核酸的结构与功能讲稿.ppt

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1、关于核酸的结构与功能第一页，讲稿共六十七页哦核酸的结构与功能核酸的结构与功能第一节第一节 核酸的研究历史和重要性核酸的研究历史和重要性第二节第二节 核酸的分类和基本结构单位核酸的分类和基本结构单位核苷酸核苷酸第三节第三节 DNADNA的分子结构的分子结构第四节第四节 RNARNA的分子结构的分子结构第五节第五节 核酸的某些理化性质及核酸研究常用技术核酸的某些理化性质及核酸研究常用技术第六节第六节 人类基因组计划简介人类基因组计划简介第二页，讲稿共六十七页哦 核酸分类和分布核酸分类和分布 脱脱氧氧核核糖糖核核酸酸（deoxyribonucleicacid,DNA）:遗遗传传信信息息的的贮贮存存和

2、和携携带带者者，生生物物的的主主要要遗遗传传物物质质。在在真真核核细细胞胞中中，DNA主主要要集集中中在在细细胞胞核核内内，线线粒粒体体和和叶叶绿绿体体中中均均有有各各自自的的DNA。原原核核细细胞胞没没有有明明显显的的细细胞胞核核结结构构，DNA存存在在于于称称为为类类核核的的结结构构区区。每每个个原原核核细细胞胞只只有一个染色体，每个染色体含一个双链环状有一个染色体，每个染色体含一个双链环状DNA。核核糖糖核核酸酸（ribonucleicacid,RNA）：主主要要参参与与遗遗传传信信息息的的传传递递和和表表达达过过程程，细细胞胞内内的的RNA主主要要存存在在于于细细胞胞质质中中，少少量量

3、存存在在于于细细胞胞核核中中，病病毒毒中中RNA本本身身就就是是遗遗传传信信息息的的储储存存者者。另另外外在在植植物物中中还还发发现现了了一一类类比比病病毒毒还还小小得得多多的的侵侵染染性性致致病病因因子子称称为为类类病病毒毒，它它是是不不含含蛋蛋白白质质的的游游离离的的RNA分子，还发现有些分子，还发现有些RNA具生物催化作用（具生物催化作用（ribozyme）。第三页，讲稿共六十七页哦核酸的研究历史和重要性核酸的研究历史和重要性1869 Miescher从从脓脓细细胞胞的的细细胞胞核核中中分分离离出出了了一一种种含含磷磷酸酸的的 有有 机机 物物，当当 时时 称称 为为 核核 素素（nuc

4、lein）,后后 称称 为为 核核 酸酸（nucleicacid）1944Avery等等通通过过肺肺炎炎球球菌菌转转化化试试验验证证明明DNA是是遗遗传传物物质质1953Watson和和Crick提出提出DNA结构的双螺旋模型结构的双螺旋模型1958Crick提出遗传信息传递的中心法则提出遗传信息传递的中心法则70年代年代建立建立DNA重组技术重组技术80年年代代以以后后分分子子生生物物学学、分分子子遗遗传传学学等等学学科科突突飞飞猛猛进进发展，实施人类基因组计划（发展，实施人类基因组计划（HGP）第四页，讲稿共六十七页哦核酸的基本结构单位核酸的基本结构单位核苷酸核苷酸1核酸分子中核苷酸的化学

5、组成与命名核酸分子中核苷酸的化学组成与命名(1)碱基、核苷、核苷酸的概念和关系碱基、核苷、核苷酸的概念和关系(2)常见碱基的结构与命名法常见碱基的结构与命名法(3)常见（脱氧）核苷酸的基本结构与命名常见（脱氧）核苷酸的基本结构与命名(4)稀有核苷酸稀有核苷酸2细胞内游离核苷酸及其衍生物细胞内游离核苷酸及其衍生物第五页，讲稿共六十七页哦5-磷酸核苷酸的基本结构磷酸核苷酸的基本结构OO（N=A、G、C、U、T）HH(O)H12NOHCH2HH543PO-OOO-第六页，讲稿共六十七页哦碱基、核苷、核苷酸的概念和关系碱基、核苷、核苷酸的概念和关系NitrogenousbasePentosesugar

