生化核酸精选PPT.ppt

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1、关于生化核酸第1页，讲稿共93张，创作于星期二核酸是构成生物体最基本最重要的物质之一核酸是构成生物体最基本最重要的物质之一,存在于一切存在于一切活细胞中活细胞中.3.1 概述概述一一.核酸对生命的重要性核酸对生命的重要性生物体正是由于遗传、变异的不断发生生物体正是由于遗传、变异的不断发生自然选择自然选择由由低级向高级发展低级向高级发展DNA RNA Pr核酸是一类重要的生物大分子核酸是一类重要的生物大分子,担负着生命信息的存储与担负着生命信息的存储与传递传递.核酸是现代生物化学、分子生物学的重要研究领域核酸是现代生物化学、分子生物学的重要研究领域,是是基因工程操作的核心分子基因工程操作的核心分

2、子.第2页，讲稿共93张，创作于星期二二二.核酸的生物学功能核酸的生物学功能1868年年,瑞士瑞士F.Miescher在脓细胞中发现含磷很高的酸性物质在脓细胞中发现含磷很高的酸性物质,谓谓核素核素(nuclein)1889年年,Altman制备了核酸制备了核酸(nucleic acid)193040年年,Kossel&Levene等确定了核酸的组分等确定了核酸的组分1944年年,Avery的肺炎双球菌转化实验的肺炎双球菌转化实验orand可分离可分离第3页，讲稿共93张，创作于星期二1953年年,Watson&Crick DNA双螺旋模型双螺旋模型1980年代年代,核酶核酶(Ribozyme)

3、DNA:遗传信息的主要载体遗传信息的主要载体,负责遗传信息的贮存和发布负责遗传信息的贮存和发布RNA:少数病毒的遗传物质少数病毒的遗传物质基因基因:DNA分子的一个片段分子的一个片段“种瓜得瓜种瓜得瓜,种豆得豆种豆得豆”“一个基因一条多肽链一个基因一条多肽链”从从DNA转录遗传信息转录遗传信息,并指导蛋白质生物合成并指导蛋白质生物合成基因组基因组:一个细胞的所有基因组合一个细胞的所有基因组合1943年年,chargaff等证明了等证明了DNA中四种碱基的比例并不相等中四种碱基的比例并不相等第4页，讲稿共93张，创作于星期二三三.核酸的分类核酸的分类核蛋白核蛋白蛋白质蛋白质(组蛋白、精蛋白组蛋白

4、、精蛋白,碱性为多碱性为多)核酸核酸DNARNADNA真核真核原核原核病毒病毒95%核中核中(染色体染色体)拟核拟核DNA病毒病毒核外核外 线粒体线粒体(mtDNA)叶绿体叶绿体(ctDNA)核外核外 质粒质粒(plasmid)第5页，讲稿共93张，创作于星期二tRNA 1015%mRNA 510%rRNA 7580%RNA核核RNA质质RNA核仁核仁线粒体线粒体核蛋白体核蛋白体胞液胞液病毒病毒RNA不均一不均一RNA(hnRNA)核内小核内小RNA(snRNA)染染色体色体RNA(chRNA)线粒体线粒体RNA(mtRNA)叶绿体叶绿体RNA(ctRNA)第6页，讲稿共93张，创作于星期二四

5、四.核酸的组成核酸的组成元素组成元素组成:C、H、N、O、PP含量含量:RNA 9.4%DNA 9.9%核酸核酸核苷酸核苷酸磷酸磷酸核苷核苷碱基碱基戊糖戊糖核糖核糖/脱氧核糖脱氧核糖 嘌呤碱嘌呤碱/嘧啶碱嘧啶碱第7页，讲稿共93张，创作于星期二3.2 核苷酸核苷酸一一.戊糖戊糖 HH-D-核糖核糖-D-2-脱氧核糖脱氧核糖-D-2-O-甲基核糖甲基核糖第8页，讲稿共93张，创作于星期二D-核糖浓核糖浓HCl 绿色绿色FeCl3D-2-脱氧核糖脱氧核糖 蓝色蓝色H+地衣地衣酚反应定酚反应定性定量性定量(675-680nm)二苯胺二苯胺反应定反应定性定量性定量(595-620nm)第9页，讲稿共9

