(jié)構(gòu)整體或局部的拓?fù)鋵W(xué)變化及其調(diào)控拓?fù)鋵W(xué)變化及其調(diào)控對(duì)于對(duì)于DNADNA復(fù)制復(fù)制和和RNARNA轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)錄過程具有關(guān)鍵作用。過程具有關(guān)鍵作用。 DNA 的超級(jí)的超級(jí)結(jié)構(gòu)與染色體結(jié)構(gòu)與染色體的組裝的組裝四四 RNARNA的結(jié)構(gòu)與功能的結(jié)構(gòu)與功能 RNA RNA的組成和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：的組成和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：1.1.核糖核苷酸按

16、一定順序相連（核糖核苷酸按一定順序相連（3 3，5 5- -磷酸二酯鍵）磷酸二酯鍵）2.2.基本組成單位：基本組成單位：A AMPMP、G GMPMP、C CMPMP、U UMPMP3.3.主要為單鏈主要為單鏈（一）、（一）、mRNA的結(jié)構(gòu)與功能：的結(jié)構(gòu)與功能：真核生物中：真核生物中：1 1、5 5帽：帽：m m7 7GpppNmPGpppNmP2 2、3 3尾：尾：polyApolyA尾巴尾巴3 3、編碼區(qū)、非編碼區(qū)、編碼區(qū)、非編碼區(qū)m7Gppp-AAAA.A535非編碼區(qū)非編碼區(qū)3非編碼區(qū)非編碼區(qū)編碼區(qū)編碼區(qū)功能：功能：合成蛋白質(zhì)的模板合成蛋白質(zhì)的模板 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：m7GpppAA

17、AAAAAADNAhnRNAmRNAAUGUAGUAAUGA5 UTRUnTranslation Region3 UTR外顯子外顯子內(nèi)含子內(nèi)含子（二）（二）tRNA的結(jié)構(gòu)與功能：的結(jié)構(gòu)與功能：v 功能：功能：轉(zhuǎn)運(yùn)氨基酸至蛋白質(zhì)合成場(chǎng)所轉(zhuǎn)運(yùn)氨基酸至蛋白質(zhì)合成場(chǎng)所結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：1、由、由7090個(gè)核苷酸組個(gè)核苷酸組成成;2、含、含1020%的稀有堿的稀有堿基（基（DHU，假尿嘧啶，假尿嘧啶，mG，mA）；）；3、二級(jí)結(jié)構(gòu)為三葉草形、二級(jí)結(jié)構(gòu)為三葉草形；4、含有四個(gè)臂和四、含有四個(gè)臂和四個(gè)環(huán)；個(gè)環(huán)；5、3端為端為CCA-OH結(jié)構(gòu)，為接受結(jié)構(gòu)，為接受AA的的部位；部位；6、反密碼子環(huán)含有、反密碼

18、子環(huán)含有反密碼子；反密碼子；7、三級(jí)結(jié)構(gòu)為倒、三級(jí)結(jié)構(gòu)為倒L型。型。（三）、（三）、rRNArRNA的結(jié)構(gòu)與功能：的結(jié)構(gòu)與功能：21種種原核原核真核真核小亞基小亞基rRNA蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)rRNA蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)大亞基大亞基16 S18 S33種種5S，23S5S，5.8S ， 28S49種種34種種大大 小小30 S40 S大大 小小50 S60 S核蛋白體核蛋白體大大 小小70 S80 SrRNA+蛋白質(zhì)蛋白質(zhì) 核糖體核糖體v 核糖體的組成核糖體的組成（蛋白質(zhì)合成的場(chǎng)所）（蛋白質(zhì)合成的場(chǎng)所）沉降系數(shù)（沉降系數(shù)（S S）：）： 單位離心力場(chǎng)中沉單位離心力場(chǎng)中沉降分子下沉的速度降分子下沉的速度，常用來

