生物化学核酸精选课件.ppt

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1、关于生物化学核酸课件第一页，本课件共有77页核核 酸酸(nucleic acid)是由核苷酸组成的生物大分子，携是由核苷酸组成的生物大分子，携带和传递遗传信息。带和传递遗传信息。第一节第一节 概述概述第二页，本课件共有77页核核酸酸是是一一类类重重要要的的生生物物大大分分子子，担担负着生命信息的储存与传递。负着生命信息的储存与传递。核核酸酸是是现现代代生生物物化化学学、分分子子生生物物学学的的重重要要研研究究领领域域，是是基基因因工工程程操操作作的的核核心心分分子。子。第三页，本课件共有77页第一节第一节 核酸是遗传物质的载体核酸是遗传物质的载体一、核酸的研究发现史一、核酸的研究发现史1868

2、1868年，科学家从细胞核中分离得到一种酸年，科学家从细胞核中分离得到一种酸性物质，即现在被称为核酸的物质。性物质，即现在被称为核酸的物质。第四页，本课件共有77页核酸的分类及分布核酸的分类及分布 主要在主要在细胞核细胞核存在存在于胞核、胞液于胞核、胞液中中。脱氧核糖核酸脱氧核糖核酸(DNA)核糖核酸核糖核酸(RNA)生物遗传的物质基础生物遗传的物质基础第五页，本课件共有77页核酸的分类及分布核酸的分类及分布 存在存在于细胞核于细胞核和线粒体内。和线粒体内。存在存在于胞核、胞液于胞核、胞液和线粒体和线粒体。(deoxyribonucleic acid,DNA)(ribonucleic acid

3、,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，决定细胞和个体的携带遗传信息，决定细胞和个体的遗传型遗传型(genotype)。参与遗传信息的复制与表达。参与遗传信息的复制与表达。某些病毒某些病毒RNA也可作为遗传信也可作为遗传信息的载体。息的载体。第六页，本课件共有77页RNA的分类和功能信使信使RNARNA（mRNAmRNA）携带携带DNADNA遗传信息遗传信息转运转运RNARNA（tRNAtRNA）通过反密码子识别通过反密码子识别mRNAmRNA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)(rRNA)与核糖体蛋白形成核糖体，与核糖

4、体蛋白形成核糖体，是蛋白质合成的场所是蛋白质合成的场所第七页，本课件共有77页 98 98核中（染色体中）核中（染色体中）真核真核 线粒体（线粒体（mDNAmDNA）核外核外 叶绿体（叶绿体（ctDNActDNA）DNA DNA 拟核拟核 原核原核 核外：质粒（核外：质粒（plasmidplasmid）病毒：病毒：DNADNA病毒病毒二、二、核酸的种类和分布核酸的种类和分布 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 Acid Deoxyribonucleic Acid（DNADNA）核糖核酸核糖核酸 Ribonucleic AcidRibonu

5、cleic Acid（RNARNA）第八页，本课件共有77页第二节第二节核酸的分子组成核酸的分子组成第九页，本课件共有77页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元素组成：元素组成：C H O N P C H O N P 核酸完全水解产生嘌呤和嘧啶等碱性物质、戊核酸完全水解产生嘌呤和嘧啶等碱性物质、戊糖（核糖或脱氧核糖）和磷酸的混合物。核酸部分糖（核糖或脱氧核糖）和磷酸的混合物。核酸部分水解则产生核苷和核苷酸。每个核苷分子含一分子水解则产生核苷和核苷酸。每个核苷分子含一分子碱基和一分子戊糖，一分子核苷酸部分水解后除产碱基和一分子戊糖，一分子核苷酸部分水解后除产生核苷外，还有一分子

6、磷酸。核酸的各种水解产物生核苷外，还有一分子磷酸。核酸的各种水解产物可用层析或电泳等方法分离鉴定。可用层析或电泳等方法分离鉴定。第十页，本课件共有77页核酸的基本组成单位是核苷酸核酸的基本组成单位是核苷酸 碱基碱基戊糖戊糖磷酸磷酸核苷酸核苷酸核苷核苷核酸核酸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。第十一页，本课件共有77页嘌呤嘌呤 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

