生物大分子的结构与功能核酸篇ppt课件

1、第二章第二章 核酸的构造与功能核酸的构造与功能第一节第一节 核酸的分类及化学组成核酸的分类及化学组成第二节第二节 DNADNA的构造与功能的构造与功能第三节第三节 RNARNA的构造与功能的构造与功能第四节第四节 核酸的理化性质及其运用核酸的理化性质及其运用第五节第五节 核酶核酶第一节第一节 核酸的分类及化学组成核酸的分类及化学组成 核酸分为两大类：核酸分为两大类： 脱氧核糖核酸脱氧核糖核酸Deoxyribonucleic AcidDeoxyribonucleic Acid，DNADNA 核糖核酸核糖核酸 Ribonucleic Acid Ribonucleic Acid， RNA RNADN

2、A 双链线状双链线状 双链环状双链环状 单链线状：动物病毒单链线状：动物病毒MVM 单链环状：噬菌体单链环状：噬菌体X174 真核细胞染色体真核细胞染色体DNA 噬菌体噬菌体T2，T5，T7，E-Coli染色体染色体DNA 线粒体线粒体DNA 叶绿体叶绿体DNA 多瘤病毒多瘤病毒DNA，病毒，病毒SV40DNA 噬菌体噬菌体和和X174的复制型的复制型 1 1、脱氧核糖核酸、脱氧核糖核酸DNADNA的类型的类型2 2、核糖核酸、核糖核酸RNARNA RNARNA为单链分子。少数为单链分子。少数RNARNA病毒病毒RNARNA为双链为双链分子。分子。 主要存在于细胞核、细胞质。主要存在于细胞核、

3、细胞质。 RNA RNA主要是担任主要是担任DNADNA遗传信息的翻译和表遗传信息的翻译和表达，分子量要比达，分子量要比DNADNA小得多。小得多。 南京大学2019年攻读硕士研讨生入学考试试题 生物化学 一. 是非题 5. DNA是生物的遗传物质，而RNA那么不是遗传物质。中山大学中山大学2019生化生化浙江大学2019年攻读硕士学位研讨生生物化学入学考试题一 是非题1/3010 真核细胞中DNA只存在于细胞核中 01复旦生化复旦生化02复旦生化复旦生化03复旦生化复旦生化04复旦生化复旦生化05复旦生化复旦生化南京大学2019年攻读硕士研讨生入学考试试题 生物化学 二 选择题以下各题均有一

4、个正确答案， 1. 从一种动物病毒中分别得到的DNA，显示Chargaff碱基组成规律，并且能抗外切核酸酶，那么此DNA为： 1单链线状 2单链环状 3双链线状 4双链环状 中国科学院研讨生院2019 年招收攻读硕士学位研讨生入学一致考试试题科目称号：生物化学甲 3、一个逆转录病毒的单链RNA 碱基组成摩尔百分比为：A，15；U，25；G， 25；C，35。由该病毒的逆转录酶催化生成的双链DNA 的碱基组成是多少？厦门大学08生化总结 只需是双链只需是双链DNADNA分子，其互补碱基含量一定分子，其互补碱基含量一定相等；相等； 双链双链DNADNA分子的单链中，其互补碱基含量普分子的单链中，其

5、互补碱基含量普通不相等；通不相等； 在单链在单链DNADNA分子中，其互补碱基含量普通不分子中，其互补碱基含量普通不相等；相等； 细菌的细菌的DNADNA有两种情况：单链有两种情况：单链DNADNA和双链和双链DNADNA。 假设某生物假设某生物DNADNA内互补碱基含量不相等，那么内互补碱基含量不相等，那么该生物一定是单链该生物一定是单链DNADNA生物。生物。中山大学中山大学2019生化生化二、二、 组成核酸的根本成分组成核酸的根本成分2019西南大学生化 将核酸完全水解后可得到哪些组分，试比较DNA和RNA水解产物的异同。 答：核酸完全水解的产物是碱基,戊糖和磷酸的混合物. RNA水解产

6、物是-D-核糖,胞嘧啶,尿嘧啶,腺嘌呤,鸟嘌呤和磷酸; DNA水解产物是-D-2-脱氧核糖,胞嘧啶,胸腺嘧啶,腺嘌呤,鸟嘌呤和磷酸.厦门大学08生化 判别题厦门大学06年生物化学中国科学院中国科学院2019年研讨生入学试题年研讨生入学试题 16RNA用强碱水解，产生： 2 和5 核苷酸混合物； 2 和3 核苷酸混合物； 3 和5 核苷酸混合物； RNA RNA 在高在高pHpH时那么稳定性很差时那么稳定性很差OH自在的自在的 5-OH 2, 3-环式单核苷酸环式单核苷酸碱由于由于2 2OHOH导致的水解导致的水解脱氧核糖是其显著特点脱氧核糖是其显著特点 ，是，是DNADNA极其稳定的根本缘由极

