2020年秋季期 生化理论授课-3 核酸化学ppt课件

1、 教学重点教学重点 本章重点引见核苷酸的化学构造本章重点引见核苷酸的化学构造与性质，进一步了解核酸的一级构造和二级与性质，进一步了解核酸的一级构造和二级构造，重点掌握构造，重点掌握DNADNA双螺旋构造和双螺旋构造和tRNAtRNA的三叶的三叶草构造。分析比较核酸分子的组成和构造上草构造。分析比较核酸分子的组成和构造上的特点，进而联络它们的性质和功能。的特点，进而联络它们的性质和功能。 教学目的教学目的 1掌握核酸的化学本质及DNA和RNA的构造和功能；2熟习嘌呤、嘧啶、核苷、核苷酸在分子构造上的关系， 认识核酸在生物科学上的重要性及其实际意义；3了解核酸构造与其性质、功能的相互关系。 教学难

2、点教学难点 核酸分子和各核苷酸分子内的核酸分子和各核苷酸分子内的衔接方式，衔接方式， DNA DNA和和RNARNA构造及与功能的关系。构造及与功能的关系。前言前言3.1 3.1 核酸的组成成分核酸的组成成分3.3 DNA3.3 DNA的二级构造的二级构造3.2 3.2 核酸的一级构造核酸的一级构造3.73.7核酸的性质核酸的性质3.6 RNA3.6 RNA的构造与功能的构造与功能思索与练习思索与练习 教学纲要教学纲要 3.4 DNA3.4 DNA的高级构造的高级构造3.5 DNA与基因组3.8核酸的序列测定前言前言1869年，年，Miescher从细胞核中分别出从细胞核中分别出“核素核素19

3、3040年，年，Kossel 和和 Levene等确定核酸的组分后，等确定核酸的组分后， 明确核酸的类别：明确核酸的类别：核核酸酸脱氧核糖核酸脱氧核糖核酸DNA核糖核酸核糖核酸RNA核酸核酸19441944年，年，Avery Avery 的的“肺炎双球菌转化实验：肺炎双球菌转化实验：DNA无荚膜，无荚膜，不致病不致病温育温育有荚膜，致病有荚膜，致病传代传代传代传代有荚膜，致病有荚膜，致病有荚膜，致病有荚膜，致病有荚膜，致病有荚膜，致病DNADNA是有机体的遗传物质是有机体的遗传物质前言前言除少数病毒除少数病毒RNA病毒以病毒以RNA作为遗传物质外，多数有机体的遗作为遗传物质外，多数有机体的遗传

4、物质是传物质是DNA。不同有机体遗传物质信息分子不同有机体遗传物质信息分子的构造差别，使得其所含蛋白质的构造差别，使得其所含蛋白质表现分子的种类和数量有所差表现分子的种类和数量有所差别，有机体表现出不同的形状构造别，有机体表现出不同的形状构造和代谢类型。和代谢类型。RNA的主要作用是从的主要作用是从DNA转录遗转录遗传信息，并指点蛋白质的合成。传信息，并指点蛋白质的合成。19531953年，年，WatsonWatson和和CrickCrick提出提出DNADNA双螺旋构造模型。双螺旋构造模型。DNA是大分子，其中蕴藏有大量的遗传信息前言前言 98 98核中染色体核中染色体 真核真核 线粒体线粒

5、体 核外核外 质粒质粒 叶绿体叶绿体 DNA DNA 拟核拟核 原核原核 核外：质粒核外：质粒 病毒：病毒：DNADNA病毒病毒 前言前言 mRNA (5%) mRNA (5%) 真核真核 tRNA (10-15%) tRNA (10-15%) rRNA rRNA80%80% hnRNA hnRNA和和snRNAsnRNA RNA mRNA RNA mRNA 原核原核 tRNA tRNA rRNA rRNA 病毒：病毒：RNARNA病毒病毒前言前言什么是核酸？什么是核酸？ 核酸是主要存在于核酸是主要存在于 细胞核细胞核 中含中含 磷丰富呈磷丰富呈 酸性酸性的的 物质，是物质，是 核蛋白核蛋白