7、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。第十二页，本课件共有77页戊戊 糖糖（构成（构成RNA）核糖核糖 （构成（构成DNA）脱氧核糖脱氧核糖第十三页，本课件共有77页嘌呤嘌呤腺嘌呤腺嘌呤(adenine,A)鸟嘌呤鸟嘌呤(guanine,G)碱碱 基基第十四页，本课件共有77页嘧啶嘧啶胞嘧啶胞嘧啶(cytosine,C)尿嘧啶尿嘧啶(uracil,U)胸腺嘧啶胸腺嘧啶(thymine,T)第十五页，本课件共有77页 核酸中也存在一些不常见的稀有碱基。稀有碱基的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。种类很多，大部分是上述碱基的甲基化

8、产物。第十六页，本课件共有77页核苷核苷（或脱氧核苷）：碱基和核糖（或脱氧（或脱氧核苷）：碱基和核糖（或脱氧核糖）通过核糖）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第十七页，本课件共有77页第十八页，本课件共有77页核苷酸：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）（脱氧核苷酸）：核苷（脱氧核苷）和磷酸以和磷酸以酯键酯键连接形成

9、。连接形成。第十九页，本课件共有77页l 多磷酸核苷酸：多磷酸核苷酸：NMP，NDP，NTP第二十页，本课件共有77页l 环化核苷酸环化核苷酸:cAMP，cGMP第二十一页，本课件共有77页 肌苷酸及鸟苷酸肌苷酸及鸟苷酸(强力味精强力味精)辅酶辅酶 NADNAD、NADPNADP、FMNFMNIMP GMP第二十二页，本课件共有77页 多聚核苷酸（核酸）多聚核苷酸（核酸）多聚核苷酸是通过一个核苷酸的多聚核苷酸是通过一个核苷酸的C C3 3-OH-OH 与另一分子核苷酸与另一分子核苷酸的的5-5-磷酸基形成磷酸基形成3,5-3,5-磷酸二酯键相连而成的链状聚合物。磷酸二酯键相连而成的链状聚合物。

10、5533第二十三页，本课件共有77页第二十四页，本课件共有77页l5-5-磷酸端（常用磷酸端（常用5-P5-P表示）；表示）；3-3-羟基端（常用羟基端（常用3-OH3-OH表示）表示）l多聚核苷酸链具有方向性，当表示一个多聚核苷酸链时，必须注明它的方向是多聚核苷酸链具有方向性，当表示一个多聚核苷酸链时，必须注明它的方向是5353或是或是3535。多聚核苷酸的表示方式多聚核苷酸的表示方式DNA RNA5PdAPdCPdGPdTOH 3 5PAPCPGPUOH 或5ACGTGCGT 3 5ACGUAUGU 3 ACGTGCGT ACGUAUGUT53OH U53OH OH OH OH OH 第二

11、十五页，本课件共有77页DNADNA的合成原料：的合成原料：dATP,dGTP,dCTP,dTTP.dATP,dGTP,dCTP,dTTP.RNARNA的合成原料：的合成原料：ATP,GTP,CTP,TTP.ATP,GTP,CTP,TTP.第二十六页，本课件共有77页第二节第二节 核酸的分子结构核酸的分子结构一、一、DNADNA的一级结构的一级结构脱氧核糖核酸的排列顺序脱氧核糖核酸的排列顺序可以用碱基排列顺序表示可以用碱基排列顺序表示可以用碱基排列顺序表示可以用碱基排列顺序表示连接键：连接键：33，5 5-磷酸二酯键磷酸二酯键磷酸与戊糖顺序相连形成主链骨架磷酸与戊糖顺序相连形成主链骨架磷酸与戊