6、3张，创作于星期二二二.碱基碱基嘧啶嘧啶胞嘧啶胞嘧啶(C)(2=O,4-NH2)尿嘧啶尿嘧啶(U)(2=O,4=O)胸腺嘧啶胸腺嘧啶(T)(2=O,4=O,5-CH3)第10页，讲稿共93张，创作于星期二嘌呤嘌呤鸟嘌呤鸟嘌呤(G)(2-NH2,6=O)腺嘌呤腺嘌呤(A)(6-NH2)碱基的性质碱基的性质互变异构互变异构U酮式酮式U烯醇式烯醇式第11页，讲稿共93张，创作于星期二紫外吸收紫外吸收最大吸收峰在最大吸收峰在260nm附近附近第12页，讲稿共93张，创作于星期二解离解离CTU第13页，讲稿共93张，创作于星期二AG第14页，讲稿共93张，创作于星期二稀有稀有(修饰修饰)碱基碱基第15页

7、，讲稿共93张，创作于星期二*DNA 中含中含U,RNA中含中含T三三.核苷核苷戊糖戊糖+碱基碱基-H2O核苷核苷戊糖戊糖(C1)与与嘧啶碱嘧啶碱N1嘌呤碱嘌呤碱N9连接成连接成C1 N9C1 N1苷键苷键第16页，讲稿共93张，创作于星期二腺嘌呤核苷腺嘌呤核苷 胞嘧啶脱氧核苷胞嘧啶脱氧核苷*均为均为-苷键苷键,碱基与碱基与糖环平面基本垂直糖环平面基本垂直第17页，讲稿共93张，创作于星期二天然核苷一般为天然核苷一般为反式构象反式构象第18页，讲稿共93张，创作于星期二腺苷腺苷(A)鸟苷鸟苷(G)胞苷胞苷(C)尿苷尿苷(U)脱氧腺苷脱氧腺苷(dA)脱氧鸟苷脱氧鸟苷(dG)脱氧胞苷脱氧胞苷(dC

8、)脱氧胸苷脱氧胸苷(dT)核核苷苷命名命名简简写写第19页，讲稿共93张，创作于星期二修饰修饰(稀有稀有)核苷核苷1)修饰碱基修饰碱基+糖糖2)碱基碱基+修饰糖修饰糖 第20页，讲稿共93张，创作于星期二3)碱基碱基+糖糖(特殊方式连接特殊方式连接)()碱基不是嘌呤环碱基不是嘌呤环,可以看作鸟苷的可以看作鸟苷的衍生物衍生物第21页，讲稿共93张，创作于星期二修饰核苷的缩写修饰核苷的缩写 少数修饰核苷用单字符表示少数修饰核苷用单字符表示,如如D、I.多数修饰核苷是将碱基取代基、取代位置和取代数目写在核苷单字多数修饰核苷是将碱基取代基、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

9、代基符号的左边，用小写英文字母代表取代基.甲基甲基m 乙酰基乙酰基ac 氨基氨基n 甲硫基甲硫基ms 羟基羟基o或或h 硫基硫基s 异戊烯基异戊烯基i 羧基羧基c 第22页，讲稿共93张，创作于星期二例例糖修饰的核苷糖修饰的核苷,即糖分子中即糖分子中-OH的的H被取代被取代,则在核苷符号的右边加上取代则在核苷符号的右边加上取代基的小写字母基的小写字母例例 2-O-甲基腺苷甲基腺苷,写作写作Am 第23页，讲稿共93张，创作于星期二(2-AMP)(3-AMP)(5-AMP)核糖核苷酸核糖核苷酸四四.核苷酸核苷酸核苷核苷+磷酸磷酸-H2O核苷酸核苷酸第24页，讲稿共93张，创作于星期二Deoxya