19、描述生物，常用來描述生物分子的大小。分子的大小。五、基因與基因組（自學(xué)）五、基因與基因組（自學(xué)）基因的概念、基因組計(jì)劃及其研究進(jìn)展基因的概念、基因組計(jì)劃及其研究進(jìn)展第三節(jié)第三節(jié) 核酸的理化性質(zhì)核酸的理化性質(zhì)一、兩性電解質(zhì)一、兩性電解質(zhì)二、高分子性質(zhì)二、高分子性質(zhì)三、三、UV吸收吸收 260nm四、變性、復(fù)性與雜交四、變性、復(fù)性與雜交 一、兩性電解質(zhì)一、兩性電解質(zhì) 兩性電解質(zhì)兩性電解質(zhì)但酸性強(qiáng)但酸性強(qiáng) 電泳電泳行為行為-向正極移動(dòng)（向正極移動(dòng)（pH7-8），移動(dòng)速率），移動(dòng)速率與分子大小、凝膠濃度、電流強(qiáng)度有關(guān)。與分子大小、凝膠濃度、電流強(qiáng)度有關(guān)。 沉淀沉淀行為行為-（1）加鹽（）加鹽（中和電荷

20、？中和電荷？） 0.3M NaAC ；（2）乙醇純化）乙醇純化總總RNA電泳圖電泳圖DNA電泳圖電泳圖二、高分子性質(zhì)二、高分子性質(zhì) 粘度粘度 DNARNA 超離心沉降超離心沉降 凝膠過濾（電泳）凝膠過濾（電泳） 三、三、UV吸收吸收 260nm嘌呤堿和嘧啶堿嘌呤堿和嘧啶堿具有共軛雙鍵，在紫外波段具有具有共軛雙鍵，在紫外波段具有強(qiáng)烈吸收，最大吸收值在強(qiáng)烈吸收，最大吸收值在260 nm附近。附近。核酸的核酸的UV吸收的應(yīng)用吸收的應(yīng)用1.核酸濃度的測(cè)定核酸濃度的測(cè)定雙鏈雙鏈DNA：A260表示樣品的表示樣品的260 nm吸收值為吸收值為0.01，核酸的濃度為，核酸的濃度為500 ng/ml。 A26

21、0（稀釋倍數(shù)）（稀釋倍數(shù)）50 ug/ml RNA： A260（稀釋倍數(shù)）（稀釋倍數(shù)）40 ug/ml單鏈單鏈DNA： A260（稀釋倍數(shù)）（稀釋倍數(shù)）33 ug/ml寡核苷酸：寡核苷酸： A260稀釋倍數(shù)稀釋倍數(shù)20 ug/ml0.012.2. 核酸的純度核酸的純度A A260260/A/A280280 DNA : 1.8DNA : 1.8左右左右RNARNA：1.8-2.01.8-2.0（一）變性（一）變性 (denaturation)(denaturation)核酸在理、化因素作用下，雙螺旋結(jié)構(gòu)破核酸在理、化因素作用下，雙螺旋結(jié)構(gòu)破壞變成單鏈，但不涉及共價(jià)鍵的斷裂稱核壞變成單鏈，但不涉及

22、共價(jià)鍵的斷裂稱核酸變性。酸變性。與降解的區(qū)別？與降解的區(qū)別？引起的因素：引起的因素：化學(xué)因素：酸堿變性、尿素、甲醛變性化學(xué)因素：酸堿變性、尿素、甲醛變性物理因素：熱變性物理因素：熱變性DNADNA的熱變性更具典型意義的熱變性更具典型意義 四、變性、復(fù)性與分子雜交四、變性、復(fù)性與分子雜交DNADNA的熱變性的熱變性生物活性部分或完全喪失生物活性部分或完全喪失粘度改變，線性分子變得無序，粘度下降粘度改變，線性分子變得無序，粘度下降UVUV吸收增強(qiáng)，其規(guī)律如下：吸收增強(qiáng)，其規(guī)律如下： 增色效應(yīng)增色效應(yīng) 與減色效應(yīng)與減色效應(yīng)核酸變性后核酸變性后, ,氫鍵破壞，雙螺旋結(jié)構(gòu)破壞，氫鍵破壞，雙螺旋結(jié)構(gòu)破壞，

