生物化学核酸结构与功能.ppt

绚丽多彩的生物世界是怎么产生的绚丽多彩的生物世界是怎么产生的？成千上万种不同性状和习性生物间有什？成千上万种不同性状和习性生物间有什么关系？这是自古以来，人们追问的问题。么关系？这是自古以来，人们追问的问题。DNA DNA第 三 章核酸的结构和功能核酸的结构和功能Structure and Function of Nucleic Acid核核 酸酸(nucleic acid)是以核苷酸为基本组成单位的是以核苷酸为基本组成单位的生物大分子，携带和传递遗传信息。生物大分子，携带和传递遗传信息。核酸的概念核酸的概念核酸的分类及分布核酸的分类及分布 90%90%以以上上分分布布于于细细胞胞核核，其其余余分分布布于于核核外外如如线线粒粒体体，叶叶绿体，质粒等。绿体，质粒等。分布于胞核、胞液。分布于胞核、胞液。(deoxyribonucleic acid,DNA)(ribonucleic acid,RNA)脱氧核糖核酸脱氧核糖核酸 核糖核酸核糖核酸携带遗传信息，决定细胞和携带遗传信息，决定细胞和个体的基因型个体的基因型(genotype)。参与细胞内参与细胞内DNA遗传信息遗传信息的表达。某些病毒的表达。某些病毒RNA也也可作为遗传信息的载体。可作为遗传信息的载体。信使信使RNA（mRNA）携带携带DNA遗传信息遗传信息 转运转运RNA（tRNA）通过反密码子识别通过反密码子识别mRNA的的 密码子，使氨基酸对号入座密码子，使氨基酸对号入座核蛋白体核蛋白体 (rRNA)与核糖体蛋白形成核与核糖体蛋白形成核 糖糖 体，是蛋白质合成的场所体，是蛋白质合成的场所RNA的分类及功能的分类及功能 第一节第一节核酸核酸的化学组成及其一级结构的化学组成及其一级结构The Chemical Component and Primary Structure of Nucleic Acidu元素组成元素组成:C、H、O、N、P（9%10%）分子组成分子组成三部分三部分碱基碱基(base)：嘌呤碱，嘧啶碱嘌呤碱，嘧啶碱戊糖戊糖(ribose)：核糖，脱氧核糖核糖，脱氧核糖磷酸磷酸(phosphate)构成核酸的基本组成单位构成核酸的基本组成单位核苷酸核苷酸DNA的基本组成单位是脱氧核糖核苷酸的基本组成单位是脱氧核糖核苷酸。RNA的基本组成单位是核糖核苷酸的基本组成单位是核糖核苷酸。嘌呤嘌呤 嘧啶嘧啶 碱基碱基腺嘌呤（腺嘌呤（A）鸟嘌呤（鸟嘌呤（G）胞嘧啶（胞嘧啶（C）胸腺嘧啶（胸腺嘧啶（T）尿嘧啶（尿嘧啶（U）DNA、RNA均有均有DNA有有RNA有有核苷酸的结构核苷酸的结构每种核酸都含有四种碱基每种核酸都含有四种碱基。嘌呤嘌呤(purine)腺嘌呤腺嘌呤(adenine,A)鸟嘌呤鸟嘌呤(guanine,G)碱碱 基基嘧啶嘧啶(pyrimidine)胞嘧啶胞嘧啶(cytosine,C)尿嘧啶尿嘧啶(uracil,U)胸腺嘧啶胸腺嘧啶(thymine,T)戊戊 糖糖（构成（构成RNA）12345核糖核糖(ribose)（构成（构成DNA）脱氧核糖脱氧核糖(deoxyribose)小结：两类核酸的基本成分区别 RNA DNA 磷酸磷酸 磷酸磷酸 磷酸磷酸 戊糖戊糖 D-核糖核糖 D-2-脱氧核糖脱氧核糖 嘌呤碱嘌呤碱 腺腺(A)、鸟、鸟(G)腺腺(A)、鸟、鸟(G)嘧啶碱嘧啶碱 胞胞(C)、尿、尿(U)胞胞(C)、胸腺胸腺(T)核苷核苷（或脱氧核苷）：碱基和核糖（或脱（或脱氧核苷）：碱基和核糖（或脱氧核糖）通过氧核糖）通过糖苷键糖苷键连接形成。