12、糖顺序相连形成主链骨架磷酸与戊糖顺序相连形成主链骨架碱基形成侧链碱基形成侧链多核苷酸链均有多核苷酸链均有多核苷酸链均有多核苷酸链均有5-5-5-5-末端和末端和末端和末端和3-3-3-3-末端末端末端末端 DNADNA的碱基顺序本身就是遗传信息存储的分子形式。生物的碱基顺序本身就是遗传信息存储的分子形式。生物界物种的多样性即寓于界物种的多样性即寓于DNADNA分子中四种核苷酸千变万化的不同排分子中四种核苷酸千变万化的不同排列组合之中。列组合之中。第二十七页，本课件共有77页2.基因与基因组基因与基因组基因（基因（genegene）：一段有功能的）：一段有功能的DNADNA片段，生物细胞中片段，

13、生物细胞中DNADNA分子的最小分子的最小功能单位（交换单位）。功能单位（交换单位）。蛋白质（蛋白质（mRNA mRNA 蛋白质）蛋白质）产物产物 tRNA tRNA RNA RNA rRNA rRNA 调节功能：调节基因调节功能：调节基因无产物无产物 作用未知作用未知结构基因结构基因第二十八页，本课件共有77页基因组（基因组（genomegenome）：某生物体（完整单倍体）所含全部遗传物质的总和。）：某生物体（完整单倍体）所含全部遗传物质的总和。包括：核基因组（拟核包括：核基因组（拟核/核核DNADNA）及核外（质粒）及核外（质粒/质体质体DNADNA）bp bp（碱基对（碱基对）103

14、104 105 106 107 108 109 1010 1011 1012人人两栖类两栖类鱼类鱼类藻类藻类酵母酵母细菌细菌E.ColiE.Coli病毒病毒质粒质粒各种细胞、病毒和细菌质粒中基因组的大小各种细胞、病毒和细菌质粒中基因组的大小第二十九页，本课件共有77页3.原核生物基因组特点原核生物基因组特点l 重复序列少，多位编码区重复序列少，多位编码区l 多为操纵子形式组织多为操纵子形式组织l 有重叠基因存在有重叠基因存在4.真核生物基因组特点真核生物基因组特点l 以染色体存在以染色体存在l 重复序列多重复序列多 基因组计划基因组计划人类基因组计划（人类基因组计划（Human Genome

15、Project，HGP）酵母基因组计划酵母基因组计划 （YGP）大肠杆菌（大肠杆菌（E.Coli）第三十页，本课件共有77页二、二、DNA的二级结构的二级结构 DNA的双螺旋模型的双螺旋模型19531953年年，J.J.WatsonWatson和和F.F.Crick Crick 在在前前人人研研究究工工作作的的基基础础上上，根根据据DNADNA结结晶晶的的X-X-衍衍射射图图谱谱和和分分子子模模型型，提提出出了了著著名名的的DNADNA双双螺螺旋旋结结构构模模型型，并并对对模模型型的的生生物物学学意意义义作作出出了科学的解释和预测。了科学的解释和预测。在在DNADNA分分子子中中，嘌嘌呤呤碱碱

16、基基的的总总数与嘧啶碱基的总数相等。数与嘧啶碱基的总数相等。第三十一页，本课件共有77页DNA双螺旋模型要点双螺旋模型要点B型结构型结构 两条链反向平行，右手螺旋两条链反向平行，右手螺旋 碱基在内（碱基在内（AT，GC）碱基）碱基平面垂直于螺旋轴平面垂直于螺旋轴 戊糖在外，双螺旋每转一周戊糖在外，双螺旋每转一周 为为10碱基对（碱基对（bp）A型结构型结构 碱基平面倾斜碱基平面倾斜20，螺旋变粗变，螺旋变粗变短，螺距短，螺距23nm。Z型结构型结构 左手螺旋，只有小沟左手螺旋，只有小沟2.0 nm小小沟沟大大沟沟第三十二页，本课件共有77页第三十三页，本课件共有77页双螺旋双螺旋DNADNA的

