CH核酸的结构与功能.pptx

《CH核酸的结构与功能.pptx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《CH核酸的结构与功能.pptx（86页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、本章组成L1L1 核酸的化学组成及一级结构核酸的化学组成及一级结构L2L2 DNADNA的结构与功能的结构与功能L3L3 RNARNA的结构与功能的结构与功能L4L4 核酸的理化性质核酸的理化性质L5L5 常用的核酸分离纯化技术常用的核酸分离纯化技术第1页/共86页重点、难点：重点、难点：基本概念基本概念:核苷酸核苷酸,DNA、RNA,Tm等等 DNADNA双螺旋结构模型的要点；双螺旋结构模型的要点；mRNAmRNA、tRNAtRNA、rRNArRNA的结构特点及功能；的结构特点及功能；DNADNA变变性性与与复复性性等等核核酸酸重重要要的的理理化化性性质质及及其其应用。应用。第2页/共86页

2、1869 Miescher 1869 Miescher isolated DNA for isolated DNA for the first time.the first time.确定了生物遗传确定了生物遗传的物质基础是的物质基础是DNA DNA n核核 酸酸(nucleic acid)是以是以核苷酸核苷酸为基本组成单位的生物大为基本组成单位的生物大分子，分子，携带和传递携带和传递遗传信息。遗传信息。第3页/共86页核酸的元素组成特点核酸的元素组成特点:一般不含有一般不含有S S元素。元素。含含P P元素较多且恒定元素较多且恒定,可用于测定可用于测定核酸含量。核酸含量。第4页/共86页第一

3、节第一节核酸的化学组成及其一级结构核酸的化学组成及其一级结构The Chemical Components and Primary Structure of Nucleic Acid第5页/共86页存在存在于细胞核和于细胞核和线粒体线粒体分布于细胞核、细胞质、分布于细胞核、细胞质、线线粒体粒体(deoxyribonucleic(deoxyribonucleic acid,DNA)acid,DNA)(ribonucleic acid,(ribonucleic acid,RNA)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，并通过复制携带遗传信息，并通过复制传递给下一代。传递给下

4、一代。是是DNADNA转录的产物，参与遗转录的产物，参与遗传信息的复制与表达。某些传信息的复制与表达。某些病毒病毒RNARNA也可作为遗传信息也可作为遗传信息的载体的载体一、核酸可以分为一、核酸可以分为核糖核酸核糖核酸及及脱氧脱氧核糖核苷酸核糖核苷酸第6页/共86页二、二、核苷酸核苷酸是构成核酸的基本组成是构成核酸的基本组成单位单位第7页/共86页核酸核酸(DNA(DNA和和RNA)RNA)核苷酸核苷酸核苷和脱氧核苷核苷和脱氧核苷磷酸磷酸戊糖戊糖碱基碱基嘌呤嘌呤嘧啶嘧啶核糖核糖脱氧核糖脱氧核糖n核酸组成核酸组成 第8页/共86页碱基碱基(base)(base)是含氮的杂环化合物。是含氮的杂环化

5、合物。碱基碱基嘌呤嘌呤嘧啶嘧啶腺嘌呤腺嘌呤鸟嘌呤鸟嘌呤尿嘧啶尿嘧啶胸腺嘧啶胸腺嘧啶胞嘧啶胞嘧啶存在于存在于DNADNA和和RNARNA中中仅存在于仅存在于RNARNA中中仅存在于仅存在于DNADNA中中（一）碱基（一）碱基第9页/共86页1 1、嘌呤、嘌呤(purine(purine，Pu)Pu)腺嘌呤腺嘌呤(adenine,A)(adenine,A)鸟嘌呤鸟嘌呤(guanine,G)(guanine,G)第10页/共86页2 2、嘧啶、嘧啶(pyrimidine(pyrimidine，Py)Py)胞嘧啶胞嘧啶(cytosine,C)尿嘧啶尿嘧啶(uracil,U)胸腺嘧啶胸腺嘧啶(thymi