6、HOCH2HOHDoxyribose(inDNA)HOCH2HOOHRibose(inRNA)PhosphatePyrimidinesCytosineThymineUracilCUTPurihesAdenineGuanineAG第七页，讲稿共六十七页哦基本碱基结构和命名基本碱基结构和命名嘌呤嘌呤嘧啶嘧啶Adenine(A)Guanine(G)Cytosine(C)Uracil(U)Thymine(T)第八页，讲稿共六十七页哦核苷酸的结构和命名核苷酸的结构和命名腺嘌呤核苷酸（腺嘌呤核苷酸（AMP）Adenosinemonophosphate脱氧腺嘌呤核苷酸（脱氧腺嘌呤核苷酸（dAMP）Deoxy

7、adenosinemonophosphateOH鸟嘌呤核苷酸（鸟嘌呤核苷酸（GMP）胞嘧啶核苷酸（胞嘧啶核苷酸（CMP）尿嘧啶核苷酸（尿嘧啶核苷酸（UMP）脱氧鸟嘌呤核苷酸（脱氧鸟嘌呤核苷酸（dGMP）脱氧胞嘧啶核苷酸（脱氧胞嘧啶核苷酸（dCMP）脱氧胸腺嘧啶核苷酸（脱氧胸腺嘧啶核苷酸（dTMP）H第九页，讲稿共六十七页哦PPPPPPPP常见（脱氧）核苷酸的结构和命名常见（脱氧）核苷酸的结构和命名鸟嘌呤核苷酸鸟嘌呤核苷酸（GMP）尿嘧啶核苷酸尿嘧啶核苷酸（UMP）胞嘧啶核苷酸胞嘧啶核苷酸（CMP）腺嘌呤核苷酸腺嘌呤核苷酸（AMP）脱氧腺嘌呤核苷酸脱氧腺嘌呤核苷酸（dAMP）脱氧鸟嘌呤核苷酸脱氧

8、鸟嘌呤核苷酸（dGMP）脱氧胞嘧啶核苷酸脱氧胞嘧啶核苷酸（dCMP）脱氧胸腺嘧啶核苷酸脱氧胸腺嘧啶核苷酸（dTMP）第十页，讲稿共六十七页哦几种稀有核苷酸几种稀有核苷酸假尿苷（假尿苷（）二氢尿嘧啶（二氢尿嘧啶（DHU）AmCH3CH3H3Cm26GHH5第十一页，讲稿共六十七页哦OPOOHOA(G)OOOHCH2HHHHcAMP(cGMP)cAMP(cGMP)的结构的结构Cyclic adenylie(Guanine)acidCyclic adenylie(Guanine)acid第十二页，讲稿共六十七页哦核糖和脱氧核糖第十三页，讲稿共六十七页哦细胞内游离核苷酸及其衍生物细胞内游离核苷酸及其衍

9、生物多磷酸核苷酸多磷酸核苷酸环核苷酸环核苷酸辅酶类核苷酸。辅酶类核苷酸。第十四页，讲稿共六十七页哦 5-NMP5-NDP5-NTPN=A、G、C、U 5-dNMP5-dNDP5-dNTP N=A、G、C、T腺苷酸及其多磷酸化合物腺苷酸及其多磷酸化合物AMPAdenosinemonophosphateADPAdenosinediphosphateATPAdenosinetriphosphate第十五页，讲稿共六十七页哦第三节第三节DNA的分子结构的分子结构一、一、DNA一级结构一级结构二、二、DNA的二级结构的二级结构三、三、DNA的三级结构的三级结构第十六页，讲稿共六十七页哦DNA的一级结构的

10、一级结构 DNA分分子子中中各各脱脱氧氧核核苷苷酸酸之之间间的的连连接接方方式式（3-5磷磷酸酸二二酯酯键键）和和排排列列顺顺序序叫叫做做DNA的的一一级级结结构构，简简称称为为碱碱基基序序列列。一一级级结结构构的的走走向向的的规规定定为为53。不不同同的的DNA分分子子具具有有不不同同的的核核苷苷酸酸排排列列顺顺序序，因因此此携携带带有不同的遗传信息。有不同的遗传信息。一级结构的表示法一级结构的表示法结构式，线条式，字母式结构式，线条式，字母式 一级结构测定一级结构测定53第十七页，讲稿共六十七页哦DNADNA、RNARNA的一级结构的一级结构 DNADNA一级结构一级结构53OHOHOH5