连接形成。OHH糖苷键糖苷键HHN2O112OHOHHCH2ONNHHH脱氧胞嘧啶核苷脱氧胞嘧啶核苷NNNN9NH2OOHOHHHHCH2OHH12糖苷键糖苷键腺嘌呤核苷腺嘌呤核苷核苷酸：核苷酸：AMP,GMP,UMP,CMP脱氧核苷酸：脱氧核苷酸：dAMP,dGMP,dTMP,dCMP 核苷酸核苷酸（脱氧核苷酸）：核苷（脱氧核苷酸）：核苷（脱氧核苷）脱氧核苷）和磷酸以和磷酸以酯键（酸脱羟基醇脱氢）酯键（酸脱羟基醇脱氢）连接形成。连接形成。核苷酸的命名核苷酸的命名AMP adenosine monophosphate 腺苷一磷酸腺苷一磷酸 或或 一磷酸腺苷一磷酸腺苷 简称：腺苷酸简称：腺苷酸dAMP deoxyadenosine monophosphate 脱氧一磷酸腺苷脱氧一磷酸腺苷/一磷酸脱氧腺一磷酸脱氧腺苷苷 简称：脱氧腺苷酸简称：脱氧腺苷酸默认情况下核苷酸均为默认情况下核苷酸均为5-核苷酸核苷酸体内重要的游离核苷酸及其衍生物体内重要的游离核苷酸及其衍生物l含核苷酸的生物活性物质：含核苷酸的生物活性物质：NAD+、NADP+、CoA-SH、FAD 等都含等都含有有 AMPl 多磷酸核苷酸：多磷酸核苷酸：NMP，NDP，NTPl 环化核苷酸环化核苷酸:cAMP，cGMPAMPAMPADPADPATPATPcAMPcAMPNADP+NAD+l核苷酸核苷酸种类和名称：种类和名称：常见碱基部分可为常见碱基部分可为5 5种碱基的一种种碱基的一种核糖部分可为核糖或脱氧核糖核糖部分可为核糖或脱氧核糖酸的部分可为一磷酸、二磷酸、三磷酸酸的部分可为一磷酸、二磷酸、三磷酸或环磷酸中的一种或环磷酸中的一种根据三个根据三个组成部分组成部分l核苷酸核苷酸的主要功能：的主要功能：核苷核苷三三磷酸磷酸是合成核酸是合成核酸原料原料，又能提供，又能提供能量能量。核苷核苷二二磷酸磷酸活化中间代谢物活化中间代谢物,如如UDP-葡萄糖等。葡萄糖等。核苷核苷一一磷酸磷酸是是核酸的组分核酸的组分,还是一些还是一些辅酶的成分辅酶的成分。核苷核苷环环磷酸磷酸在在细胞信号转导细胞信号转导中起重要作用。中起重要作用。第第 二二 节节 核酸的分子结构核酸的分子结构 The molecular structure of nucleic acids O CH2OOHOHN1HO POHOO CH2OOHOHN2HOPOHO核苷酸的连接核苷酸的连接 H2OOHOHO CH2OOOHN1HO POHOO CH2ON2HOPO3553O CH2OOHOHN3HOPOHOO CH2OOHOHNHOPOHO3-磷酸酯键磷酸酯键5-磷酸酯键磷酸酯键一一个个核核苷苷酸酸（脱脱氧氧核核苷苷酸酸）3 3 的的羟羟基基与与另另一一个个核核苷苷酸酸（脱脱氧氧核核苷苷酸酸）5 5 的的-磷磷酸酸基基团团缩缩合合形形成成磷磷酸酸二二酯酯键键(phosphodiester bond)。5端端3端端核苷酸之间核苷酸之间以以3,5-3,5-磷酸二酯磷酸二酯键键连接形成多核连接形成多核苷酸链，即核酸。苷酸链，即核酸。