10、denosine 3-monphosphate (3-dAMP)Deoxyadenosine 5-monphosphate (5-dAMP)脱氧核糖核苷酸脱氧核糖核苷酸51 9HHHHHHH H H细胞内存在的是细胞内存在的是5-核苷酸核苷酸第25页，讲稿共93张，创作于星期二命名命名:碱基名碱基名-戊糖名戊糖名-核苷酸核苷酸 或碱基苷酸或碱基苷酸AMPGMPCMPUMPRNAdAMPdGMPdCMPdTMPDNA核苷酸可进一步磷酸化生成核苷二磷酸及核苷三磷酸核苷酸可进一步磷酸化生成核苷二磷酸及核苷三磷酸AMP-H2OH3PO4ADP-H2OH3PO4ATP同样同样GMPGDPGTPCMPCD

11、PCTPUMPUDPUTPdAMPdADPdATPdGMPdGDPdGTPdCMPdCDPdCTPdTMPdTDPdTTP第26页，讲稿共93张，创作于星期二AMPADPATP高能磷酸酯键高能磷酸酯键7.3 kJ/mol普通磷酸酯键普通磷酸酯键2.0 kJ/molAMPAMP进一步磷酸化生成进一步磷酸化生成ADPADP及及ATPATP第27页，讲稿共93张，创作于星期二 cAMP(第二信使第二信使)cGMP核苷酸也可环化形成环核苷酸核苷酸也可环化形成环核苷酸第28页，讲稿共93张，创作于星期二性质性质1.无色粉末或结晶无色粉末或结晶,易溶于水易溶于水,具旋光性具旋光性2.具互变异构现象具互变异

12、构现象3.紫外吸收紫外吸收(最大吸收最大吸收260 nm)4.两性解离和等电点两性解离和等电点第29页，讲稿共93张，创作于星期二CMP的解离的解离 第30页，讲稿共93张，创作于星期二4 4种核苷酸的解离曲线种核苷酸的解离曲线 不能形成两性离子不能形成两性离子(碱基碱性很弱碱基碱性很弱)54%5%84%第31页，讲稿共93张，创作于星期二可在可在pH2.05.0之间分离各种核苷酸之间分离各种核苷酸 pH3.5时各核苷酸所带电荷时各核苷酸所带电荷 核苷酸核苷酸 磷酸基电荷磷酸基电荷 碱基的电荷碱基的电荷 净电荷净电荷 AMP-1+0.54-0.46GMP-1+0.05-0.95CMP-1+0.

13、84-0.16UMP-1+0-1pH3.5时第一磷酸基几乎完全解离而带一个单位负电荷时第一磷酸基几乎完全解离而带一个单位负电荷,第二磷酸基几乎不解离第二磷酸基几乎不解离,而各含氮环的离子化程度不同而各含氮环的离子化程度不同,故核苷酸所带的静电荷不同故核苷酸所带的静电荷不同,电泳或层析即可彼此分离电泳或层析即可彼此分离.第32页，讲稿共93张，创作于星期二2.3 核酸核酸一一.结构结构1.DNA的结构的结构1).DNA 的碱基组成的碱基组成A G C T少量稀有碱基少量稀有碱基DNA碱基组成规律碱基组成规律:a.A与与T,G与与C摩尔含量相等摩尔含量相等,A+G=T+Cb.DNA碱基组成具有种的

14、特异性碱基组成具有种的特异性c.DNA碱基组成没有组织器官的特异性碱基组成没有组织器官的特异性可作为分类依据可作为分类依据第33页，讲稿共93张，创作于星期二55332).DNA的一级结构的一级结构指组成指组成DNA的各核苷酸之间的连键性质及核苷的各核苷酸之间的连键性质及核苷酸的排序酸的排序(核苷酸单位排序键合核苷酸单位排序键合)连键连键:3,5-磷酸二磷酸二酯键酯键第34页，讲稿共93张，创作于星期二HO-O OCH2 TO=PO-35OHHO-O OCH2 GO=PO-35OHO OCH2OHH AO=POO-35351PPPOHATGpGpTpAOHpG-T-ApGTA3第35页，讲稿共