7、其稳定的根本缘由DNADNA在高在高pHpH值时磷酸酯键非常稳定值时磷酸酯键非常稳定只是碱基存在构像的变化只是碱基存在构像的变化酮式酮式烯醇式烯醇式酮式酮式烯醇式烯醇式中国科学院中国科学院05年年 21，含有胸腺嘧啶的RNA种类是 A,rRNA; B,mRNA; C,tRNA; D,snRNA 中国科学院研讨生院2019 年招收攻读硕士学位研讨生入学一致考试试题科目称号：生物化学甲 11、脱氧核糖是在第几位碳原子上脱去氧的_。 A、2 位 B、3 位 C、5 位 D、6 位 E、以上都不是一稀有碱基一稀有碱基 (minor base) 又称修饰碱基又称修饰碱基 (modified base)

8、指碱基环内某个原子上的氢指碱基环内某个原子上的氢,或环外某原或环外某原子上的氢被甲基等基团取代后所得到的子上的氢被甲基等基团取代后所得到的碱基碱基 种类极多种类极多 大都是甲基化的碱基大都是甲基化的碱基 中国科学院研讨生院2019 年招收攻读硕士学位研讨生入学一致考试试题科目称号：生物化学甲名词解释5、核苷 北师大2000 一. 名词解释(2/20) 3. 修饰核苷二修饰核苷二修饰核苷modified nucleoside： 也称稀有核苷也称稀有核苷minor nucleoside 1.修饰核苷包括三种情况修饰核苷包括三种情况: 1由修饰碱基和糖组成的核苷由修饰碱基和糖组成的核苷 2由非修饰碱

9、基和由非修饰碱基和2-O-甲基核糖组成的核苷甲基核糖组成的核苷 3由碱基与糖衔接方式特殊的核苷由碱基与糖衔接方式特殊的核苷 假尿苷假尿苷 戊糖戊糖 C1-OH H-C5 假尿苷假尿苷(tRNA)5C2.2.修饰核苷的简写符号修饰核苷的简写符号 22位取代置N核苷取代基的数目m取代基少数修饰核苷用单字符号如少数修饰核苷用单字符号如D D、I I；但大多数修饰核苷假设碱基被修饰：但大多数修饰核苷假设碱基被修饰：碱基取代基、取代位置和取代数目写在核苷单字符碱基取代基、取代位置和取代数目写在核苷单字符号的左边，用小写英文字母代表取代基。号的左边，用小写英文字母代表取代基。3.取代基用以下小写英文字母表

10、示取代基用以下小写英文字母表示 :甲基甲基m m 乙酰基乙酰基ac ac 氨基氨基n n 甲硫基甲硫基ms ms 羟基羟基o o或或h h 硫基硫基s s 异戊烯基异戊烯基i i 羧基羧基c c 例如：例如：s4 Uom5 U或hm5 U含修饰核糖的核苷即含修饰核糖的核苷即2-O-甲基核苷的表示方甲基核苷的表示方法，在核苷符号的右下方注上一个小写法，在核苷符号的右下方注上一个小写m。假设核糖被修饰：假设核糖被修饰：例例: 2-O-甲基腺苷，甲基腺苷， Am 山师大06生化 m2G是指 A.含有两个甲基的鸟嘌呤 B.核糖2位上带甲基的鸟苷酸 C.杂环2位上带甲基的鸟苷 D.含有两个甲基的鸟苷酸厦

11、门大学08生化三、一些重要的核苷酸三、一些重要的核苷酸 能量物质：能量物质： ATP等；等； 酶辅助因子：酶辅助因子：NAD+、 NADP + 和和FAD 等；等； 信号传导：信号传导： 环腺苷酸环腺苷酸 cyclic AMP, cAMP,环鸟苷酸环鸟苷酸cyclic GMP, cGMP;第二节第二节 DNA的构造与功能的构造与功能一、一、DNA的构造的构造二、二、DNA的生物学功能的生物学功能1. DNA的一级构造的一级构造2. DNA的二级构造的二级构造3. DNA的三级构造的三级构造携带并传送遗传信息携带并传送遗传信息2019年华南理工大学生化 18. 组成DNA和RNA的诸核苷酸之间衔

12、接戊糖残基的均为 64 键，多聚核苷酸链的方向取决于它的走向，5端的磷酸残基衔接在戊糖的65位碳原子的羟基上。一一DNA的一级构造的一级构造 概念：核酸分子中核苷酸的陈列顺序，即碱基的概念：核酸分子中核苷酸的陈列顺序，即碱基的陈列顺序。陈列顺序。 衔接键：衔接键：3, 5 -磷酸二酯键磷酸二酯键 二个游离末端二个游离末端: 5末端末端(游离磷酸基游离磷酸基), 3末端末端(游离羟基游离羟基) 书写规那么书写规那么:方向方向 5 3,从繁到简有多种表示从繁到简有多种表示方法。方法。 酶酶法法序序列列分分析析的的原原理理 酶酶反反响响电电泳泳方方向向模板模板CCGGTAGCAACT35GG53引物