11、3RNARNA一级结构一级结构第十八页，讲稿共六十七页哦DNADNA一级结构的表示法一级结构的表示法53结构式结构式53 p p p pOH3ACTG1线条式线条式5ACTGCATAGCTCGA3字母式字母式第十九页，讲稿共六十七页哦DNA酶酶法法序序列列分分析析的的原原理理酶酶反反应应电泳电泳方向方向模板模板CCGGTAGCAACT35GG53引物引物dATPdCTPdGTPdTTP+ddATPdATPdCTPdGTPdTTP+ddTTPdATPdCTPdGTPdTTP+ddGTPdATPdCTPdGTPdTTP+ddCTPGGCCAGGCCATCGTTGAGGCGGCCGGCCATCGGC

12、CATCGTTGGGCCATCGGGCCATGGCCATCGTGGCCATCGTTACGTAGTTGCTACC35TCAACGATGG53读出模板读出模板互补序列互补序列读出模板读出模板序列序列第二十页，讲稿共六十七页哦DNA的二级结构的二级结构（1）DNA的双螺旋结构的双螺旋结构(Watson-Crick模型模型)DNA双螺旋结构特征及意义双螺旋结构特征及意义（2）DNA双螺旋的多态性双螺旋的多态性（3）某些其它）某些其它DNA螺旋结构螺旋结构 DNA回文结构回文结构、三股螺旋三股螺旋第二十一页，讲稿共六十七页哦DNA的双螺旋结构的形成的双螺旋结构的形成53535353磷酸磷酸核糖核糖碱基碱

13、基T-A碱基对碱基对C-G碱基对碱基对第二十二页，讲稿共六十七页哦DNA的双螺旋模型特点的双螺旋模型特点 两两条条反反向向平平行行的的多多聚聚核核苷苷酸酸链链沿沿一一个个假假设设的的中中心轴右旋相互盘绕而形成。心轴右旋相互盘绕而形成。磷磷酸酸和和脱脱氧氧核核糖糖单单位位作作为为不不变变的的骨骨架架组组成成位位于于外外侧侧，作作为为可可变变成成分分的的碱碱基基位位于于内内侧侧，链链间间碱碱基基按按AT，GC配配对对（碱碱基基配配对对原原则则，Chargaff定定律）律）螺螺旋旋直直径径2nm，相相邻邻碱碱基基平平面面垂垂直直距距离离0.34nm,螺螺旋旋结结构构每每隔隔10个个碱碱基基对对（ba

14、sepair,bp）重重复一次，间隔为复一次，间隔为3.4nm第二十三页，讲稿共六十七页哦 氢键氢键 碱基堆集力碱基堆集力 磷酸基上负电荷被胞内磷酸基上负电荷被胞内组蛋白或正离子中和组蛋白或正离子中和 碱基处于疏水环境中碱基处于疏水环境中DNA的双螺旋结构的双螺旋结构稳定因素稳定因素第二十四页，讲稿共六十七页哦DNA的双螺旋结构的双螺旋结构的意义的意义该该模模型型揭揭示示了了DNA作作为为遗遗传传物物质质的的稳稳定定性性特特征征，最最有有价价值值的的是是确确认认了了碱碱基基配配对对原原则则，这这是是是是DNA复复制制、转转录录和和反反转转录录的的分分子子基基础础，亦亦是是遗遗传传信信息息传传递

15、递和和表表达达的的分分子子基基础础。该该模模型型的的提提出出是是本本世世纪纪生生命命科科学学的的重重大大突突破破之之一一，它它奠奠定定了了生生物物化化学学和和分分子子生生物物学学乃乃至至整整个个生生命命科科学学飞飞速速发发展展的的基基石。石。第二十五页，讲稿共六十七页哦DNA双螺旋的不同构象双螺旋的不同构象第二十六页，讲稿共六十七页哦三种三种DNA双螺旋构象比较双螺旋构象比较A-DNAZ-DNAB-DNAABZ外型外型粗短粗短适中适中细长细长螺旋方向螺旋方向右手右手右手右手左手左手螺旋直径螺旋直径2.55nm2.37nm1.84nm碱基直升碱基直升0.23nm0.34nm0.38nm碱基夹角碱