6、的成分之一，的成分之一，是由核苷酸聚合而成的高聚物，是具有是由核苷酸聚合而成的高聚物，是具有 遗传功能遗传功能 的生物大分子。依其所含的的生物大分子。依其所含的 组成成分组成成分 的不同分为的不同分为 DNA DNA 和和 RNA RNA 两大类，两大类，RNARNA主要包括主要包括mRNAmRNA、rRNArRNA和和tRNAtRNA三小类。三小类。 核酸有何重要生物学功能？核酸有何重要生物学功能？ 核酸是具有遗传功能的生物大分子，有核酸是具有遗传功能的生物大分子，有 遗传遗传大分子或信息大分子大分子或信息大分子 之称，其中之称，其中 DNA DNA 是遗传信息的载体，是生物体是遗传信息的载

7、体，是生物体 主要的主要的 遗传遗传物质；物质； RNA RNA 参与蛋白质的生物合成、参与蛋白质的生物合成、RNARNA转录后的加工转录后的加工修饰、基因表达的调理及催化等。修饰、基因表达的调理及催化等。前言前言元素组成：元素组成： C H O N P (9%-9.9%) C H O N P (9%-9.9%) 核酸核酸核苷酸核苷酸核苷核苷磷酸磷酸碱基碱基戊糖戊糖嘌呤嘌呤嘧啶嘧啶核糖核糖脱氧脱氧核糖核糖核酸酶核酸酶核苷酸酶核苷酸酶核苷酶核苷酶核酸的组成成分核酸的组成成分遗传大分子遗传大分子核酸的组成单位核酸的组成单位RNA:P-9.5%,DNA:P-9.84%3.1 核酸的组成成分核酸的组成

8、成分组成核酸的戊糖有两种：组成核酸的戊糖有两种：RNA-D-核糖核糖 DNA-D-2-脱氧核糖脱氧核糖OHHOHHOHOHHHOCH2HOCH2OHHOHHHOHHD-核糖D-2-脱氧核糖54321123453.1 核酸的组成成分核酸的组成成分3.1.1 3.1.1 戊糖戊糖嘧啶环嘧啶环咪唑环咪唑环NNNHNNH2腺嘌呤腺嘌呤Adenine6-氨基嘌呤氨基嘌呤NHNNHNONH2鸟嘌呤鸟嘌呤Guanine2-氨基氨基-6-氧嘌呤氧嘌呤DNA，RNA3.1 核酸的组成成分核酸的组成成分3.1.2 3.1.2 含氮碱含氮碱尿嘧啶尿嘧啶UracilNHNHOONNHNH2ONHNHOOCH3胞嘧啶胞

9、嘧啶Cyt胸腺嘧啶胸腺嘧啶ThyRNADNA3.1 核酸的组成成分核酸的组成成分3.1.2 3.1.2 含氮碱含氮碱3.1 核酸的组成成分核酸的组成成分3.1.2 3.1.2 含氮碱含氮碱NNOOHHH烯醇式酮式ONHNOHHHH烯醇式与酮式互变稀有碱基：核苷的定义：戊糖核苷的定义：戊糖+ +碱基碱基 核苷的衔接：核苷的衔接：C-NC-N键，称为键，称为C-NC-N糖苷键糖苷键(OH)C1-N1(OH)C1-N93.1 核酸的组成成分核酸的组成成分3.1.3 3.1.3 核苷核苷胞嘧啶核苷尿嘧啶核苷鸟嘌呤核苷腺嘌呤核苷NNOHHONNNH2HONNOHH2NNNNNNNNH2OHHOHHOHH

10、HOCH2HOCH2OHHOHHOHHOHHOHHOHHHOCH2OHHOHHOHHHOCH2OHAdenosine-A Guanosine-G Cytidine C Uridine-U核苷包括核糖核苷核苷包括核糖核苷 脱氧核糖核苷脱氧核糖核苷l核苷的种类核苷的种类胞嘧啶核苷尿嘧啶核苷鸟嘌呤核苷腺嘌呤核苷NNOHHONNNH2HONNOHH2NNNNNNNNH2OHHOHHOHHHOCH2HOCH2OHHOHHOHHOHHOHHOHHHOCH2OHHOHHOHHHOCH2脱氧核糖核苷有脱氧核糖核苷有 种？是哪种？是哪 种？与核糖核苷有何区别？种？与核糖核苷有何区别？脱氧核糖核苷与核糖核苷的区别