15、93张，创作于星期二第36页，讲稿共93张，创作于星期二3).DNA的二级结构的二级结构1953年年,Watson&Crick 提出双螺旋模型提出双螺旋模型指多脱氧核糖核苷酸链内或链间通过氢键折叠指多脱氧核糖核苷酸链内或链间通过氢键折叠而成的构象而成的构象依据依据:a.Wilkins&Franlin的小牛胸腺的小牛胸腺DNA-x射线衍射图射线衍射图谱分析谱分析(不同来源不同来源DNA,相似结构相似结构)b.不同来源不同来源DNA,碱基碱基A=T,G=Cc.碱基配对理化分析碱基配对理化分析第37页，讲稿共93张，创作于星期二模型要点模型要点:a.两链反向平行右旋大小沟两链反向平行右旋大小沟b.主

16、链在外主链在外,碱基在侧碱基在侧,糖环糖环碱基碱基中心轴中心轴c.螺径螺径2nm,螺距螺距3.4nm,10bp螺旋上升一圈螺旋上升一圈d.A与与T间两氢键间两氢键,G与与C间三氢键间三氢键a.碱基堆积力碱基堆积力(主要主要)由芳环由芳环电子相互作用引起的电子相互作用引起的,能形成疏水核心能形成疏水核心稳定双螺旋的力稳定双螺旋的力:b.碱基对间的氢键碱基对间的氢键c.离子键离子键(磷酸残基与介质中阳离子间形成磷酸残基与介质中阳离子间形成)第38页，讲稿共93张，创作于星期二2.0 nm小小沟沟大大沟沟第39页，讲稿共93张，创作于星期二第40页，讲稿共93张，创作于星期二因含水量不同因含水量不同

17、,双螺旋有几种类型双螺旋有几种类型螺距螺距nm直径直径nm每匝每匝bp碱基与水碱基与水平面夹角平面夹角A-DNA 2.8 2.3 11 20oB-DNA 3.4 2.0 10 0oC-DNA 3.09 9.33 6oD-DNA 2.43 8 16oZ-DNA 4.5 1.8 12 7o 转变转变(湿度湿度):A(75%)C(4446%)B(92%)SBS模型模型(5右右 5左左)三链单链三链单链第41页，讲稿共93张，创作于星期二第42页，讲稿共93张，创作于星期二第43页，讲稿共93张，创作于星期二第44页，讲稿共93张，创作于星期二第45页，讲稿共93张，创作于星期二4).DNA的三级结构

18、的三级结构在二级结构基础上进一步盘绕扭曲二成在二级结构基础上进一步盘绕扭曲二成线状线状DNA(ssDNA dsDNA)环状环状DNA 原核原核 环双链环双链(dcDNA)(dcDNA)病毒病毒 环单链环单链(scDNA)(scDNA)超螺旋负超螺旋超螺旋负超螺旋第46页，讲稿共93张，创作于星期二第47页，讲稿共93张，创作于星期二 7 6 40 5 DNA 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 10nm 30(10)nm 400nm 210m 一级包装一级包装 二级二级 三级三级 四级四级 染色体包装的结构模型染色体包装的结构模型第48页，讲稿共93张，创作

19、于星期二第49页，讲稿共93张，创作于星期二第50页，讲稿共93张，创作于星期二第51页，讲稿共93张，创作于星期二DNA染色体染色体(约压缩约压缩8400倍倍)第52页，讲稿共93张，创作于星期二2.RNA的结构的结构1).RNA的碱基组成的碱基组成A G C U较多的稀有碱基较多的稀有碱基大部分为单链结构大部分为单链结构,若配对则有若配对则有A=U,G=C2).RNA的一级结构的一级结构键合键合:3,5-磷酸二磷酸二酯键酯键3).RNA的二级结构的二级结构发夹式结构发夹式结构(螺旋螺旋+突环突环)第53页，讲稿共93张，创作于星期二RNA StructureRNA Structure第54