6、ne,T)第11页/共86页3 3、“稀有碱基稀有碱基”（tRNAtRNA中最多）中最多）5mC第12页/共86页（二）戊糖（二）戊糖（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)第13页/共86页 嘌呤嘌呤N-9-9或或嘧啶嘧啶N-1-1与核糖与核糖C-1C-1 通过通过-N-糖苷键糖苷键相连形成相连形成核苷核苷(ribonucleoside)。（三）核苷（三）核苷NNNN9N H2OOHOHHHHCH2OHH12糖苷键糖苷键11 AR,GR,UR,CR第14页/共86页脱氧核苷脱氧核苷11HdAR,dGR,dTR,dCR

7、嘌呤嘌呤N-9N-9 或或嘧啶嘧啶N-1N-1与与脱氧核糖脱氧核糖C-1C-1 通过通过-N-N-糖苷键糖苷键相连形成相连形成脱氧核苷脱氧核苷(deoxyribonucleoside)(deoxyribonucleoside)。第15页/共86页核苷或脱氧核苷与磷酸通过核苷或脱氧核苷与磷酸通过酯键酯键结合构成结合构成核苷核苷酸酸(ribonucleotide)(ribonucleotide)或或脱氧核苷酸脱氧核苷酸(deoxyribonucleotide)(deoxyribonucleotide)。（四）核苷酸（四）核苷酸(ribonucleotide)1 1、核糖核苷酸：、核糖核苷酸：AMP

8、,GMP,UMP,CMPAMP,GMP,UMP,CMP2 2、脱氧核苷酸：、脱氧核苷酸：dAMP,dGMP,dTMP,dCMP dAMP,dGMP,dTMP,dCMP NNNN9NH2OO HO HHHHCH2H1 2OPO-HOO糖苷键糖苷键酯键酯键第16页/共86页3 3、多磷酸核苷酸、多磷酸核苷酸第17页/共86页环化核苷酸环化核苷酸：cAMPcAMP、cGMPcGMP，是细，是细胞信号转导中的第二信使。胞信号转导中的第二信使。cAMP4 4、核苷酸衍生物、核苷酸衍生物第18页/共86页三、核苷酸通过三、核苷酸通过3,5-3,5-磷酸二酯磷酸二酯键连接形成的大分子键连接形成的大分子一一个

9、个核核苷苷酸酸或或脱脱氧氧核核苷苷酸酸的的3 3 的的羟羟基基与与另另一一个个核核苷苷酸酸或或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形成合形成磷酸二酯键磷酸二酯键(phosphodiester bond)(phosphodiester bond)。多多个个核核苷苷酸酸或或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酸或多聚脱氧核苷酸，即苷酸或多聚脱氧核苷酸，即RNARNA链链或或DNADNA链链。第19页/共86页交交替替的的磷磷酸酸基基团团和和戊戊糖糖构构成成了了RNA/DNARNA/DNA的的

10、 骨骨 架架 (backbone)。核苷酸链的核苷酸链的方向是方向是5 5 3 3 第20页/共86页n定义定义核核酸酸中中核核苷苷酸酸的的排列顺序。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，所所以以也也称称为为碱碱基序列基序列。55端端33端端CGA四、核酸的一级结构四、核酸的一级结构是核苷酸的排列顺序是核苷酸的排列顺序第21页/共86页A G P5 P T PG PC PT P OH 3 n书写方法书写方法5-pApCpTpGpCpT-OH 3 5-A C T G C T-3 第22页/共86页第二节第二节DNADNA的结构与功能的结构与功能Dimensi

11、onal Structure and Function of DNA第23页/共86页DNADNA的的空空间间结结构构又又分分为为二二级级结结构构(secondary structure)(secondary structure)和和高级结构高级结构。nDNA的空间结构的空间结构(spatial structure)构成构成DNA的所有原子在三维空间具的所有原子在三维空间具有确定的相对位置关系。有确定的相对位置关系。第24页/共86页一、一、DNADNA的二级结构是双螺旋结构的二级结构是双螺旋结构Watson and Crick:1953年提出年提出双螺旋结构双螺旋结构模型模型,The Nob