17、结构参数的结构参数类型旋转方向螺旋直径（nm）螺距（nm）每转碱基对数目碱基对间垂直距离（nm）碱基对与水平面倾角ADNABDNAZDNA右右左2.02.31.82.83.44.51110120.2550.340.272007双螺旋稳定的力双螺旋稳定的力 氢键氢键 碱基堆积力（疏水相互作用及范德华力）碱基堆积力（疏水相互作用及范德华力）离子键等离子键等 则则DNA变性剂（热、变性剂（热、pH、脲、脲/酰胺、有机溶剂）酰胺、有机溶剂）第三十四页，本课件共有77页DNADNA的存在形式的存在形式第三十五页，本课件共有77页二、二、DNADNA的三级结构的三级结构DNADNA双螺旋的进一步扭曲构成三

18、级结构，负超螺旋双螺旋的进一步扭曲构成三级结构，负超螺旋 原核原核 双链环状双链环状DNADNA（dcDNAdcDNA）病毒病毒 单链环状单链环状DNADNA（scDNAscDNA）单链线性单链线性DNADNA（ssDNAssDNA）第三十六页，本课件共有77页真核真核 双链线性双链线性DNA（dsDNA）第三十七页，本课件共有77页第四节第四节 RNARNA的结构与功能的结构与功能一、结构特点一、结构特点1.碱基组成碱基组成 A、G、C、U（AU/GC）稀有碱基较稀有碱基较多，稳定性较差，易水解多，稳定性较差，易水解2.多为单链结构，少数局部形成螺旋多为单链结构，少数局部形成螺旋3.分子较小

19、分子较小4.分类分类lmRNA（hnRNA 核不均一核不均一RNA）ltRNA lrRNA（snRNA/asRNA）l少数少数RNA病毒病毒第三十八页，本课件共有77页二、二、tRNA占占RNA总量的总量的15一种氨基酸对应最少一种一种氨基酸对应最少一种RNAl分子量分子量25000左右，大约由左右，大约由7090个核苷酸组成，沉个核苷酸组成，沉降系数为降系数为4S左右。左右。l分子中含有较多的修饰成分子中含有较多的修饰成分。分。l3-末端都具有末端都具有CpCpAOH的结构。的结构。第三十九页，本课件共有77页tRNA的三级结构的三级结构第四十页，本课件共有77页三、三、rRNArRNA占占

20、RNARNA总量的总量的8080原核生物原核生物真核生物真核生物核糖体核糖体rRNArRNA核糖体核糖体rRNArRNA 30s 30s70s70s 50s 50s16s16s5s 5s、23s23s 40s 40s80s80s 50s 50s 18s18s5s5s、5.8s5.8s、28s28s第四十一页，本课件共有77页四、四、mRNA和和hnRNA占细胞总占细胞总RNA的的35真核细胞真核细胞mRNAmRNA的的3-3-末端有一段长达末端有一段长达200200个核苷酸左右的聚个核苷酸左右的聚腺苷酸腺苷酸(polyApolyA)，称为，称为“尾结构尾结构”，5-5-末端有一个甲末端有一个甲

21、基化的鸟苷酸，称为基化的鸟苷酸，称为”帽结构帽结构“。五、五、snRNA （small nucleic RNA 核小核小RNA）scRNA （small cytoplasmic RNA）asRNA （antisense RNA）第四十二页，本课件共有77页第四节第四节 核酸的分子结构核酸的分子结构一，一，DNADNA的分子结构的分子结构 （一）（一）DNADNA的一级结构：的一级结构：定义定义核酸中核苷酸的排列顺序。核酸中核苷酸的排列顺序。由由于于核核苷苷酸酸间间的的差差异异主主要要是是碱碱基基不不同同，所所以以也也称为称为碱基序列碱基序列。第四十三页，本课件共有77页5端端3端端核苷酸之核苷