16、基夹角32.7034.6060.00每圈碱基数每圈碱基数1110.412轴心与碱轴心与碱基对关系基对关系2.46nm3.32nm4.56nm碱基倾角碱基倾角1901090糖苷键构象糖苷键构象反式反式反式反式C、T反式，反式，G顺式顺式大沟大沟很窄很深很窄很深很宽较深很宽较深平坦平坦小沟小沟很宽、浅很宽、浅窄、深窄、深较窄很深较窄很深第二十七页，讲稿共六十七页哦DNA双螺旋构象的类型双螺旋构象的类型A-DNAZ-DNAB-DNA第二十八页，讲稿共六十七页哦DNA回文序列及几种结构形式回文序列及几种结构形式回文序列回文序列发夹式结构发夹式结构十字形结构十字形结构中心区域中心区域第二十九页，讲稿共六

17、十七页哦DNA二二级级结结构构的的多多样样性性DNA分子中十字形结构的形成分子中十字形结构的形成富于富于AT富于富于ATHolliday结构结构第三十页，讲稿共六十七页哦Southern印迹法印迹法DNA分子分子限制片段限制片段限制性酶切割限制性酶切割琼脂糖电泳琼脂糖电泳转移至硝酸纤维素膜上转移至硝酸纤维素膜上与放射性标记与放射性标记DNA探针杂交探针杂交放射自显影放射自显影带有带有DNA片段片段的凝胶的凝胶凝胶凝胶滤膜滤膜用缓冲液用缓冲液转移转移DNA吸附有吸附有DNA片片段的膜段的膜第三十一页，讲稿共六十七页哦DNA三链间三链间的碱基配对的碱基配对DNA分子内分子内的三链结构的三链结构多聚

18、嘌呤多聚嘌呤多聚嘧啶多聚嘧啶DNA分子间的分子间的三链结构三链结构第三十二页，讲稿共六十七页哦DNA的三级结构的三级结构 在在细细胞胞内内，由由于于DNA分分子子与与其其它它分分子子（主主要要是是蛋蛋白白质质）的的相相互互作作用用，使使DNA双双螺螺旋旋进进一一步步扭扭曲曲形成的高级结构形成的高级结构.实例：超螺旋实例：超螺旋染色体染色体（chromosome）病毒（病毒（virus）第三十三页，讲稿共六十七页哦DNADNA超螺旋结构的形成超螺旋结构的形成第三十四页，讲稿共六十七页哦核小体盘绕及染色质示意图核小体盘绕及染色质示意图第三十五页，讲稿共六十七页哦组蛋白与DNA的结合第三十六页，讲稿

19、共六十七页哦真核生物染色体真核生物染色体DNA组组装不同层次的结构装不同层次的结构DNA（2nm）核小体链（核小体链（11nm，每个核小体每个核小体200bp）纤丝（纤丝（30nm，每圈每圈6个核小体）个核小体）突环（突环（150nm，每个突环大约每个突环大约75000bp）玫瑰花结（玫瑰花结（300nm，6个突环）个突环）螺旋圈（螺旋圈（700nm，每圈每圈30个玫瑰花）个玫瑰花）染色体（染色体（1400nm，每个染色体含每个染色体含10个玫瑰花个玫瑰花200bp）第三十七页，讲稿共六十七页哦噬菌体噬菌体T2结构结构头部头部颈圈颈圈尾部尾部基板基板尾丝尾丝尖钉尖钉DNA第三十八页，讲稿共六十

20、七页哦动物病毒切面模式图动物病毒切面模式图被膜（脂蛋白、碳被膜（脂蛋白、碳水化合物）水化合物）衣壳（蛋白质）衣壳（蛋白质）核酸核酸突起（糖蛋白）突起（糖蛋白）病毒粒病毒粒（DNA或或RNA）第三十九页，讲稿共六十七页哦第四节第四节 RNARNA的分子结构的分子结构一、一、RNA一级结构一级结构和类别和类别二、二、tRNA的分子结构的分子结构三、三、rRNA的分子结构的分子结构四、四、mRNA的分子结构的分子结构第四十页，讲稿共六十七页哦RNA的一级结构的一级结构RNA分分子子中中各各核核苷苷之之间间的的连连接接方方式式（3-5磷磷酸酸二二酯酯键键）和和排排列列顺顺序序叫叫做做RNA的的一一级级