CGA多多个个核核苷苷酸酸（脱脱氧氧核核苷苷酸酸）通通过过磷磷酸酸二二酯酯键键构构成成了了具具有有方方向向性性的的线线性性分分子子，称称为为多多聚聚核核苷苷酸酸 (脱脱氧氧核核苷苷酸酸)链链，即即DNA链链。核酸中核苷酸的核酸中核苷酸的排列顺序排列顺序/碱基序列。碱基序列。l连接键：连接键：3 3，5 5 磷酸二酯键磷酸二酯键l方向性：方向性：5 5 33 l定义定义：DNA的一级结构的一级结构（染色体DNA的结构）A G P5 P T PG PC PT P OH 3 l书写方法书写方法5 pApCpTpGpCpT-OH 3 5 A C T G C T 3 简化：简化：再简化：再简化：l DNADNA一级结构的意义：一级结构的意义：编码生命的遗传信息编码生命的遗传信息 简单而又完美四个字简单而又完美四个字“A A 、G G 、C C 、T T”！惊叹：惊叹：具有强大编码能力具有强大编码能力 DNADNA计算机计算机神奇：神奇：演化整个生物界演化整个生物界 生命语言生命语言蛋白质一级结构蛋白质一级结构DNADNA一级结构一级结构计算机二进制计算机二进制编码符号编码符号2020种氨基酸种氨基酸A/G/C/TA/G/C/T0/10/1语言语言蛋白质语言蛋白质语言核酸语言核酸语言智能语言智能语言DNADNA的二级结构的二级结构双螺旋结构双螺旋结构碱基配对规律（碱基配对规律（Chargaff规则）规则）1950年年Chargaff通过研究通过研究DNA的分子的分子组成，发现：组成，发现：u不同物种来源的不同物种来源的DNA的碱基组成不同的碱基组成不同u同一生物的不同组织里的同一生物的不同组织里的DNA碱基是碱基是相同的。相同的。uDNA中嘌呤碱基等于嘧啶碱基。中嘌呤碱基等于嘧啶碱基。即：即：A+G=T+C;A=T、G=C碱基互补配对碱基互补配对 TAGCDNA双螺旋结构模型要点双螺旋结构模型要点（Watson,Crick,1953）DNADNA分分子子由由两两条条相相互互平平行行但但走走向向相相反反的的脱脱氧氧多多核核苷苷酸酸链链组组成成，两两链链以以-脱脱氧氧核核糖糖-磷磷酸酸-为为骨骨架架，以以右右手手螺螺旋旋方方式式绕绕同同一一公公共共轴轴盘盘。螺螺旋旋直直径径为为2nm2nm，形形成成大大沟沟及及小沟相间。小沟相间。大大沟沟小小沟沟“大沟大沟”、“小沟小沟”的功能的功能沟状结构与沟状结构与DNA、蛋白质间的相互识、蛋白质间的相互识别有关。别有关。DNA双螺旋结构模型要点双螺旋结构模型要点 （Watson,Crick,1953）碱碱基基垂垂直直螺螺旋旋轴轴居居双双螺螺旋旋内内侧侧，与与对对侧侧碱碱基基形形成成氢氢键键配配对对（互互补补配配对对形式：形式：A=T;GA=T;G C C）。）。大大沟沟小小沟沟碱基配对规律的合理性碱基配对规律的合理性大大沟沟小小沟沟DNA双螺旋结构模型要点双螺旋结构模型要点 （Watson,Crick,1953）相相邻邻碱碱基基平平面面距距离离0.34nm0.34nm，螺螺旋旋一一圈圈螺螺距距3.4nm3.4nm，一一圈圈1010对对碱基。碱基。碱碱基基在在内内侧侧平平面面与与纵纵轴轴垂垂直直，糖糖基基在在外外侧侧平平面面与与纵纵轴轴平平行行（即即碱碱基基平平面面与与戊戊糖糖平平面面相互垂直）。相互垂直）。DNA双螺旋结构模型要点双螺旋结构模型要点 （Watson,Crick,1953）氢氢键键维维持持双双链链横横向向稳稳定定性性，碱碱基基堆堆积积力力维维持双链持双链纵向稳定性纵向稳定性。