11、：脱氧核糖核苷与核糖核苷的区别：1、戊糖有区别：核糖、戊糖有区别：核糖 脱氧核糖；脱氧核糖；2、碱基有区别：、碱基有区别： U T 脱氧核糖核苷种类：同样是脱氧核糖核苷种类：同样是 4 种：种： dA、dG、dC、dTTCH3 核苷酸核苷酸 核苷核苷-磷酸磷酸 (碱基戊糖磷酸碱基戊糖磷酸)HHHHHHH H H酯键酯键糖苷键糖苷键核糖核苷酸核糖核苷酸AMP)脱氧核糖核苷酸脱氧核糖核苷酸dAMP 定义？定义？衔接方式？衔接方式？ 种类？种类？3.1 核酸的组成成分核酸的组成成分3.1.4 3.1.4 核苷酸核苷酸继续磷酸化继续磷酸化O-POO-NNNNNH2OHHOHHOHHOCH2O-POO-

12、O-POO-三磷酸腺苷 (ATP)AMPADPATP核酸组成单位核酸组成单位游离核苷酸游离核苷酸含两个含两个“3.1 核酸的组成成分核酸的组成成分3.1.4 3.1.4 核苷酸核苷酸核苷酸衍生物核苷酸衍生物l cAMPl cGMP环化核苷酸3.1 核酸的组成成分核酸的组成成分3.1.4 3.1.4 核苷酸核苷酸核苷酸衍生物核苷酸衍生物 核酸中也存在一些不常见的稀有碱基。稀有碱核酸中也存在一些不常见的稀有碱基。稀有碱基的种类很多，大部分是上述碱基的甲基化产物。基的种类很多，大部分是上述碱基的甲基化产物。3.1 核酸的组成成分核酸的组成成分核苷酸衍生物核苷酸衍生物3.1.4 3.1.4 核苷酸核苷

13、酸5533H2O3，5-磷酸二酯键磷酸二酯键两个单核苷酸两个单核苷酸一个二核苷酸某碱基某碱基二核苷酸一个二核苷酸某碱基某碱基二核苷酸3.2 核酸的一级构造核酸的一级构造5-末端末端P 多核苷酸链多核苷酸链 多脱氧核苷酸链多脱氧核苷酸链 3-末端末端OH3.2 核酸的一级构造核酸的一级构造5-5-磷酸端常用磷酸端常用 P P表示表示-3-3-羟基端常用羟基端常用OHOH表示表示-多聚核苷酸的表示方式多聚核苷酸的表示方式DNA RNA5PdAPdCPdGPdTOH 3 5PAPCPGPUOH 5ACGT 3 5ACGU3 ACGT ACGU3.2 核酸的一级构造核酸的一级构造T53OH U53 1

14、3OH OH T53OH U53 13OH DNA RNAT53OH U53 13OH 2.0 nm小小沟沟大大沟沟19531953年，年，Watson Watson 和和Crick Crick 提出提出3.3 DNA的二级构造的二级构造1X射线衍射数据射线衍射数据 Wilkins和和Franklin发现不同来源的发现不同来源的DNA纤维具有纤维具有类似的类似的X射线衍射图射线衍射图 谱，而且沿长轴有周期性变化。谱，而且沿长轴有周期性变化。2碱基配对证据碱基配对证据 Chargaff发现发现DNA中中A与与T、C与与G的数目相等。后来的数目相等。后来 Pauling 和和Corey发现发现A与

15、与T生成生成2个氢键、个氢键、C与与G生成生成3个氢个氢键。键。3DNA滴定曲线滴定曲线 3.3.1 3.3.1 双螺旋构造模型的实验根据双螺旋构造模型的实验根据3.3 DNA的二级构造的二级构造1 1两条多核苷酸链反向平行螺旋前两条多核苷酸链反向平行螺旋前进。外表有一大沟和一小沟进。外表有一大沟和一小沟2 2双螺旋每转一周有双螺旋每转一周有1010个个bpbp，螺距，螺距3.4nm3.4nm，直径，直径2.0nm2.0nm3 3主链磷酸主链磷酸- -脱氧核糖在外侧，脱氧核糖在外侧，侧链碱基在内侧。内侧链间碱基配侧链碱基在内侧。内侧链间碱基配对相连。对相连。2.0 nm小小沟沟大大沟沟3.3