21、结结构构OHOHOH53RNA与与DNA的差异的差异DNARNA糖糖脱氧核糖脱氧核糖核糖核糖碱基碱基AGCTAGCU不含稀有碱基不含稀有碱基含稀有碱基含稀有碱基第四十一页，讲稿共六十七页哦RNA的类别的类别 信使信使RNA（messengerRNA，mRNA）：）：在蛋白质合在蛋白质合成中起模板作用；成中起模板作用；核糖体核糖体RNA（ribosoalRNA，rRNA）：）：与蛋白质结合与蛋白质结合构成核糖体（构成核糖体（ribosome）,核糖体是蛋白质合成的场所；核糖体是蛋白质合成的场所；转移转移RNA（transforRNA，tRNA）：）：在蛋白质合成时在蛋白质合成时起着携带活化氨基酸

22、的作用。起着携带活化氨基酸的作用。第四十二页，讲稿共六十七页哦tRNA tRNA 的结构的结构二级结构二级结构特征特征：单链单链三叶草叶形三叶草叶形四臂四环四臂四环三级结构三级结构特征：特征：在二级结构基础上在二级结构基础上进一步折叠扭曲形成倒进一步折叠扭曲形成倒L型型第四十三页，讲稿共六十七页哦酵母酵母tRNAAla的的二级结构二级结构DHU环环IGC反密码子反密码子反密码环反密码环氨基酸臂氨基酸臂可变环可变环TC环环CCAAla35第四十四页，讲稿共六十七页哦tRNA的三级结构的三级结构第四十五页，讲稿共六十七页哦rRNA的分子结构的分子结构特征特征：单链，螺旋化程度较单链，螺旋化程度较t

23、RNA低低 与蛋白质组成核糖体后方能发挥其功能与蛋白质组成核糖体后方能发挥其功能5 5sRNAsRNA的二级结构的二级结构第四十六页，讲稿共六十七页哦mRNA的分子结构的分子结构原核生物原核生物mRNA特征特征：先导区先导区+翻译区（翻译区（多顺反子多顺反子）+末端序列末端序列真核生物真核生物mRNA特征特征：“帽帽子子”（m7G-5ppp5-N-3p）+单单顺顺反反子子+“尾巴尾巴”（PolyA）第四十七页，讲稿共六十七页哦原核细胞原核细胞mRNAmRNA的结构特点的结构特点53顺反子顺反子顺反子顺反子顺反子顺反子插入顺序插入顺序插入顺序插入顺序先导区先导区末端顺序末端顺序第四十八页，讲稿共

24、六十七页哦真核细胞真核细胞mRNAmRNA的结构特点的结构特点AAAAAAA-OH5“帽子帽子”PolyA3 顺反子顺反子m7G-5ppp-N-3p第四十九页，讲稿共六十七页哦第五节第五节 核酸的某些理化性质及核酸的某些理化性质及核酸研究常用技术核酸研究常用技术一、一、核酸的两性解离性质核酸的两性解离性质二、二、核酸的紫外吸收特性（核酸的紫外吸收特性（max=260nm）三、三、核酸的变性、复性和分子杂交核酸的变性、复性和分子杂交四、核酸的熔解温度（四、核酸的熔解温度（Tm）五、五、核酸的沉降特性核酸的沉降特性 沉降系数沉降系数（s）的概念的概念第五十页，讲稿共六十七页哦DNA的紫外吸收光谱的

25、紫外吸收光谱天然天然DNA变性变性DNA核苷酸总吸收值核苷酸总吸收值1232202402602800.10.20.30.4波长（波长（nmnm）光光吸吸收收123第五十一页，讲稿共六十七页哦DNADNA的变性过程的变性过程加热加热部分双螺旋解开部分双螺旋解开 无规则线团无规则线团 链内碱基配对链内碱基配对第五十二页，讲稿共六十七页哦核酸核酸的变性、复性和杂交的变性、复性和杂交变性变性（加热）（加热）探针探针杂交杂交（缓慢冷却）（缓慢冷却）复性复性（缓慢冷却）（缓慢冷却）变变性性：在在物物理理、化化学学因因素素影影响响下下，DNA碱碱基基对对间间的的氢氢键键断断裂裂，双双螺螺旋旋解解开开，这这是

26、是一一个个是是跃跃变变过过程程，伴伴有有A260增增加加（增增色色效效应应）,DNA的功能丧失。的功能丧失。复复性性：在在一一定定条条 件件 下下，变变 性性DNA单单链链间间碱碱基基重重新新配配对对恢恢复复双双螺螺旋旋结结构构，伴伴有有A260减减小小（减减色色效效应应）,DNA的的功功能能恢复。恢复。第五十三页，讲稿共六十七页哦分子杂交的原理示意图分子杂交的原理示意图不不同同来来源源的的DNA单单链链间间或或单单链链DNA与与RNA之之间间只只要要有有碱碱基基配配对对的的区区域域，在在复复性性时时可可形形成成局局部部双双螺螺旋旋区区，称称核核酸酸分分子子杂杂交交（hybridization