大大沟沟小小沟沟小结：小结：DNA二级结构主要特点二级结构主要特点u两条脱氧核酸链构成右手双两条脱氧核酸链构成右手双螺旋结构，链的走向相反螺旋结构，链的走向相反u磷酸脱氧核糖链在螺旋的外磷酸脱氧核糖链在螺旋的外侧，碱基在螺旋的内侧侧，碱基在螺旋的内侧u脱氧核糖平面与碱基平面相脱氧核糖平面与碱基平面相互垂直互垂直 u碱基配对规律：碱基配对规律：A=TA=T、G G C Cu稳定力：稳定力：横向：氢键横向：氢键纵向：碱基堆积力纵向：碱基堆积力DNA双螺旋结构的多样性双螺旋结构的多样性 研究意义研究意义 DNADNA双螺旋结构模型完美地说明了双螺旋结构模型完美地说明了遗传物遗传物质的遗传、生化和结构的主要特征质的遗传、生化和结构的主要特征，它的提出，它的提出是生物学史上划时代的事件。从此，是生物学史上划时代的事件。从此，遗传学遗传学的的历史和历史和生物学生物学的历史正式从细胞阶段进入了分的历史正式从细胞阶段进入了分子阶段。子阶段。l超螺旋结构超螺旋结构l意义意义:DNADNA双螺旋链双螺旋链再盘再盘绕绕即形成超螺旋结即形成超螺旋结构构 DNADNA超螺旋结构整体或局部的拓扑学超螺旋结构整体或局部的拓扑学变化及其调控对于变化及其调控对于DNADNA复制和复制和RNARNA转转录过程具有关键作用。录过程具有关键作用。DNA的三级结构的三级结构大多原核生物的大多原核生物的DNADNA是共价封闭的是共价封闭的环形环形DNADNA双螺旋双螺旋，在细胞内进一步盘绕成类核在细胞内进一步盘绕成类核。环状和超螺旋环状和超螺旋DNA结构示意图结构示意图（一）原核生物（一）原核生物DNA的环状超螺旋结构的环状超螺旋结构 研究研究 表明：表明：DNADNA若若 完完 全全 展展 开的开的 话，有将话，有将 近近 2 2 米，米，而细胞的尺而细胞的尺 寸是寸是 微级的微级的 。那么。那么DNADNA是如何是如何 存存 在于细胞在于细胞内部的呢？内部的呢？（二）真核生物（二）真核生物DNA的高度有序和高度致密的高度有序和高度致密的结构的结构l l核小体核小体的构成的构成核心颗粒核心颗粒核心颗粒核心颗粒 连接区连接区连接区连接区 核心组蛋白：核心组蛋白：核心组蛋白：核心组蛋白：组蛋白八聚体组蛋白八聚体组蛋白八聚体组蛋白八聚体H H H H2 2 2 2A A A A、H H H H2 2 2 2B B B B、H H H H3 3 3 3、H H H H4 4 4 4各各各各2 2 2 2分子分子分子分子DNADNADNADNA双螺旋分子双螺旋分子双螺旋分子双螺旋分子(150bp)(150bp)(150bp)(150bp)在在在在核心组蛋白缠绕核心组蛋白缠绕核心组蛋白缠绕核心组蛋白缠绕 1.751.751.751.75圈圈圈圈DNADNADNADNA（60bp60bp60bp60bp）组蛋白组蛋白组蛋白组蛋白H H H H1 1 1 1 连接核心颗粒连接核心颗粒连接核心颗粒连接核心颗粒l核小体核小体由由DNA和和蛋白质蛋白质构成构成是真核生物是真核生物染色质的基本单位染色质的基本单位l l核小体的折叠及染色体组装核小体的折叠及染色体组装2nm 11nm30nm300nm1400nm700nm逐级盘曲折叠逐级盘曲折叠DNADNA压缩了压缩了800080001000010000倍倍核小体核小体螺线管螺线管染色质纤维染色质纤维超螺线管超螺线管三、三、DNADNA的功能的功能是是DNADNA分分子子中中特特定定区区段段核核苷苷酸酸的的排排列列顺顺序序，即即碱基序列碱基序列信息，它决定了基因的功能。