22、酸之间以间以3 ,5 -磷磷酸二酯键酸二酯键连接形连接形成多核苷酸链，成多核苷酸链，即核酸。即核酸。CGAo第四十四页，本课件共有77页书写方法书写方法第四十五页，本课件共有77页 DNA DNA 与与RNARNA的区别的区别核酸核酸碱基碱基戊糖戊糖DNAA、G、C、T脱氧脱氧核糖核糖RNAA、G、C、U核糖核糖第四十六页，本课件共有77页（二）（二）DNA的二级结构的二级结构 双螺旋结构双螺旋结构第四十七页，本课件共有77页DNA双螺旋结构模型要点双螺旋结构模型要点 1.两条链反向，平行，碱基互补两条链反向，平行，碱基互补A=T G C。2.围绕同一中心轴构成围绕同一中心轴构成右手双螺右手双

23、螺旋旋。螺旋。螺旋直径直径2nm，表面有，表面有大沟和小沟（蛋白质结合部位）大沟和小沟（蛋白质结合部位）。3.碱基在碱基在内侧内侧。每圈螺旋含。每圈螺旋含10个碱个碱基对基对(bp)，螺距为螺距为3.4nm。4.维持双螺旋稳定的因素：维持双螺旋稳定的因素：横向为氢键，纵向为碱基横向为氢键，纵向为碱基间的堆积力。间的堆积力。第四十八页，本课件共有77页碱基互补配对碱基互补配对 TAGC第四十九页，本课件共有77页（一）原核生物（一）原核生物DNA的高级结构的高级结构（三）（三）DNA的的三级三级结构结构第五十页，本课件共有77页（二）真核生物（二）真核生物DNA的高级结构的高级结构真真核核生生物

24、物染染色色体体由由DNA和和蛋蛋白白质质构构成成，其其基基本单位是本单位是 核小体核小体。核小体的组成核小体的组成DNA：约约200bp 组蛋白：组蛋白：H1H2A，H2BH3H4八聚体八聚体第五十一页，本课件共有77页第五十二页，本课件共有77页第五十三页，本课件共有77页DNADNA的功能：基因是的功能：基因是DNADNA分子中的某一段核苷酸分子中的某一段核苷酸排列顺序，编码特定的蛋白质。排列顺序，编码特定的蛋白质。第五十四页，本课件共有77页二、二、RNA的种类和分子结构的种类和分子结构RNARNA的一级结构：多核糖核苷酸链中核苷酸的的一级结构：多核糖核苷酸链中核苷酸的排列顺序排列顺序R

25、NARNA为一条多核苷酸链，有的碱基配对，有的为一条多核苷酸链，有的碱基配对，有的不配对，可以螺旋，也可以不螺旋。不配对，可以螺旋，也可以不螺旋。RNARNA通常以单链形式存在，局部可有二、三级结通常以单链形式存在，局部可有二、三级结构构第五十五页，本课件共有77页动物细胞内主要动物细胞内主要RNA的种类及功能的种类及功能核蛋白体核蛋白体RNA信使信使RNA转运转运RNA功功能能核蛋白体组分核蛋白体组分蛋白质合成模板蛋白质合成模板转运氨基酸转运氨基酸核蛋白体核蛋白体 RNA信使信使RNA转运转运RNA细胞核和胞液细胞核和胞液功功能能rRNAmRNA tRNA核蛋白体组分核蛋白体组分二、二、RN

26、A的种类和分子结构的种类和分子结构核蛋白体核蛋白体RNA第五十六页，本课件共有77页（一（一）信使）信使RNAhnRNA 内含子内含子(intron)mRNA *mRNA成熟过程成熟过程 外显外显子子(exon)mRNA的功能：的功能：作为蛋白质合成的模板。作为蛋白质合成的模板。第五十七页，本课件共有77页*mRNA结构特点结构特点1.大大多多数数真真核核mRNA的的5末末端端形形成成帽帽子子结结构构：m7GpppNm-。2.大多数真核大多数真核mRNA的的3末端有多聚末端有多聚A尾。尾。第五十八页，本课件共有77页*tRNAtRNA的一级结构特点的一级结构特点 含稀有碱基较多含稀有碱基较多