12、el Prize in Physiology or Medicine 1962。第25页/共86页Double helix：The natural coiled conformation of two complementary,antiparallel DNA chains by the formation of A-T and G-C base pairs.第26页/共86页l不同生物种属的不同生物种属的DNADNA的碱基组成不同的碱基组成不同l同一个体的不同器官或组织的同一个体的不同器官或组织的DNADNA碱碱基组成相同。基组成相同。lA=TA=T，G=CG=CChargaff Char

13、gaff 规则规则（一）（一）DNADNA双螺旋结构的研究背景双螺旋结构的研究背景获得了高质量的获得了高质量的DNADNA分子的分子的X X射线衍射照片。射线衍射照片。提提出出了了DNADNA分分子子双双螺螺旋旋结结构构(double(double helix)helix)模模型。型。第27页/共86页（二）（二）DNADNA双螺旋结构模型要点（双螺旋结构模型要点（B B型）型）第28页/共86页两两条条多多聚聚核核苷苷酸酸链链在在空空间间的的走走向向呈呈反反向向平平行行(anti-parallel)。两两条条链链围围绕绕着着同同一一个个螺螺旋旋轴轴形形成成右右手手螺螺旋旋(right-han

14、ded)的的结结构构。双双螺螺旋旋结结构的直径为构的直径为2nm，螺距为，螺距为3.4nm。脱脱氧氧核核糖糖和和磷磷酸酸基基团团组组成成的的亲亲水水性性骨骨架架位位于于双螺旋结构的外侧，疏水的碱基位于内侧。双螺旋结构的外侧，疏水的碱基位于内侧。双双螺螺旋旋结结构构的的表表面面形形成成了了一一个个大大沟沟(major groove)和一个小沟和一个小沟(minor groove)。1.1.DNADNA是反向平行、右手螺旋的双链结构是反向平行、右手螺旋的双链结构第29页/共86页第30页/共86页2.2.DNADNA双链之间形成了互补碱基对双链之间形成了互补碱基对碱碱 基基 配配 对对 关关 系系

15、 称称 为为 互互 补补 碱碱 基基 对对(complementary base pair)(complementary base pair)。DNADNA的的 两两 条条 链链 则则 互互 为为 互互 补补 链链(complementary strand)(complementary strand)。碱基对平面与螺旋轴垂直。碱基对平面与螺旋轴垂直。第31页/共86页相相邻邻两两个个碱碱基基对对会会有有重重叠叠，产产生生了了疏疏水水性性的的碱碱基基堆堆积积力力(base stacking interaction)(base stacking interaction)。碱碱基基堆堆积积力力和和互

16、互补补碱碱基基对对的的氢氢键键共共同同维维系系着着DNADNA结结构构的的稳定。稳定。3.3.疏水作用力和氢键共同维系着疏水作用力和氢键共同维系着DNADNA双螺旋结双螺旋结构的稳定。构的稳定。碱基堆积作用力碱基堆积作用力第32页/共86页Z（三）（三）DNADNA双螺旋结构的多样性双螺旋结构的多样性第33页/共86页二、二、DNADNA的三级结构是超螺旋结构的三级结构是超螺旋结构超螺旋结构超螺旋结构(superhelix(superhelix 或或supercoil)supercoil)DNADNA双螺旋链再盘绕即形成超螺旋结构。双螺旋链再盘绕即形成超螺旋结构。正超螺旋正超螺旋(positi

17、ve supercoil)(positive supercoil)盘绕方向与盘绕方向与DNADNA双螺旋方同相同。双螺旋方同相同。负超螺旋负超螺旋(negative supercoil)(negative supercoil)盘绕方向与盘绕方向与DNADNA双螺旋方向相反。双螺旋方向相反。第34页/共86页（一）原核生物（一）原核生物DNADNA的的闭合环状超螺旋结构闭合环状超螺旋结构原核生物原核生物DNA多为环状，以负超螺旋多为环状，以负超螺旋的形式存在，平均每的形式存在，平均每200200碱基就有一个超碱基就有一个超螺旋形成。螺旋形成。第35页/共86页DNADNA超螺旋结构的电镜图象超螺