27、）制制 备备 特特 定定 的的 探探 针针（probe）通通过过杂杂交交技技术术可可进进行行基基因因的的检检测测和和定定位位研研究究。实实 例例：southern印印迹法迹法第五十四页，讲稿共六十七页哦TmTm：熔解温度（熔解温度（melting temperaturemelting temperature）Polyd(A-T)DNAPolyd(G-C)DNA的的变变性性发发生生在在一一个个很很窄窄的的温温度度范范围围内内，通通常常把把热热变变性性过过程程中中A260达达到到最最大大值值一一半半时时的的温温度度称称为为该该DNA的的熔熔解解温温度，用度，用Tm表示。表示。Tm的的大大小小与与D

28、NA分分子子中中（G+C）的的百百分分含含量量成成正正相相关关，测测定定Tm值值可可推推算算核核酸酸碱碱基基组组成成及及判判断断DNA纯度。纯度。某些某些DNADNA的的TmTm值值60801001.01.41.2100%A260t0CTmTmTmTmTmTm123123第五十五页，讲稿共六十七页哦第六节第六节 DNADNA研究进展研究进展一一、人类基因组计划简介人类基因组计划简介（HumanGenomeProject，HGP）二二、DNA芯片技术简介芯片技术简介（DNAchip）第五十六页，讲稿共六十七页哦人类基因组计划简介人类基因组计划简介（HumanGenomeProject，HGP）该

29、计划是美国科学家在该计划是美国科学家在1985年率先提出，年率先提出，1990年正式启动。美、年正式启动。美、英、德、法、日先后参加了此项工作，英、德、法、日先后参加了此项工作，1999年我国成为年我国成为HGP的第的第六个成员国。六个成员国。HGP旨在阐明人类基因组旨在阐明人类基因组DNA所具有的所具有的310109 9核苷酸的序列，核苷酸的序列，发现所有的人类基因并阐明其在染色体上的位置，破译人类的发现所有的人类基因并阐明其在染色体上的位置，破译人类的全部遗传信息，使得人类第一次在分子水平上全面地认识自我。全部遗传信息，使得人类第一次在分子水平上全面地认识自我。到目前为止，已完成了人类基因

30、组的框架图，测序的工到目前为止，已完成了人类基因组的框架图，测序的工作已基本完成。作已基本完成。HGP的实施，揭开了生命科学新的一页，它的实施，揭开了生命科学新的一页，它可以造福于人类，但也面临的伦理的挑战。可以造福于人类，但也面临的伦理的挑战。第五十七页，讲稿共六十七页哦HGP取得的成就取得的成就 完成了人类基因组工作草图绘制完成了人类基因组工作草图绘制,揭示了人类基因组若干细揭示了人类基因组若干细节节 基本上测定了人类基因组上的碱基序列基本上测定了人类基因组上的碱基序列 一些模式生物一些模式生物(果蝇、拟南介等果蝇、拟南介等)和作物（如水稻）基因草图和作物（如水稻）基因草图绘制成功，测序基

31、本完成绘制成功，测序基本完成 促进了生物信息学、蛋白质组学、糖组学的迅猛发促进了生物信息学、蛋白质组学、糖组学的迅猛发展展 人类基因组草图绘就，中国科学家功不可没人类基因组草图绘就，中国科学家功不可没第五十八页，讲稿共六十七页哦HGP面临的挑战面临的挑战 基因的隐私权问题基因的隐私权问题 基因组图谱和信息的使用与人的社会权利问题基因组图谱和信息的使用与人的社会权利问题 基因资源问题基因资源问题 基因知识的滥用问题基因知识的滥用问题第五十九页，讲稿共六十七页哦DNA芯片技术简介芯片技术简介DNA芯片芯片(DNAchip)技术是采用寡核苷酸原位合成或显微打技术是采用寡核苷酸原位合成或显微打印手段，