27、33末端为末端为 CCA-OH CCA-OH 5 5末端大多数为末端大多数为G G 由由70907090个核苷酸组成个核苷酸组成（二）转运（二）转运RNA*tRNA的功能的功能选选择择性性搬搬运运氨氨基基酸酸到到核核糖糖体体，参参与与蛋蛋白白质的翻译。质的翻译。第五十九页，本课件共有77页*tRNA的二级结构的二级结构三叶草形三叶草形氨基酸氨基酸臂臂额外环额外环第六十页，本课件共有77页*tRNA的三级结构的三级结构 倒倒L形形第六十一页，本课件共有77页*rRNA的结构的结构（三）核蛋白体（三）核蛋白体RNA*rRNA的功能的功能参参与与组组成成核核蛋蛋白白体体（rRNA+pr），作作为为蛋

28、蛋白白质质生生物物合合成成的的场场所。所。核核蛋蛋白白体体包包括括大大亚基和小亚基亚基和小亚基第六十二页，本课件共有77页核酸的理化性质核酸的理化性质第第 三三 节节第六十三页，本课件共有77页一、一般的理化性质一、一般的理化性质l 两性解离两性解离/一般呈酸性（在中性溶液中带负电荷），微一般呈酸性（在中性溶液中带负电荷），微 溶于水，不溶于有机溶剂溶于水，不溶于有机溶剂l线性大分子（粘度高。抗剪切力差）线性大分子（粘度高。抗剪切力差）l可用电泳或离子交换（色谱）进行分离可用电泳或离子交换（色谱）进行分离l室温条件下，室温条件下，DNA在碱中变性，但不水解，在碱中变性，但不水解，RNA水解水解

29、l加热条件下，加热条件下，D核糖浓盐酸苔黑酚核糖浓盐酸苔黑酚 绿色绿色 D2脱氧核糖酸二苯胺脱氧核糖酸二苯胺 蓝紫色蓝紫色第六十四页，本课件共有77页一、紫外吸收一、紫外吸收在在260nm波长有最大吸收峰，是由波长有最大吸收峰，是由碱基碱基的共轭双键的共轭双键决定的。这一特性常用作核决定的。这一特性常用作核酸的定性、定量分析。酸的定性、定量分析。第六十五页，本课件共有77页二、核酸的紫外吸收特性二、核酸的紫外吸收特性在核酸分子中，由于嘌呤碱和在核酸分子中，由于嘌呤碱和嘧啶碱具有共轭双键体系，因嘧啶碱具有共轭双键体系，因而具有独特的紫外线吸收光谱，而具有独特的紫外线吸收光谱，一般在一般在260n

30、m260nm左右有最大吸左右有最大吸收峰，可以作为核酸及其组收峰，可以作为核酸及其组份定性和定量测定的依据。份定性和定量测定的依据。以以A A260260/A/A280280进行定性、定量进行定性、定量DNADNA和和RNARNA溶液中加入溴化乙溶液中加入溴化乙锭（锭（EBEB），在紫外下发出荧），在紫外下发出荧光光第六十六页，本课件共有77页三、核酸的变性、复性与分子杂交三、核酸的变性、复性与分子杂交1.1.变性变性稳定核酸双螺旋次级键断裂，空间结构破坏，稳定核酸双螺旋次级键断裂，空间结构破坏，变成单链结构的过程。核酸的的一级结构变成单链结构的过程。核酸的的一级结构(碱基碱基顺序顺序)保持不

31、变。保持不变。变性表征变性表征 生物活性部分丧失、粘度下降、浮力密度升高、生物活性部分丧失、粘度下降、浮力密度升高、紫外吸收增加（增色效应）紫外吸收增加（增色效应）变性因素：变性因素：pHpH（11.311.3或或5.05.0）变性剂（脲、甲酰胺、甲醛）变性剂（脲、甲酰胺、甲醛）低离子强度低离子强度 加热加热第六十七页，本课件共有77页二、二、DNA的变性的变性定义定义：在某些理化因素作用下，在某些理化因素作用下，DNA双链解开成双链解开成两条单链的过程。两条单链的过程。变性因素：变性因素：过量酸，碱，加热等。过量酸，碱，加热等。第六十八页，本课件共有77页DNADNA变性的本质是双链间氢键的