20、页，讲稿共93张，创作于星期二第55页，讲稿共93张，创作于星期二a.5-帽子帽子(甲基化的鸟苷酸甲基化的鸟苷酸,p268)b.3-尾巴尾巴(多聚腺苷酸多聚腺苷酸,polyA)c.5-端、端、3-端含端含长长度不等的非度不等的非编码编码区区真核生物真核生物mRNA的结构特点的结构特点4).mRNAAUGUGAUAGUAACapPolyA翻译区翻译区非翻译区非翻译区非翻译区非翻译区起始密码起始密码终止密码终止密码第56页，讲稿共93张，创作于星期二第57页，讲稿共93张，创作于星期二5).rRNA第58页，讲稿共93张，创作于星期二第59页，讲稿共93张，创作于星期二6).tRNA的二级结构的二

21、级结构1965年年,Holley提出三叶草模型提出三叶草模型a.由由7695个核苷酸组成个核苷酸组成b.四环四环+四臂四臂c.氨基酸臂氨基酸臂(5-pG,3-CCAOH)d.反密码环含反密码子反密码环含反密码子(由三个核苷酸组成由三个核苷酸组成)e.D环含二氢尿嘧啶环含二氢尿嘧啶(D)f.TC环含环含TC序列序列g.可变环上核苷酸数目变化较大可变环上核苷酸数目变化较大(分类依据分类依据)h.含较多的稀有碱基含较多的稀有碱基第60页，讲稿共93张，创作于星期二第61页，讲稿共93张，创作于星期二tRNA的三级结构的三级结构(倒倒L型型)第62页，讲稿共93张，创作于星期二第63页，讲稿共93张，

22、创作于星期二三类三类RNA比较：比较：rRNA含量最高含量最高tRNA分子量最低稀有碱基最多分子量最低稀有碱基最多mRNA寿命最短寿命最短7.其它其它RNA不均一不均一(hnRNA)小分子小分子(snRNA)反义反义(asRNA)核酶核酶(ribozyme)第64页，讲稿共93张，创作于星期二二二.性质性质1.一般性质一般性质a.DNA白色纤维状固体白色纤维状固体(丝状丝状),黏度大黏度大RNA白色无定形粉末白色无定形粉末,黏度相对较黏度相对较DNA小小b.溶于水溶于水,不溶于乙醇、氯仿不溶于乙醇、氯仿2.两性电解质两性电解质,酸性较强酸性较强(pI3)既含碱基既含碱基,又含磷酸基又含磷酸基,

23、为两性电解质为两性电解质可电泳、离子交换层析可电泳、离子交换层析(分离纯化分离纯化)第65页，讲稿共93张，创作于星期二Ion-exchange chromatographyColumn+anions+Sample mixtureProtein bindingColumn+proteinsColumn+anionsIon displacingPurified protein第66页，讲稿共93张，创作于星期二3.紫外吸收紫外吸收碱基环平面共轭碱基环平面共轭,对对紫外光强烈吸收紫外光强烈吸收(230-290nm)m=260nm增色效增色效应应 天然天然DNA 260nm的的光吸收光吸收值值小于各

24、小于各核苷酸核苷酸总总的光吸的光吸收收值值第67页，讲稿共93张，创作于星期二应用应用定位核酸在定位核酸在细细胞和胞和组织组织中的分布中的分布定性定量定性定量(核酸或核苷酸核酸或核苷酸)4.变性、复性和分子杂交变性、复性和分子杂交变变性性 有序的二、三有序的二、三级结级结构构转变转变成无序的成无序的结结构构,但一但一级结级结构不构不变变特征特征 生物活性部分生物活性部分丧丧失失,黏度下降黏度下降,浮力密度升高浮力密度升高,紫外吸收增加紫外吸收增加(增色效增色效应应)因素因素 加加热热、酸、碱、酸、碱、搅搅、振、有机物、振、有机物(脲脲甲甲醛醛)热变热变性性 缓缓慢加慢加热热DNA变变性性第68