信息，它决定了基因的功能。l基因：基因：l基因组：基因组：一个遗传体系所有一个遗传体系所有基因总和基因总和的一整套遗的一整套遗传信息。传信息。l以以基因基因的形式储存、携带和传递遗传信息。的形式储存、携带和传递遗传信息。第三节第三节 RNA的结构与功能的结构与功能Structure and Function of RNAn RNA特点：特点：n RNA种类、分布、功能：种类、分布、功能：2.tRNA的二级结构的二级结构三叶草形三叶草形3.tRNA的三级结构的三级结构 倒倒L形形转运转运RNA（tRNA）1.tRNA的一级结构特点的一级结构特点4.tRNA的功能：的功能：把把活活化化的的aaaa搬搬运运到到核核糖糖体体，tRNA的的反反密密码码子子与与mRNA的的密密码码子子特特异性结合，使异性结合，使氨基酸对号入座氨基酸对号入座。mRNA353 2 1 3aa5氨基酰氨基酰-tRNA转运转运RNA的功能的功能氨基酸氨基酸臂臂额外环额外环u DHU环环u 反密码反密码环环u 额外环额外环u TC环环u 氨基酸臂氨基酸臂信使信使RNA的结构与功能的结构与功能*真核生物真核生物mRNA成熟过程成熟过程DNAmRNA hnRNA (核内不均一核内不均一RNA)外显子外显子(exon)内含子内含子(intron)5 3 AUGAUGUAUAA A密码子密码子编码区编码区5 5 非翻译非翻译区区3 非翻译非翻译区区m7GpppAAAAn帽子结构帽子结构多聚多聚A尾尾1.哺乳类动物哺乳类动物mRNA结构示意图：结构示意图：信使信使RNARNA（mRNA）帽子结构帽子结构2.真核细胞真核细胞mRNA结构特点：结构特点：55帽子结构帽子结构：m7Gpppm2Npm2Np33末端末端多聚多聚A A尾尾polyA编码区编码区hnRNA剪掉内剪掉内含子，含子，外显子拼接。外显子拼接。3.mRNA的功能的功能 把把DNA的的遗传信息遗传信息，转录成，转录成mRNA的的密码密码、指导蛋白质合成的指导蛋白质合成的氨基酸排列顺序氨基酸排列顺序。DNA（遗传信息）（遗传信息）转录转录mRNA（密码载体）（密码载体）翻译翻译蛋白质蛋白质(氨基酸序列氨基酸序列)1.1.rRNA的结构：的结构：参与组成核蛋白体，参与组成核蛋白体，为为蛋白质生物合成的场所蛋白质生物合成的场所。2.2.rRNA的种类：的种类：3.3.rRNA的功能：的功能：多个茎环结构组成多个茎环结构组成三、核蛋白体三、核蛋白体RNA（rRNA）局部双链局部双链tRNArRNAmRNA三叶草形、倒三叶草形、倒L L形形含稀有碱基多含稀有碱基多反密码子反密码子CCAOH 3CCAOH 3 呈花状呈花状5 5 m m7 7GpppNGpppNm m、3 3 polyApolyA编码序列编码序列单链单链局部双链局部双链结结构构蛋白质合成的模板蛋白质合成的模板搬运活化的搬运活化的aaaa到核糖体到核糖体组成核蛋白体组成核蛋白体分子大小不一分子大小不一,量量 80%,80%,稳定稳定三种三种RNA内容小结内容小结功功能能 核酶核酶(ribozymeribozyme)一词用于描述一词用于描述具有催化活性的具有催化活性的RNA,RNA,即化学本即化学本质是质是核糖核酸核糖核酸(RNA),(RNA),却具有酶却具有酶的催化功能。