23、堿基暴露，紫外吸收（堿基暴露，紫外吸收（260nm260nm）增強(qiáng)，謂）增強(qiáng)，謂增增色效應(yīng)色效應(yīng)減色效應(yīng)減色效應(yīng)：核酸的光吸收值比其各核酸成分：核酸的光吸收值比其各核酸成分的光吸收值之和少，這是由于堿基有規(guī)律地的光吸收值之和少，這是由于堿基有規(guī)律地堆積在一起造成的。堆積在一起造成的。 解鏈溫度解鏈溫度熔解溫度熔解溫度 (Tm)熱變性過程中光吸收達(dá)到最大吸收值（完全變熱變性過程中光吸收達(dá)到最大吸收值（完全變性）的性）的50%50%時(shí)的溫度，稱時(shí)的溫度，稱TmTm 80 90 100 100%50%A260 Tm 變性溫度范圍變性溫度范圍 TmTm值值: :1.1. DNA (G+C)DNA (G

24、+C)含量有關(guān)，含量有關(guān)，G+CG+C含量愈大，含量愈大，TmTm愈高愈高 ? ?2.2.與核酸分子與核酸分子的均一性的均一性有關(guān)，有關(guān)，均一性均一性愈愈強(qiáng)強(qiáng)，TmTm愈愈低低。3.3.與介質(zhì)離子強(qiáng)度成正比與介質(zhì)離子強(qiáng)度成正比DNADNA發(fā)生熱變性后，經(jīng)緩慢降溫，如放置室發(fā)生熱變性后，經(jīng)緩慢降溫，如放置室溫逐漸冷卻，解開的互補(bǔ)鏈之間對(duì)應(yīng)的堿溫逐漸冷卻，解開的互補(bǔ)鏈之間對(duì)應(yīng)的堿基對(duì)再形成氫鍵，恢復(fù)完整的雙螺旋結(jié)構(gòu)，基對(duì)再形成氫鍵，恢復(fù)完整的雙螺旋結(jié)構(gòu)，稱稱DNADNA熱變性的復(fù)性。熱變性的復(fù)性。核酸復(fù)性時(shí)對(duì)核酸復(fù)性時(shí)對(duì)UVUV的吸收下降，發(fā)生減色效的吸收下降，發(fā)生減色效應(yīng)應(yīng)（二）（二）DNADN

25、A的復(fù)性的復(fù)性 (renaturation)(renaturation)退火：退火：DNADNA熱變性后緩慢冷卻恢復(fù)成雙螺熱變性后緩慢冷卻恢復(fù)成雙螺旋結(jié)構(gòu)的過程旋結(jié)構(gòu)的過程 (annealing).(annealing). DNADNA加熱變性后，若經(jīng)驟然降溫，互加熱變性后，若經(jīng)驟然降溫，互補(bǔ)鏈堿基之間來不及配對(duì)互補(bǔ)，兩鏈維持分補(bǔ)鏈堿基之間來不及配對(duì)互補(bǔ)，兩鏈維持分離狀態(tài)。離狀態(tài)。慢慢驟驟 （三）核酸分子雜交（三）核酸分子雜交hybridizationhybridization 當(dāng)不同來源的核酸變性后一起復(fù)性當(dāng)不同來源的核酸變性后一起復(fù)性時(shí)，只要這些核酸分子中含有相同序時(shí)，只要這些核酸分子中含

26、有相同序列的片段，即可形成堿基配對(duì)，出現(xiàn)列的片段，即可形成堿基配對(duì)，出現(xiàn)復(fù)性現(xiàn)象，形成雜種核酸分子，或稱復(fù)性現(xiàn)象，形成雜種核酸分子，或稱雜化雙鏈，稱核酸分子雜交。雜化雙鏈，稱核酸分子雜交。DNA-DNADNA-DNASouthern blottingSouthern blottingDNA-RNA Northern blottingDNA-RNA Northern blotting Any one else? Any one else?第四節(jié)核酸的分析技術(shù)（自學(xué)）第四節(jié)核酸的分析技術(shù)（自學(xué)）一核酸雜交與基因芯片技術(shù)一核酸雜交與基因芯片技術(shù)二二DNA的體外擴(kuò)增的體外擴(kuò)增三三DNA的測(cè)序的測(cè)序一核