16、DNA的二级构造的二级构造3.3.2 3.3.2 双螺旋构造模型的要点双螺旋构造模型的要点(4)(4)碱基配对有一定规律：碱基配对有一定规律：A A与与T T、构成、构成2 2个氢键；个氢键；G G与与C C，构成，构成3 3个氢键。个氢键。(5)(5)两条链互为互补链两条链互为互补链碱基配对碱基配对2.0 nm小小沟沟大大沟沟(1)(1)氢键比较弱氢键比较弱横向力横向力(2)(2)碱基堆积力由芳香族碱基碱基堆积力由芳香族碱基电电子间的相互作用引起的，能构成疏水子间的相互作用引起的，能构成疏水中心，是稳定中心，是稳定DNADNA最重要的要素最重要的要素纵向力纵向力另外还有：另外还有：(3)(3

17、)离子键减少双链间的静电斥离子键减少双链间的静电斥力。力。3.3 DNA的二级构造的二级构造3.3.3 3.3.3 双螺旋的稳定要素双螺旋的稳定要素2.0 nm小小沟沟大大沟沟B-DNA：92%相对湿度，接近细胞内的相对湿度，接近细胞内的DNA构象，与构象，与Watson 和和Crick提出的模型类似。提出的模型类似。A-DNA：75%相对湿度，与溶液中相对湿度，与溶液中DNA-RNA杂交分子的构象类似，杂交分子的构象类似，推测转录时发生推测转录时发生BA。其碱基平面倾斜。其碱基平面倾斜20，螺距与每一转碱基对，螺距与每一转碱基对数目都有变化。数目都有变化。Z-DNA：主链呈锯齿型左向环绕，直

18、径约：主链呈锯齿型左向环绕，直径约1.8nm，螺距，螺距4.5nm，每一，每一转含转含12个个bp，只需小沟。，只需小沟。B-DNA与与Z-DNA的相互转换能够和基因的的相互转换能够和基因的调控有关。调控有关。C-DNAC-DNA：44-46%44-46%相对湿度，螺距相对湿度，螺距3.09nm3.09nm，每转螺旋，每转螺旋9.339.33个碱基对，个碱基对，碱基对倾斜碱基对倾斜6 6。能够是特定条件下。能够是特定条件下B-DNAB-DNA和和A-DNAA-DNA的转化中间物。的转化中间物。3.3 DNA的二级构造的二级构造3.3.4 DNA3.3.4 DNA二级构造的其他类型二级构造的其他

19、类型3.3 DNA的二级构造的二级构造3.3.4 DNA3.3.4 DNA二级构造的其他类型二级构造的其他类型DNADNA的不同构造类型的各项参数的不同构造类型的各项参数类型类型旋转方向旋转方向结晶状态结晶状态螺旋直径螺旋直径（nmnm）螺距螺距（nmnm）每转碱基每转碱基对数目对数目碱基对间碱基对间垂直距离垂直距离（nmnm）碱基旋碱基旋转角度转角度A-DNAA-DNAB-DNAB-DNAC-DNAC-DNAZ-DNAZ-DNA右右 75%Na75%Na+ +右右 92%Na 92%Na + +右右 46%Li 46%Li + +左左 人工合成人工合成2.32.32.02.01.921.92

20、1.81.82.82.83.43.43.13.14.54.5111110109.39.312120.2550.2550.340.340.330.330.370.3732.732.736363838-60-603.3 DNA的二级构造的二级构造3.3.4 DNA3.3.4 DNA二级构造的其他类型二级构造的其他类型3.4 DNA的高级构造的高级构造3.4.1 3.4.1 环状环状DNADNA的超螺旋构造的超螺旋构造DNA双螺旋的进一步扭曲构成三级构造超螺旋染色体包装3.4 DNA的高级构造的高级构造3.4.2 3.4.2 真核生物染色体的构造真核生物染色体的构造多级螺旋模型多级螺旋模型DNA D