25、页，讲稿共93张，创作于星期二DNA的的变变性是爆性是爆发发式的式的,在很窄的温度区间内完在很窄的温度区间内完成成,通常将紫外吸收的增加量达到最大增量一通常将紫外吸收的增加量达到最大增量一半时的温度称为半时的温度称为熔解温度熔解温度,用用Tm表示表示第69页，讲稿共93张，创作于星期二DNA的的Tm值一般在值一般在70-85 C之间之间影响影响Tm值的因素值的因素a.G-C对含量对含量:G-C含量高含量高,Tm值高值高 （G+C)%=(Tm-69.3)2.44b.溶液的离子强度溶液的离子强度:I高高,Tm高高c.溶液溶液pH值值:pH8.3稳定稳定d.变性剂变性剂:破坏氢键破坏氢键第70页，讲

26、稿共93张，创作于星期二复性复性 变性核酸的互补链在适当条件下变性核酸的互补链在适当条件下,重新缔合成重新缔合成双螺旋结构的过程双螺旋结构的过程复性复性时时,单链单链随机碰撞随机碰撞,不能或只能形成局部碱基不能或只能形成局部碱基配配对对,在在较较高的温度下高的温度下,两两链链重又分离重又分离,经经多次多次试试探性碰撞才能形成正确的互探性碰撞才能形成正确的互补补区区,故复性温度故复性温度不能太低不能太低,一般以一般以(Tm-25)较较适宜适宜片段浓度片段浓度(高高,快快)片段大小片段大小(小小,快快)片段重复序列片段重复序列(多多,快快)溶液离子强度溶液离子强度影响复性的因素影响复性的因素第71

27、页，讲稿共93张，创作于星期二第72页，讲稿共93张，创作于星期二分子杂交分子杂交在退火条件下在退火条件下,不同来源的不同来源的DNA互补区形成双互补区形成双链链,或单链或单链DNA和单链和单链RNA的互补区形成的互补区形成DNA-RNA杂合双链的过程称杂合双链的过程称分子杂交分子杂交核酸的杂交在分子生物学和遗传学的研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究中具有重要意义Southern bolting:DNA-DNANorthern bolting:DNA-RNAWestern bolting:Pr-Pr原位杂交原位杂交:探针与菌落或组织细胞中的核探针与菌落或组织细胞中的核酸杂交

28、酸杂交第73页，讲稿共93张，创作于星期二变性变性DNA与与*RNA温育温育除去未杂交的除去未杂交的*RNA滤除未杂交的滤除未杂交的DNARNase移到膜上移到膜上放射放射,显影显影第74页，讲稿共93张，创作于星期二第75页，讲稿共93张，创作于星期二5 降解降解主链共价键断裂主链共价键断裂RNA37,0.3mol/LKOH,1h 2,3-环环核苷酸核苷酸1218h,水解水解 2-磷酸核苷磷酸核苷+3-磷酸核苷磷酸核苷DNA37,0.3mol/LKOH,1h 不降解不降解原因原因:RNA 2-OH起催化作用起催化作用通常通常说说DNA抗碱抗碱,RNA不抗碱不抗碱第76页，讲稿共93张，创作于

29、星期二D-核糖核糖 糠醛糠醛甲基间苯二酚甲基间苯二酚FeCl3深绿色深绿色675-680nmcHCl/D-2-脱氧核糖脱氧核糖-羟基羟基-酮戊醛酮戊醛二苯胺二苯胺蓝色蓝色595-620nm6 显色反应显色反应cH2SO4/定性定性 定量定量-H2O地衣酚反应地衣酚反应二苯胺反应二苯胺反应第77页，讲稿共93张，创作于星期二钼蓝反应钼蓝反应有机磷有机磷cH2SO4 消化消化 无机磷无机磷定磷试剂定磷试剂 蓝色蓝色650nm定性定性 定量定量(NH4)2MOO4+H2SO4 H2MOO4+(NH4)2SO412H2MOO4+H3PO4 H3PO412MOO3+12H2OH3PO412MOO3+Vc