27、酸雜交與基因芯片（a）（b）（c）（d）（e）基因組基因組DNADNA限制片段限制片段硝酸纖維素濾膜硝酸纖維素濾膜同探針同源雜交的基因同探針同源雜交的基因DNA片段片段X光底片光底片Southern Blotting二DNA的體外擴(kuò)增聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)（Polymerase Chain Reaction, PCR)所需條件：所需條件：DNADNA模板模板dNTPsdNTPs引物引物 （PrimerPrimer）DNADNA聚合酶聚合酶反應(yīng)體系（反應(yīng)體系（buffer with Mgbuffer with Mg2+ 2+ ）過程：過程：變性退火延伸變性退火延伸變性退火延伸變性退火延伸

28、.三DNA的測(cè)序雙脫氧雙脫氧DNA鏈合成終止法鏈合成終止法原理原理:DNA的合成過程中，在新合成的的合成過程中，在新合成的DNA鏈的鏈的3 末端，末端，依據(jù)堿基配對(duì)的原則，通過生成新的依據(jù)堿基配對(duì)的原則，通過生成新的3 ，5 -磷酸磷酸二酯鍵，逐一接入相應(yīng)的核苷酸。如果二酯鍵，逐一接入相應(yīng)的核苷酸。如果DNA合成合成反應(yīng)只使用一種引物，那么新合成的任何反應(yīng)只使用一種引物，那么新合成的任何DNA鏈鏈的起點(diǎn)都一樣。如果接入的核苷酸不是一般的脫的起點(diǎn)都一樣。如果接入的核苷酸不是一般的脫氧核苷酸，而是氧核苷酸，而是2 ，3 -雙脫氧核苷酸時(shí)，由于該雙脫氧核苷酸時(shí)，由于該核苷酸的核苷酸的3 碳位不含羥基

29、，不能夠再生成新的碳位不含羥基，不能夠再生成新的3 ，5 -磷酸二酯鍵，使磷酸二酯鍵，使DNA鏈合成終止，產(chǎn)生短的鏈合成終止，產(chǎn)生短的DNA鏈。鏈。 Fig. DNA sequencing by Sanger (dideoxy) method作業(yè)作業(yè)1.1. 名詞：名詞：生物化學(xué)；核酸的變性與復(fù)性；增色生物化學(xué)；核酸的變性與復(fù)性；增色效應(yīng)與減色效應(yīng)；效應(yīng)與減色效應(yīng)；TmTm2.2. 符號(hào)解釋：符號(hào)解釋：DNADNA；RNARNA；m m5 5C; Am; DHU; C; Am; DHU; ; ATP; dNTP; ; ATP; dNTP; cAMP; poly AcAMP; poly A3.3. 寫結(jié)構(gòu)式：寫結(jié)構(gòu)式：ATPATP； cAMP; DHUcAMP; DHU；U U4.4. 簡(jiǎn)述簡(jiǎn)述DNADNA，RNARNA的分布，結(jié)構(gòu)、組成和的分布，結(jié)構(gòu)、組成和功能的異同。功能的異同。5.5. 理解堿基、核苷、核苷酸和核酸在分理解堿基、核苷、核苷酸和核酸在分子結(jié)構(gòu)上的關(guān)系子結(jié)構(gòu)上的關(guān)系6.6. 三種三種RNARNA的含量、種類及功能的區(qū)別的含量、種類及功能的區(qū)別7.7. DNADNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)的雙螺旋結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)8.8. 維持維持DNADNA雙螺旋結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的主要因素雙螺旋結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的主要因素9.9. 核酸的主要理化性質(zhì)及其應(yīng)用核酸的主要理化性質(zhì)及其應(yīng)用