21、NA 核小体核小体 螺线管螺线管 超螺线管超螺线管 染色单体染色单体2nm 11nm 30nm 400nm 2nm 11nm 30nm 400nm 2-10m2-10m双螺旋双螺旋 一级包装一级包装 二级包装二级包装 三级包装三级包装 四级包装四级包装 紧缩倍数紧缩倍数 7 6 40 7 6 40 5 5 共共84008400染色体包装表示图染色体包装表示图包装包装包装包装包装包装包装包装3.5 DNA和基因组和基因组3.5.1 3.5.1 基因与基因组的慨念基因与基因组的慨念基因-DNA分子中最小的功能单位。基因组-生物体所含的全套遗传物质。基因组学-研讨基因组的构造、功能及表达产物的学科。

22、 3.5.2 3.5.2 基因和细菌基因组的特点基因和细菌基因组的特点3.5.3 3.5.3 真核生物基因组的特点真核生物基因组的特点1基因组较大2不存在支配子构造3存在大量反复序列4有断裂基因1基因组较小2大部分用于编码蛋白质3存在支配子构造RNA是单链分子，因此，在是单链分子，因此，在RNA分子中，并不遵守碱基种类的数量比分子中，并不遵守碱基种类的数量比例关系，即分子中的嘌呤碱基总数不一定等于嘧啶碱基的总数。例关系，即分子中的嘌呤碱基总数不一定等于嘧啶碱基的总数。RNA分子中，部分区域也能构成双螺旋构造，不能构成双螺旋的部分，分子中，部分区域也能构成双螺旋构造，不能构成双螺旋的部分，那么构

23、成突环。这种构造可以笼统地称为那么构成突环。这种构造可以笼统地称为“发夹型构造。发夹型构造。在在RNA的双螺旋构造中，碱基的配对情况不象的双螺旋构造中，碱基的配对情况不象DNA中严厉。中严厉。G 除了可除了可以和以和C 配对外，也可以和配对外，也可以和U 配对。配对。G-U 配对构成的氢键较弱。不同类配对构成的氢键较弱。不同类型的型的RNA, 其二级构造有明显的差别。其二级构造有明显的差别。tRNA中除了常见的碱基外，还存在一些稀有碱基，这类碱基大部分位中除了常见的碱基外，还存在一些稀有碱基，这类碱基大部分位于突环部分。于突环部分。3.6 RNA的构造与功能的构造与功能RNA的一级构造-RNA

24、的高级构造-RNA分子是含短的不完全螺旋区的多核苷酸链。分子是含短的不完全螺旋区的多核苷酸链。3.6.1 tRNA3.6.1 tRNAtRNA约占约占RNA总量的总量的15%，主要作用是转运氨基酸用于，主要作用是转运氨基酸用于合成蛋白质。合成蛋白质。tRNA分子量为分子量为4S，1965年年Holley 测定测定AlatRNA一级构造，提出三叶草二级构造模型。一级构造，提出三叶草二级构造模型。tRNA分子具有以下特点：分子具有以下特点：分子量分子量25000左右，大约由左右，大约由7090个核苷酸组成，沉降系数为个核苷酸组成，沉降系数为4S左右。左右。分子中含有较多的修饰成分。分子中含有较多的

25、修饰成分。3 -末端都具有末端都具有CpCpAOH的构造。的构造。主要特征：主要特征：1. 1.四臂四环：氨基酸臂：四臂四环：氨基酸臂：33端有端有CCAOHCCAOH的共的共有构造；反密码子环：环上的反密码子与有构造；反密码子环：环上的反密码子与mRNAmRNA相互作用；相互作用； 二氢尿嘧啶二氢尿嘧啶D D环：其上环：其上有二氢尿嘧啶有二氢尿嘧啶D D，与识别酶有关；，与识别酶有关； TC TC环：含有环：含有T T和和，与识别核糖体有关；，与识别核糖体有关； 可变环：可变环：其上的核苷酸数目可以变动；其上的核苷酸数目可以变动；2.2.含有修饰碱基和可变核苷酸，修饰碱基约为含有修饰碱基和可