30、 MOO24MOO3H3PO44H2O 钼酸铵钼酸铵 钼酸钼酸 磷钼酸磷钼酸 钼蓝钼蓝作作P标准曲线标准曲线求得无机求得无机P P量量换算得核酸量换算得核酸量第78页，讲稿共93张，创作于星期二DNA与基因组织与基因组织DNA转录转录 RNA翻译翻译Protein基因基因基因基因 是是DNA分子中最小的功能单位分子中最小的功能单位结构基因结构基因:编码功能编码功能 调节基因调节基因:调节功能调节功能基因组基因组逆转录逆转录基因组基因组第79页，讲稿共93张，创作于星期二原核生物基因组特点原核生物基因组特点3.除调节序列与信号序列外除调节序列与信号序列外,DNA的大部分为结构的大部分为结构基因基

31、因,且每个基因出现的频率低且每个基因出现的频率低(1次或几次次或几次)4.功能相关的基因常串联在一起功能相关的基因常串联在一起(呈操纵子结构呈操纵子结构)5.有重叠基因有重叠基因ABCDEFG1.基因组小基因组小 E.coli 4.2106,30004000个基因个基因6.为多顺反子为多顺反子(能编码几条多肽链能编码几条多肽链)2.几乎无蛋白质同核酸结合几乎无蛋白质同核酸结合第80页，讲稿共93张，创作于星期二真核生物基因组特点真核生物基因组特点3.有重复序列有重复序列单拷贝序列单拷贝序列:在整个在整个DNA中只出现一次或少数几次中只出现一次或少数几次中度重复序列中度重复序列:重复几十重复几十

32、几千次几千次高度重复序列高度重复序列:重复几百万次重复几百万次1.基因组很大基因组很大 人人2.9109bp,酵母酵母1.3107bp 2.与蛋白质结合与蛋白质结合,形成染色体形成染色体,且有多条且有多条 4.基因不连续基因不连续(含居间序列含居间序列不编码多肽的序列不编码多肽的序列)5.为单顺反子为单顺反子第81页，讲稿共93张，创作于星期二mRNA1872bp内含子内含子(intron):基因中不编码的居间序列基因中不编码的居间序列ABCDEG7700bpF外显子外显子(exons):基因中编码的序列基因中编码的序列transcription卵清蛋白基因卵清蛋白基因第82页，讲稿共93张，

33、创作于星期二2.5 核酸的序列测定核酸的序列测定1.Gilbert的化学的化学(裂解裂解)法法对待测对待测DNA片断的一端片断的一端(5-或或3-)进行放射性标记进行放射性标记(常用常用P32),在适宜条件下在适宜条件下,用不同专一性的化学试剂用不同专一性的化学试剂特异地修饰特异地修饰DNA分子上的碱基分子上的碱基(仅一个或两个碱基仅一个或两个碱基被修饰被修饰),并使并使DNA链在修饰处断裂链在修饰处断裂,电泳电泳,显影显影,判判读读专一裂解反应专一裂解反应G反应硫酸二甲酯反应硫酸二甲酯G+A反应甲酸反应甲酸T+C反应肼反应肼+哌啶哌啶C反应反应NaCl+肼肼+哌啶哌啶第83页，讲稿共93张，