核酶的功能很多的催化功能。核酶的功能很多,有的能够切割有的能够切割RNA,RNA,有的能够切有的能够切割割DNA,DNA,有些还具有有些还具有RNA RNA 连接酶、连接酶、磷酸酶磷酸酶等活性。等活性。随着对核酶的深入研究，已经认识到核酶在随着对核酶的深入研究，已经认识到核酶在遗传病遗传病，肿瘤和病毒性疾病上，肿瘤和病毒性疾病上的潜力。比如，对于艾滋病毒的潜力。比如，对于艾滋病毒HIVHIV的转录信息来源于的转录信息来源于RNARNA而非而非DNADNA，核酶能够在，核酶能够在特定位点切断特定位点切断RNARNA，使得它失去活性。如果一个能专一识别，使得它失去活性。如果一个能专一识别HIVHIV的的RNARNA的核酶存的核酶存在于被病毒感染的细胞内，那么它就能建立抵抗入侵的第一防线。甚至，在于被病毒感染的细胞内，那么它就能建立抵抗入侵的第一防线。甚至，HIVHIV确实进入到了细胞并进行了复制，确实进入到了细胞并进行了复制，RNARNA也可以在病毒生活史的不同阶段切断也可以在病毒生活史的不同阶段切断HIVHIV的的RNARNA而不影响自身的而不影响自身的RNARNA。又如，。又如，白血病白血病是造血系统的是造血系统的恶性肿瘤恶性肿瘤,目前尚缺少目前尚缺少有效的治疗方法。核酶的发现，尤其是锤头状核酶，为有效的治疗方法。核酶的发现，尤其是锤头状核酶，为白血病白血病的基因治疗带来的基因治疗带来了新的希望。近些年，在国外的一些国家已经在小白鼠体内得到较好的效果。了新的希望。近些年，在国外的一些国家已经在小白鼠体内得到较好的效果。核酶是在对多种植物病毒卫星核酶是在对多种植物病毒卫星RNARNA及类病毒及类病毒RNARNA的的自我剪接自我剪接研究中研究中 发现的，数发现的，数量较少，常见于量较少，常见于rRNArRNA的的内含子内含子。蛋白质与核酸结构比较蛋白质与核酸结构比较蛋白质蛋白质核酸核酸DNADNARNARNA元素组成元素组成C H O NC H O NC H O N PC H O N P基本单位基本单位L-L-a a-氨基酸氨基酸（2020种）种）脱氧核苷酸脱氧核苷酸A T G CA T G C核苷酸核苷酸A U G CA U G C连接方式连接方式肽键肽键3,5-3,5-磷酸二酯键磷酸二酯键方向方向N N C C5 5 33一级结构一级结构氨基酸排列氨基酸排列顺序顺序核苷酸排列顺序核苷酸排列顺序空间结构空间结构二、三、四二、三、四级结构级结构二级结构、二级结构、超螺旋结构超螺旋结构（多样性）（多样性）核核 酸酸 的的 理理 化化 性性 质质The Physical and Chemical Characters of Nucleic Acid第第 三三 节节lDNA变性的图示：变性的图示：理化因素，理化因素，DNADNA双链间双链间氢键氢键断裂断裂，成两条单链。成两条单链。