26、变核苷酸，修饰碱基约为10%10%。tRNAtRNA的二级构造的二级构造三叶草型三叶草型3.6 RNA的构造与功能的构造与功能 在三叶草型在三叶草型二级构造的二级构造的根底上，突根底上，突环上未配对环上未配对的碱基由于的碱基由于整个分子的整个分子的扭曲而配成扭曲而配成对，目前知对，目前知的的tRNAtRNA的三的三级构造均为级构造均为倒倒L L型型tRNA的三级构造倒 L型倒倒“L型型核糖体核糖体RNARNA rRNA rRNA占细胞占细胞RNA总量的总量的80%，与蛋白质，与蛋白质40%共同组成核糖体。共同组成核糖体。原原 核核 生生 物物 真真 核核 生生 物物核糖体核糖体rRNA核糖体核

27、糖体rRNA 70S30S+50S16S、5S、23S 80S40S+60S18S、5S、5.8S、28S 3.6 RNA的构造与功能的构造与功能3.6.2 rRNA3.6.2 rRNAmRNA约占细胞约占细胞RNA总量的总量的35%，是蛋白质合成的模板。，是蛋白质合成的模板。真核生物真核生物mRNA的前体在核内合成，包括整个基因的内含的前体在核内合成，包括整个基因的内含子和外显子的转录产物，构成分子大小极不均匀的子和外显子的转录产物，构成分子大小极不均匀的hnRNA。3.6 RNA的构造与功能的构造与功能3.6.3 mRNA3.6.3 mRNA和和hnRNAhnRNA3.6.4 snRNA(

28、3.6.4 snRNA(小分子小分子RNA)RNA)和和snoRNA(snoRNA(核仁小核仁小RNA)RNA)3.6.5 asRNA3.6.5 asRNA反义反义RNA)RNA)和和RNAiRNAiRNARNA干扰干扰) )3.6.6 3.6.6 非编码非编码RNARNA的多样性的多样性真核细胞真核细胞mRNA的的3 -末端有一段长达末端有一段长达200个核苷酸左右的多聚腺苷酸个核苷酸左右的多聚腺苷酸(polyA)，称为称为 “尾构造尾构造 ，5 -末端有一个甲基化的鸟苷酸，称为末端有一个甲基化的鸟苷酸，称为 “帽构造帽构造 。是两性电解质，呈酸性；是两性电解质，呈酸性；DNADNA白色纤维

29、状固体，白色纤维状固体，RNARNA白色粉末；白色粉末；微溶于水，不溶于有机溶剂；微溶于水，不溶于有机溶剂；DNA-DNA-蛋白，溶于蛋白，溶于1mol/L Nacl 1mol/L Nacl ，低盐不溶；，低盐不溶；RNA-RNA-蛋白，蛋白，溶于溶于0.14mol/L Nacl 0.14mol/L Nacl ，高盐不溶。，高盐不溶。DNADNA在在PH4.2PH4.2时；时；RNARNA在在PH2-2.5PH2-2.5时溶解度最低。时溶解度最低。D-D-核糖核糖+ +苔黒酚甲基间苯二酚苔黒酚甲基间苯二酚 绿色化合物绿色化合物 D- D-脱氧核糖脱氧核糖+ +二苯胺二苯胺 蓝紫色化合物蓝紫色化

30、合物3.7 核酸的性质核酸的性质3.7.1 3.7.1 普通理化性质普通理化性质缘由：核酸的碱基具有共扼双键，缘由：核酸的碱基具有共扼双键，因此有紫外吸收性质，吸收峰在因此有紫外吸收性质，吸收峰在260nm蛋白质的紫外吸收峰是蛋白质的紫外吸收峰是280nm。吸收值：核酸的光吸收值比各核吸收值：核酸的光吸收值比各核苷酸光吸收值之和少苷酸光吸收值之和少3040%。 当核酸变性或降解光阴吸收当核酸变性或降解光阴吸收值显著添加增色效应值显著添加增色效应 核酸复性后，光吸收值又回核酸复性后，光吸收值又回复到原有程度减色效应复到原有程度减色效应3.7.2 3.7.2 紫外吸收性质紫外吸收性质3.7 核酸的