18、旋结构的电镜图象第36页/共86页右旋，再右旋，再右旋右旋右旋后，右旋后，左旋左旋第37页/共86页第38页/共86页（二）真核生物（二）真核生物DNADNA的高度有序、高度致密的高度有序、高度致密真真核核生生物物DNA以以非非常常有有序序的的形形式式存存在在于于细胞核内。细胞核内。在在细细胞胞周周期期的的大大部部分分时时间间里里，DNA以以松松散散的的染染色色质质(chromatin)形形式式存存在在，在在细细胞胞分分裂裂期期，则则形形成成高高度度致致密密的的染染色色体体(chromosome)。第39页/共86页DNA染色质呈现出的染色质呈现出的串珠样结构串珠样结构。染染 色色 质质 的的

19、 基基 本本 单单 位位 是是 核核 小小 体体(nucleosome)。DNADNA染色质的电镜图像染色质的电镜图像第40页/共86页DNADNA：约：约200bp 200bp 组蛋白：组蛋白：H1H1 H2AH2A，H2BH2B H3H3 H4H4n核小体的组成核小体的组成核小体：是真核生物染色体的基本结构单元。核小体：是真核生物染色体的基本结构单元。核心颗粒核心颗粒核小体核小体 连接区连接区第41页/共86页n核小体串珠样的结构核小体串珠样的结构core particles Particles resulting from micrococcal nuclease digestion o

20、f nucleosomes,consisting of 140-bp DNA and the histone octamer of a nucleosome.第42页/共86页n真核生物的染色体真核生物的染色体8000-10000倍第43页/共86页DNADNA的的基基本本功功能能是是以以基基因因的的形形式式负负载载遗遗传传信信息息，并并作作为为基基因因复复制制和和转转录录的的模模板板。它它是是生生命命遗遗传传的的物物质质基基础础，也也是是个个体体生生命命活活动的信息基础。动的信息基础。基基因因从从结结构构上上定定义义，是是指指DNADNA分分子子中中的的特特定定区区段段，其其中中的的核核苷苷

21、酸酸排排列列顺顺序序决决定定了了基基因的功能。因的功能。三、三、DNADNA是遗传信息的物质基础是遗传信息的物质基础第44页/共86页两种最重要的生物大分子比较两种最重要的生物大分子比较 项项 目目 蛋蛋 白白 质质核核 酸酸组成单位组成单位 氨基酸氨基酸核苷酸核苷酸种种 类类 20种种A、C、G、T(DNA)A、C、G、U(RNA)连接方式连接方式 肽键肽键磷酸二酯键磷酸二酯键一级结构一级结构 AA排列顺序排列顺序碱基序列碱基序列空间结构空间结构 二、三、四级结构二、三、四级结构 双螺旋、超螺旋、蛋白双螺旋、超螺旋、蛋白 -核酸非共价结合核酸非共价结合功功 能能 生命活动直接执行者生命活动直

22、接执行者 遗传信息贮存、传代、遗传信息贮存、传代、表达表达,决定蛋白结构决定蛋白结构第45页/共86页第三节第三节 RNARNA的结构与功能的结构与功能Structure and Function of RNA第46页/共86页DNADNA并并非非是是蛋蛋白白质质的的直直接接合合成成模模板板,DNADNA首首先先需需要要转转录录成成为为RNARNA（细细胞胞核核），再再由由指导合成蛋白（细胞质）。指导合成蛋白（细胞质）。RNARNA通通常常以以单单链链的的形形式式存存在在，但但有有复复杂杂的的局局部二级结构或三级结构。部二级结构或三级结构。RNARNA比比DNADNA小的多。小的多。RNARN