32、断裂变性的本质是双链间氢键的断裂第六十九页，本课件共有77页DNADNA的变性过程是突变性的，它在很窄的温度区间内完成。因此，的变性过程是突变性的，它在很窄的温度区间内完成。因此，通常将紫外吸收的增加量达最大量一半时的温度称熔解温度，通常将紫外吸收的增加量达最大量一半时的温度称熔解温度，用用T Tm m表示。表示。一般一般DNADNA的的T Tm m值在值在70-8570-85 C C之间。之间。DNADNA的的T Tm m值与分子中的值与分子中的G G和和C C的含量的含量有关。有关。G G和和C C的含量高，的含量高，T Tm m值高。因而测定值高。因而测定TmTm值，可反映值，可反映DN

33、ADNA分子中分子中G,CG,C含量，含量，可通过经验公式计算：（可通过经验公式计算：（G+C)%=(Tm-69.3)X2.44G+C)%=(Tm-69.3)X2.442.热变性和热变性和Tm第七十页，本课件共有77页例：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。第七十一页，本课件共有77页 Tm：DNA 解解链链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(Tm)。其其 大大 小小与与G+C含含量量成成正比。正比。第

34、七十二页，本课件共有77页三、三、DNA的复性的复性 DNA复性的定义复性的定义在适当条件下，变性在适当条件下，变性DNA的两条互补链可恢复的两条互补链可恢复天然的双螺旋构象，这一现象称为天然的双螺旋构象，这一现象称为复性复性。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。热变性的热变性的DNA经缓慢冷却后即可复性，这一经缓慢冷却后即可复性，这一过程称为过程称为退火退火。第七十三页，本课件共有77页3.核酸的复性核酸的复性变性核酸的互补链在适当的条件下，重新缔合成为双螺旋结构的变性核酸的互补链在适当的条件下，重新缔合成为双螺旋结构的过程称为复性。过程称为复性。DNAD

35、NA复性后，一系列性质将得到恢复，但是生物活性一般只能复性后，一系列性质将得到恢复，但是生物活性一般只能得到部分的恢复，具有减色效应。得到部分的恢复，具有减色效应。将热变性的将热变性的DNADNA骤然冷却至低温时，骤然冷却至低温时，DNADNA不可能复性。变性的不可能复性。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”。退火温度退火温度T Tm m2525复性影响因素复性影响因素 片段浓度片段浓度/片段大小片段大小/片段复杂性（重复序列数目）片段复杂性（重复序列数目）/溶溶液离子强度液离子强度 第七十四页，本课件共有77页4.4.分子杂交分子杂交DNAD

36、NA单链与在某些区域有互补序列的异源单链与在某些区域有互补序列的异源DNADNA单链或单链或RNARNA链形成双螺旋结构的过程。这样形成的新分子称为链形成双螺旋结构的过程。这样形成的新分子称为杂交杂交DNADNA分子。分子。核酸的杂交在分子生物学和遗传学的研究中具有重核酸的杂交在分子生物学和遗传学的研究中具有重要意义。要意义。Southern Southern 杂交（杂交（Southern boltingSouthern bolting）Northern Northern 杂交（杂交（Northern boltingNorthern bolting）Western Western 杂交杂交 （Western boltingWestern bolting）第七十五页，本课件共有77页四、核酸的序列测定四、核酸的序列测定1.双脱氧链终止法双脱氧链终止法（Sanger酶法）酶法）2.Gilbert化学降解法化学降解法第七十六页，本课件共有77页感感谢谢大大家家观观看看第七十七页，本课件共有77页