32、将数以万计的印手段，将数以万计的DNA探针片段有序地固化于支持物表面探针片段有序地固化于支持物表面上，产生二维上，产生二维DNA探针阵列，然后与标记的样品进行杂交，通探针阵列，然后与标记的样品进行杂交，通过检测杂交信号来实现对生物样品的快速、并行、高效地检测或过检测杂交信号来实现对生物样品的快速、并行、高效地检测或诊断。诊断。由于常用硅芯片作为固相支持物，且在制备过程中运用了由于常用硅芯片作为固相支持物，且在制备过程中运用了计算机芯片的制备技术，所以称为计算机芯片的制备技术，所以称为DNA芯片技术。芯片技术。第六十页，讲稿共六十七页哦人类将进入生物经济时代人类将进入生物经济时代基因基因操纵生命

33、的工具操纵生命的工具基因组基因组潜藏着巨大的经济价值潜藏着巨大的经济价值基因技术基因技术2121世纪的投资热点世纪的投资热点 谁掌握了人类基因图谱，就等于谁破译了人类的生谁掌握了人类基因图谱，就等于谁破译了人类的生命密码，获得了操纵生命的工具。命密码，获得了操纵生命的工具。与互联网相比，网络只是对人类的信息沟通带来了巨大与互联网相比，网络只是对人类的信息沟通带来了巨大的革命，而基因领域的革命则能够从根本上改变人类的命的革命，而基因领域的革命则能够从根本上改变人类的命运，基因工程所带来的商业机会将会大大超过网络。运，基因工程所带来的商业机会将会大大超过网络。第六十一页，讲稿共六十七页哦肺炎球菌转

34、化实验图解肺炎球菌转化实验图解光滑型细胞光滑型细胞（有毒）（有毒）粗糙型细胞粗糙型细胞（无毒）（无毒）破碎细胞破碎细胞DNAase降解降解后的后的DNA粗糙型细胞接受光粗糙型细胞接受光滑型滑型DNA只有粗糙型只有粗糙型大多数仍为大多数仍为粗糙型粗糙型少数光滑型细少数光滑型细胞被转化胞被转化SSRRR+DNA第六十二页，讲稿共六十七页哦沉降系数（沉降系数（S）生生物物大大分分子子在在单单位位离离心心力力场场作作用用下下的的沉沉降降速速度度称称为为沉沉降降系系数数。即即沉沉降降系系数数是是微微颗颗粒粒在在离离心心力力场场的的作作用用下下，从从静静止止状状态态到到达达极极限限速速度度所需要的时间。其

35、单位用所需要的时间。其单位用SvedbergSvedberg，即即s s表示，表示，s=110s=110-13-13秒。秒。沉降系数（沉降系数（S S）与分子量（与分子量（M M）的关系的关系M=RTsD(1-)Svederg方程方程:第六十三页，讲稿共六十七页哦问答题问答题1、某、某DNA样品含腺嘌呤样品含腺嘌呤15.1%（按摩尔碱基计），计算其余碱基的百分含量。（按摩尔碱基计），计算其余碱基的百分含量。2、DNA双螺旋结构是什么时候，由谁提出来的？试述其结构模型。双螺旋结构是什么时候，由谁提出来的？试述其结构模型。3、DNA双螺旋结构有些什么基本特点？这些特点能解释哪些最重要的生命现象？双

36、螺旋结构有些什么基本特点？这些特点能解释哪些最重要的生命现象？4、tRNA的结构有何特点？有何功能？的结构有何特点？有何功能？5、DNA和和RNA的结构有何异同？的结构有何异同？6、简述核酸研究的进展，在生命科学中有何重大意义？、简述核酸研究的进展，在生命科学中有何重大意义？6、计计算算（1）分分子子量量为为3 105的的双双股股DNA分分子子的的长长度度；（2）这这种种DNA一一分分子子占占有有的的体体积积；（3）这这种种DNA一一分分子子占占有有的的螺螺旋旋圈圈数数。（一一个个互互补补的的脱脱氧氧核核苷苷酸酸残残基基对对的的平平均分子量为均分子量为618）名词解释名词解释变变性性和和复复姓姓分分子子杂杂交交增增色色效效应应和和减减色色效效应应回回文文结结构构TmcAMPChargaff定律定律第六十四页，讲稿共六十七页哦第六十五页，讲稿共六十七页哦DNA的念珠状结构的念珠状结构第六十六页，讲稿共六十七页哦感感谢谢大大家家观观看看第六十七页，讲稿共六十七页哦