23、A的的种种类类、大大小小和和结结构构远远比比DNADNA表表现现出出多样性。多样性。第47页/共86页RNARNA的种类、分布、功能的种类、分布、功能第48页/共86页细胞质中含量最少，约占。细胞质中含量最少，约占。种种类类最最多多，一一个个基基因因往往往往有有一一种种甚甚至至多多种种mRNAmRNA。一级结构差异很大。一级结构差异很大。一、一、mRNAmRNA是蛋白质合成中的模板是蛋白质合成中的模板1 1、mRNAmRNA的特点：的特点：第49页/共86页hnRNA hnRNA 内含子内含子(intron)(intron)mRNA mRNA 2 2、mRNAmRNA成熟过程：成熟过程：外显子

24、外显子(exon)(exon)卵清蛋白卵清蛋白mRNA的成熟的成熟第50页/共86页成熟的成熟的mRNA由氨基酸由氨基酸编码区和非编码区编码区和非编码区构成。构成。5-末末端端的的帽帽子子(cap)结结构构和和3-末末端端的的多多聚聚A尾尾(poly-A tail)结构。结构。从从AUG 开开始始，每每三三个个核核苷苷酸酸为为一一组组编编码码了了一一个个氨氨基酸，称为基酸，称为三联体密码三联体密码(codon)。3 3、成熟的真核生物、成熟的真核生物mRNAmRNA第51页/共86页n帽子结构帽子结构:m7GpppNmm7GpppNmmRNAmRNA的的帽帽结结构构可可以以与与帽帽结结合合蛋蛋

25、白白(cap(cap binding proteinbinding protein，CBP)CBP)结合。结合。第52页/共86页真核生物的真核生物的mRNAmRNA 的的3-末端转录末端转录后加上一段长短不一的聚腺苷酸。后加上一段长短不一的聚腺苷酸。nPolyPoly （A A）尾巴）尾巴AAAAAAAAAAAAAAAAA第53页/共86页mRNA核内向胞质的转位核内向胞质的转位mRNA的稳定性维系的稳定性维系翻译起始的调控翻译起始的调控 n帽子结构和多聚帽子结构和多聚A尾的功能尾的功能第54页/共86页4 4、mRNAmRNA依照自身的碱基顺序指导蛋白质依照自身的碱基顺序指导蛋白质氨基酸顺

26、序的合成氨基酸顺序的合成从从mRNAmRNA分分子子5 5末末端端起起的的第第一一个个AUGAUG开开始始，每每3 3个个核核苷苷酸酸为为一一组组称称为为密密码码子子(codon)(codon)或或三联体密码三联体密码(triplet code)(triplet code)。AUGAUG被被称称为为起起始始密密码码子子；决决定定肽肽链链终终止止的的密码子则称为密码子则称为终止密码子终止密码子。位位于于起起始始密密码码子子和和终终止止密密码码子子之之间间的的核核苷苷酸酸序序列列称称为为开开放放阅阅读读框框(open(open reading reading frame,frame,ORF)ORF

27、)，决定了多肽链的氨基酸序列，决定了多肽链的氨基酸序列 。第55页/共86页转转运运RNA(transfer RNA,tRNA)在在蛋蛋白白质质合合成成过过程程中中作作为为各各种种氨氨基基酸酸的的载载体体,将将氨氨基基酸转呈给酸转呈给mRNA。由由70120核苷酸组成；核苷酸组成；占细胞总占细胞总RNA的的15%；具有很好的稳定性。具有很好的稳定性。二、二、tRNAtRNA是蛋白质合成中的氨基酸是蛋白质合成中的氨基酸载体载体第56页/共86页（一）（一）tRNAtRNA中含有多种稀有碱基中含有多种稀有碱基第57页/共86页*tRNA*tRNA的一级结构特点的一级结构特点 含含 1020%102