l定义定义：一、核酸分子具有强烈的紫外吸收一、核酸分子具有强烈的紫外吸收二、二、DNADNA变性是双链解离为单链的过程变性是双链解离为单链的过程l增（高）色效应：增（高）色效应：DNA变性时其溶液变性时其溶液OD260增高的现象增高的现象例：变性引起紫外吸收值的改变例：变性引起紫外吸收值的改变DNA的紫外吸收光谱的紫外吸收光谱增色效应：增色效应：DNA变性时其溶液变性时其溶液OD260增高的现象。增高的现象。DNA的变性的变性(denaturation)方法：方法：过量酸，碱，加热，变性试剂如尿过量酸，碱，加热，变性试剂如尿素、酰胺以及某些有机溶剂如乙醇、素、酰胺以及某些有机溶剂如乙醇、丙酮等。丙酮等。变性后其它理化性质变化：变性后其它理化性质变化：OD260增高增高粘度下降粘度下降比旋度下降比旋度下降浮力密度升高浮力密度升高酸碱滴定曲线改变酸碱滴定曲线改变生物活性丧失生物活性丧失lDNA热变性：热变性：特点特点 骤然、突发式骤然、突发式融解温度融解温度Tm(melting temperature)Tm与与G+C含量成正比含量成正比热变性热变性解解链链曲曲线线：如如果果在在连连续续加加热热DNADNA的的过过程程中中以以温温度度对对A260A260（absorbanceabsorbance，A A，A260A260代代表表溶溶液液在在260nm260nm处处的的吸吸光光率率）值值作作图图，所所得得的的曲曲线线称称为为解解链曲线链曲线。Tm：变变性性是是在在一一个个相相当当窄窄的的温温度度范范围围内内完完成成，在在这这一一范范围围内内，紫紫外外光光吸吸收收值值达达到到最最大大值值的的50%时时的的温温度度称称为为DNA的的解解链链温温度度，又又称称融融解解温温度度(melting temperature,Tm)。其其大大小小与与G+C含量成正比。含量成正比。1.DNA复性复性(renaturation)/退火退火(annealing)定义定义复性的条件复性的条件三、变性的核酸可以复性或形成三、变性的核酸可以复性或形成杂交双链杂交双链减色效应减色效应DNA复性时，其溶液复性时，其溶液OD260降低。降低。在在DNA变变性性后后的的复复性性过过程程中中，如如果果将将不不同同种种类类的的DNA单单链链分分子子或或RNA分分子子放放在在同同一一溶溶液液中中，只只要要两两种种单单链链分分子子之之间间存存在在着着一一定定程程度度的的碱碱基基配配对对关关系系，在在适适宜宜的的条条件件（温温度度及及离离子子强强度度）下下，就就可可以以在在不不同同的的分分子子间间形形成成杂化双链杂化双链(heteroduplex)。这这种种杂杂化化双双链链可可以以在在不不同同的的DNA与与DNA之之间间形形成成，也也可可以以在在DNA和和RNA分分子子间间或或者者RNA与与RNA分分子子间间形形成成。这这种种现现象象称称为为核核酸酸分子杂交。分子杂交。核酸分子杂交核酸分子杂交(hybridization)DNA-DNA杂交双链分子杂交双链分子变性变性 复性复性 不同来源的不同来源的DNA分子分子核酸分子杂交的应用核酸分子杂交的应用研究研究DNA分子中某一种基因的位置分子中某一种基因的位置定两种核酸分子间的序列相似性定两种核酸分子间的序列相似性检测某些专一序列在待检样品中存检测某些专一序列在待检样品中存在与否在与否是基因芯片技术的基础是基因芯片技术的基础 密码子和反密码子关系示意图密码子和反密码子关系示意图异亮氨酸异亮氨酸异亮氨酸异亮氨酸 反密码子反密码子异亮氨酸异亮氨酸 密码子密码子