13、引物dATPdCTPdGTPdTTP+ddATPdATPdCTPdGTPdTTP+ddTTPdATPdCTPdGTPdTTP+ddGTPdATPdCTPdGTPdTTP+ddCTPGGCCAGGCCATCGTTGAGGCGGCCGGCCATCGGCCATCGTTGGGCCATCGGGCCATGGCCATCGTGGCCATCGTTA C G TAGTTGCTACC35TCAACGATGG53读出模板读出模板互补序列互补序列读出模板读出模板序列序列GGCCATCGTTGAGGCCATCGTGGCCATCGTTGGGCCATCGTTGGCCATCGGGCCATCGGCCAGGCCATGGCCGGCD

14、NA测序的根本战略测序的根本战略 设法产生带标志的不同长度的成套设法产生带标志的不同长度的成套DNA片片段，各带有标志的片段起点一样、终点不同，段，各带有标志的片段起点一样、终点不同，使待测的使待测的DNA链中的相应每个核苷酸处都有断链中的相应每个核苷酸处都有断裂或终止。裂或终止。经过经过PAGE电泳，可以将相差一个核苷酸的电泳，可以将相差一个核苷酸的DNA片段分开，片段分开，放射自显影后，根据长短陈列，根据特定末端放射自显影后，根据长短陈列，根据特定末端碱基的碱基的DNA片段就可读出待测片段就可读出待测DNA的碱基序列的碱基序列测序技术进展测序技术进展同位素标志到荧光标志同位素标志到荧光标志

15、,平板电泳平板电泳到毛细管电泳到毛细管电泳多色荧光标志多色荧光标志毛细管电泳毛细管电泳 单色荧光标志单色荧光标志平板电泳平板电泳同位素标志同位素标志平板电泳平板电泳DNA的测序仪表示图的测序仪表示图computer analysis凝胶中凝胶中DNA挪动方向挪动方向样品槽样品槽激光器激光器输入光学系统输入光学系统成象透镜成象透镜聚焦透镜聚焦透镜高灵敏度相机高灵敏度相机旋光镜旋光镜/棱镜组件棱镜组件引物标志法测序(Dye Primer)一个样本，一个样本，4个反响。个反响。4个反响中引物序列一样，但分别标志有不同颜色的荧光。个反响中引物序列一样，但分别标志有不同颜色的荧光。 反响终了后，反响终了

16、后，将将4管反响液混管反响液混合，经乙醇沉淀合，经乙醇沉淀后上样后上样终止法测序(Dye Terminator)一个样本，一个样本，1个反响。反响中包含分别带个反响。反响中包含分别带4色荧光标志的色荧光标志的ddNTP(终止子终止子)DNA的化学测序表示图的化学测序表示图 反响试剂反响试剂G反响：硫酸二甲酯反响：硫酸二甲酯G+A反响：甲酸反响：甲酸T+C反响：肼反响：肼C反响：反响：NaCl+肼肼物种物种GACTA+G/T+CG+C/A+T人人19.9 30.9 19.829.41.030.66小麦小麦23.8 25.6 24.626.00.970.94洋葱洋葱18.4 31.8 18.231

17、.31.010.58菜豆菜豆20.6 29.7 20.129.61.010.69酵母酵母18.3 31.7 17.432.61.000.56大肠杆菌大肠杆菌26.0 24.7 25.723.61.021.07T2噬菌体噬菌体18.2 32.5 16.832.51.020.54二二DNA的二级构造的二级构造双螺旋模型双螺旋模型一研讨背景：一研讨背景： 1、Chargaff 规那么规那么20世纪世纪4050年年代代2、Wilkins 和和Franklin的高质量的的高质量的X-衍射衍射图图3、Watson 和和Crick提出双螺旋模型提出双螺旋模型1953DNADNA构造的提示构造的提示 复试题

18、在DNA分子构造的发现过程中，除了沃森和克里克提出了双螺旋模型，还提出过什么模型二二)DNA双螺旋模型的根本内容双螺旋模型的根本内容 反向平行、互补双链反向平行、互补双链 脱氧核糖和磷酸骨架位于双链外侧，走向相脱氧核糖和磷酸骨架位于双链外侧，走向相反反5 3、3 5； 碱基配对，碱基配对，A-T，G-C 右手螺旋，并有大沟和小沟右手螺旋，并有大沟和小沟 螺旋直径螺旋直径2nm 螺距螺距3.4nm 螺旋一周螺旋一周10个碱基个碱基对，碱基平面间隔对，碱基平面间隔0.34 nm 双螺旋构造稳定力：横向是碱基对氢键；纵向双螺旋构造稳定力：横向是碱基对氢键；纵向是碱基平面间的疏水堆积力是碱基平面间的疏水堆积力base-stacking force浙江大学2019年生物化学四 综合题15/904 DNA双螺旋模型