28、0%稀有碱基（稀有碱基（最多最多），如），如 DHUDHU 3 3末端末端为为 -CCA-OH-CCA-OH 5 5末端大多数为末端大多数为G G 具有具有 T T C C 第58页/共86页tRNA具具有有局局部部的的茎茎环环(stem-loop)结结构构或或发卡发卡(hairpin)结构。结构。（二）（二）tRNAtRNA具有茎环结构具有茎环结构tRNA的二级结构的二级结构三叶草形三叶草形氨基酸臂氨基酸臂DHU环环反密码环反密码环TC环环附加叉附加叉第59页/共86页tRNAtRNA的二级结构主要特征的二级结构主要特征：1.三环四臂（部分还有额外环）三环四臂（部分还有额外环）2.氨基酸臂氨

29、基酸臂3端有端有CCA-OH的共有结构的共有结构环上有二氢尿嘧啶（环上有二氢尿嘧啶（D）4.反密码环上的反密码子与反密码环上的反密码子与mRNA相互作用相互作用5.可变环上的核苷酸数目可以变动可变环上的核苷酸数目可以变动C环含有环含有T和和7.含有修饰碱基和不变核苷酸含有修饰碱基和不变核苷酸第60页/共86页第61页/共86页ntRNAtRNA的倒的倒L L三级结构三级结构第62页/共86页核核蛋蛋白白体体RNA(ribosomal RNA(ribosomal RNARNA，rRNA)rRNA)是是细细胞内胞内含量最多含量最多的的RNA(80RNA(80)。rRNArRNA与与核核蛋蛋白白体体

30、蛋蛋白白结结合合组组成成核核蛋蛋白白体体(ribosome)(ribosome)，为蛋白质的合成提供场所为蛋白质的合成提供场所。三、以三、以rRNArRNA为组分的核蛋白体为组分的核蛋白体是蛋白质合成的场所是蛋白质合成的场所第63页/共86页n核蛋白体的组成核蛋白体的组成原核生物（以大肠杆菌为例）原核生物（以大肠杆菌为例）真核生物（以小鼠肝为例）真核生物（以小鼠肝为例）小亚基小亚基30S40SrRNA16S1542个核苷酸个核苷酸18S1874个核苷酸个核苷酸蛋白质蛋白质21种种占总重量的占总重量的40%33种种占总重量的占总重量的50%大亚基大亚基50S60SrRNA23S5S2940个核苷

31、酸个核苷酸120个核苷酸个核苷酸28S5.85S5S4718个核苷酸个核苷酸160个核苷酸个核苷酸120个核苷酸个核苷酸蛋白质蛋白质31种种占总重量的占总重量的30%49种种占总重量的占总重量的35%第64页/共86页n18S rRNA18S rRNA的二级结构的二级结构第65页/共86页四、小分子四、小分子RNARNA参与了基因表达的参与了基因表达的调控调控细细胞胞的的不不同同部部位位存存在在的的许许多多其其他他种种类类的的小小分分子子RNA，统统称称为为非非编编码码小小RNA(small non-messenger RNAs,snmRNAs),其其功功能能是是调调节节基基因表达。因表达。n

32、snmRNAssnmRNAs第66页/共86页n核酶核酶某某些些小小RNA分分子子具具有有催催化化特特定定RNA降降解解的的活活性性，这这种种具具有有催催化化作作用用的的小小RNARNA亦亦被被称称为为核核酶酶(ribozyme)或或催催化化性性RNA(catalytic RNA)。第67页/共86页RNARNA具有酶活性的发现具有酶活性的发现Sidney Altman，Thomas R.Cech （1939-）（1947-）The Nobel Prize in Chemistry 1989 for their discovery of catalytic properties of RNA

33、第68页/共86页核酸的理化性质核酸的理化性质The Physical and Chemical Characters of Nucleic Acid第四节第四节第69页/共86页一、核酸是具有很一、核酸是具有很强酸性的生物大强酸性的生物大分子分子核酸的酸碱及溶解度性质核酸的酸碱及溶解度性质l核酸为多元酸，具有较强的酸性。核酸为多元酸，具有较强的酸性。核酸的高分子性质核酸的高分子性质第70页/共86页核酸在波长核酸在波长 260nm260nm 处有强烈的吸收，处有强烈的吸收，是由碱基的是由碱基的共轭双键共轭双键所决定的。这一特所决定的。这一特性常用作核酸的定性和定量分析。性常用作核酸的定性和定