34、创作于星期二*pGATCGGACCTGG+AT+CCGATCGGACCTGATCGGACCGATCGGACGATCGGAGATCGG末端标记末端标记专一裂解专一裂解电泳电泳 显影显影 判读判读第84页，讲稿共93张，创作于星期二2.Sanger酶法酶法(末端终止法末端终止法)OHOH2CHHOH12345核 糖NNNNHHHH9腺嘌呤ddATPPP P采用采用ddNTP终止反应终止反应2,3-双脱氧腺苷三磷酸双脱氧腺苷三磷酸a.DDDP能以单链能以单链DNA为模板为模板,合成互补链合成互补链b.DDDP能利用能利用ddNTP为为底物底物,掺入寡核苷酸链掺入寡核苷酸链3-末端末端,从而从而终终止

35、反止反应应c.反反应应需引物需引物第85页，讲稿共93张，创作于星期二平行进行四组反应平行进行四组反应,每组使用相同的模板、相同的引物和每组使用相同的模板、相同的引物和4种种dNTP,每组加适量的每组加适量的ddNTP,使其随机掺入并终止反应使其随机掺入并终止反应第86页，讲稿共93张，创作于星期二第87页，讲稿共93张，创作于星期二采采用用荧荧光光替替代代放放射射性性核核素素标标记记.即即用用不不同同荧荧光光分分子子标标记记四四种种双双脱脱氧氧核核苷苷酸酸,然然后后进进行行Sanger测测序序反反应应,反反应应产产物物经经电电泳泳(平平板板电电泳泳或或毛毛细细管管电电泳泳)分分离离后后,通通

36、过过四四种种激激光光激激发发不不同同大大小小DNA片片段段上上的的荧荧光光分分子子使使之之发发射射出出四四种种不不同同波波长长荧荧光光，检检测测器器采采集集荧荧光光信信号号,并并依依此此确确定定DNA碱碱基基的的排排列列顺顺序序.3.自动测序自动测序第88页，讲稿共93张，创作于星期二DNADNA自动测序结果图自动测序结果图A-绿绿T-红红C-浅蓝浅蓝G-深蓝深蓝第89页，讲稿共93张，创作于星期二复习思考题复习思考题1.概念概念:核苷酸、核酸、基因、基因组、碱基核苷酸、核酸、基因、基因组、碱基互补配对、互补配对、DNA双螺旋模型、双螺旋模型、tRNA三叶草模型、三叶草模型、真核生物真核生物m

37、RNA结构特征、核酸的变性与复性、结构特征、核酸的变性与复性、热变性、增色效应、分子杂交、地衣酚反应、二热变性、增色效应、分子杂交、地衣酚反应、二苯胺反应、结构基因、调节基因、内含子、外显苯胺反应、结构基因、调节基因、内含子、外显子、稀有碱基、多子、稀有碱基、多(单单)顺反子顺反子2.核酸为什么能吸收紫外光核酸为什么能吸收紫外光?3.DNA双螺旋模型结构有何特点双螺旋模型结构有何特点?该模型的建立有该模型的建立有何生物学意义何生物学意义?4.维持维持DNA双螺旋结构的力是什么双螺旋结构的力是什么?第90页，讲稿共93张，创作于星期二5.核糖核糖(脱氧核糖脱氧核糖)与碱基、核苷与磷酸、核苷酸与碱

38、基、核苷与磷酸、核苷酸与核苷酸之间靠什么键合的与核苷酸之间靠什么键合的?6.影响影响Tm的因素有哪些的因素有哪些?7.影响核酸复性的因素有哪些影响核酸复性的因素有哪些?8.为什么说为什么说DNA耐碱耐碱,RNA不耐碱不耐碱?9.双螺旋双螺旋DNA一条链的碱基序列为一条链的碱基序列为CGCGTTATAAAACTCTTTATAACGC写出其互补链写出其互补链10.计算长度由地球到月亮的距离计算长度由地球到月亮的距离(约约32万万km)的一的一段段DNA双螺旋重多少克双螺旋重多少克?(每含每含1000bp的的DNA双螺双螺旋大约重旋大约重110-18g)第91页，讲稿共93张，创作于星期二作业作业p66 1.2.5.第92页，讲稿共93张，创作于星期二感谢大家观看第93页，讲稿共93张，创作于星期二