31、性质核酸的性质1) 1) 变性的慨念和变性的慨念和TmTm：核酸变性核酸变性-双螺旋区氢键断裂，空间构造破坏，构成单双螺旋区氢键断裂，空间构造破坏，构成单链无规线团状，只涉及次级键的破坏。链无规线团状，只涉及次级键的破坏。Tm-紫外吸收的添加量到达最大增量一半时的温度称熔解温度紫外吸收的添加量到达最大增量一半时的温度称熔解温度(Tm)增色效应到达增色效应到达50%时的温度。普通时的温度。普通DNA的的Tm值在值在70-85C之间。之间。7075808590T /A /260nmTmTm3.7.3 3.7.3 核酸的变性核酸的变性3.7 核酸的性质核酸的性质(2)(2)影响要素影响要素G-CG-

32、C的相对含量：的相对含量：G G和和C C的含量高，的含量高，TmTm值高。因此测定值高。因此测定TmTm值，可反映值，可反映DNADNA分子中分子中G, CG, C含量，可经过阅历公式计算：含量，可经过阅历公式计算：G+C)%=(Tm-69.3)G+C)%=(Tm-69.3)* *2.442.44溶液离子强度：溶液离子强度低，溶液离子强度：溶液离子强度低，TmTm低。低。溶液中溶液中PHPH：高：高pHpH下碱基广泛去质子而丧失构成氢键的才下碱基广泛去质子而丧失构成氢键的才干。干。变性剂：如甲酰胺、尿素、甲醛等破坏氢键，妨碍碱基堆变性剂：如甲酰胺、尿素、甲醛等破坏氢键，妨碍碱基堆积，使积，使

33、TmTm下降。下降。3.7 核酸的性质核酸的性质3.7.3 3.7.3 核酸的变性核酸的变性1 1定义：变性核酸的互补链在适当条件下重新缔合成定义：变性核酸的互补链在适当条件下重新缔合成双螺旋的过程。双螺旋的过程。4影响复性速度的要素：影响复性速度的要素：单链片段浓度单链片段浓度/单链片段的大小单链片段的大小/片段内反复序列的多少片段内反复序列的多少/溶液溶液离子强度的大小离子强度的大小/溶液温度的高低溶液温度的高低 T 25 2特性：特性：DNA复性后，一系列性质将得到恢复，但复性后，一系列性质将得到恢复，但是生物活性普通只能得到部分的恢复，具有减色效应。是生物活性普通只能得到部分的恢复，具

34、有减色效应。3.7.4 3.7.4 核酸的复性核酸的复性3.7 核酸的性质核酸的性质3 3条件：将热变性的条件：将热变性的DNADNA骤然冷却至低温时，骤然冷却至低温时，DNADNA不不能够复性。变性的能够复性。变性的DNADNA缓慢冷却时可复性，因此又称为缓慢冷却时可复性，因此又称为“退火。退火。定义：在退火条件下，不同来源的定义：在退火条件下，不同来源的DNA互补区构成氢键或互补区构成氢键或DNA单链和单链和RNA链的互补区构成链的互补区构成DNA-RNA杂合双链的过程。杂合双链的过程。探针：用放射性同位素或荧光标志的探针：用放射性同位素或荧光标志的DNA或或RNA片段。片段。原位杂交技术

35、：直接用探针与菌落或组织细胞中的核酸杂原位杂交技术：直接用探针与菌落或组织细胞中的核酸杂交，能准确反映出核酸所在的位置在组织细胞中的功能形交，能准确反映出核酸所在的位置在组织细胞中的功能形状状点杂交：将核酸直接点在膜上，再与核酸杂交。点杂交：将核酸直接点在膜上，再与核酸杂交。Southern印迹法：将电泳分别后的印迹法：将电泳分别后的DNA片段从凝胶转移到片段从凝胶转移到硝酸纤维素膜上，再进展杂交。硝酸纤维素膜上，再进展杂交。Northern印迹法：将电泳分别后的印迹法：将电泳分别后的RNA吸印到纤维素膜上吸印到纤维素膜上再进展分子杂交。再进展分子杂交。3.7 核酸的性质核酸的性质3.7.5 3.7.5 核酸的分子杂交核酸的分子杂交杂交测序法杂交测序法质谱法