34、量分析。二、核酸分子具有强烈的紫外吸收二、核酸分子具有强烈的紫外吸收第71页/共86页三、三、DNADNA变性是双链解离为单链的变性是双链解离为单链的过程过程在某些理化因素作用下，在某些理化因素作用下，DNA双链解开双链解开成两条单链的过程，其成两条单链的过程，其本质是双链间氢键本质是双链间氢键的断裂的断裂。n定义定义常见因素：常见因素：过量酸，碱，加热，变性试剂如尿素、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、丙酮酰胺以及某些有机溶剂如乙醇、丙酮等。等。第73页/共86页协同性的同性的DNA解解链高温或极高温或极端的端的pHnDNADNA的变性的变性第74页/共86页n部

35、分变性部分变性DNADNA的电镜图像的电镜图像变性后理化性质变化：变性后理化性质变化：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第75页/共86页增增色色效效应应(hyperchromic(hyperchromic effect)effect)：DNADNA变性时其溶液变性时其溶液ODOD260260增高的现象。增高的现象。nDNADNA解链时的紫外吸收变化解链时的紫外吸收变化第76页/共86页nDNADNA的解链曲线的解链曲线连连续续加加热热DNA的的过过程程中中以以温温度度相相对对于于A260值值作

36、作图图，所所得得的的曲线称为曲线称为解链曲线解链曲线。解解链链过过程程中中，紫紫外外吸吸光光度度的的变变化化达达到到最最大大变变化化值值的的一一半半时时所所对对应应的温度。的温度。解链温度（解链温度（TmTm）：）：第77页/共86页G+C 含量越高，解链温度就越高。含量越高，解链温度就越高。n解链曲线的变化解链曲线的变化第78页/共86页三、核酸的变复性是分子杂交的基础三、核酸的变复性是分子杂交的基础当当变变性性条条件件缓缓慢慢地地除除去去后后，两两条条解解离离的的互互补补链链可可重重新新配配对对，恢恢复复原原来来的的双双螺螺旋旋结结构构，这一现象称为这一现象称为DNADNA复性复性(ren

37、aturation)(renaturation)。减色效应：减色效应：DNADNA复性时，其溶液复性时，其溶液ODOD260260降低。降低。热热变变性性的的DNADNA经经缓缓慢慢冷冷却却后后即即可可复复性性，这这一过程称为一过程称为退火退火(annealing)(annealing)。第79页/共86页第80页/共86页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可可以以在在不不同同的分子间形成的分子间形成杂化双链杂化双链(

38、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分子间形成。这种现象称为分子间形成。这种现象称为核酸分子杂交核酸分子杂交。n核酸分子杂交核酸分子杂交(hybridization)(hybridization)第81页/共86页n核酸分子杂交核酸分子杂交第82页/共86页第五节第五节（自习）（自习）常用的核酸分离纯化技术常用的核酸分离纯化技术Technology of DNA Isolation and Purification第83页/共86页酚酚-氯仿、酚氯仿、酚-异戊醇抽提法异戊醇抽提法层析法（离子交换层析法（离子交换/凝胶凝胶/亲和层析）亲和层析）密度梯度离心法密度梯度离心法凝胶电泳法凝胶电泳法第84页/共86页思考题：思考题：名词解释：名词解释：Tm、ribozyme、增色效应增色效应、核酸分子杂交核酸分子杂交试比比较蛋白蛋白质与核酸的异同与核酸的异同?简述简述tRNA二级结构的特点和三级结构？二级结构的特点和三级结构？DNA双螺旋结构模型的要点是什么？双螺旋结构模型的要点是什么？请简要回答请简要回答DNA与与RNA组成上的异同。组成上的异同。第85页/共86页感谢您的观看！第86页/共86页