核酸学习教案.pptx

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1、会计学 1核酸(h sun)第一页，共73页。一、名词解释1回文序列 2DNA的一级结构 3碱基互补规则 4核酸变性 5Tm 值 6增色效应 7核酸分子(fnz)杂交二、简答计算1、简述tRNA二级结构的特点及每一部分的功能。2、真核生物与原核生物mRNA一级结构特点？3、DNA碱基组成的Chargaff规则4、DNA双螺旋结构模型的要点及双螺旋结构的稳定因素？5、引起DNA变性的主要因素有哪些？变性后的理化性质有何改变？第1页/共72页第二页，共73页。核酸的研究(ynji)历史1869 Miescher1869 Miescher从脓细胞的细胞核中分离从脓细胞的细胞核中分离(fnl)(fnl

2、)出了一出了一 种含种含磷酸的有机物，当时称为核素（磷酸的有机物，当时称为核素（nucleinnuclein）,后称为核酸后称为核酸（nucleic acidnucleic acid）1944 Avery 1944 Avery 等通过肺炎球菌转化试验证明等通过肺炎球菌转化试验证明DNADNA是遗传物质是遗传物质1953 Watson1953 Watson和和CrickCrick提出提出DNADNA结构的双螺旋模型结构的双螺旋模型1958 Crick1958 Crick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7070年代年代 建立建立DNADNA重组技术重组技术8080年代以后年代以

3、后 分子生物学、分子遗传学等学科突飞猛进发展，分子生物学、分子遗传学等学科突飞猛进发展，实施人类基因组计划（实施人类基因组计划（HGPHGP）第2页/共72页第三页，共73页。肺炎球菌转化实验(shyn)图解光滑(gung hu)型细胞（有毒）粗糙(cco)型细胞（无毒）破碎细胞DNAase降解后的DNA粗糙型细胞接受光滑型DNA只有粗糙型大多数仍为粗糙型少数光滑型细胞被转化SSRRR+DNA第3页/共72页第四页，共73页。第一节 核苷酸的种类(zhngli)、分布与功能第二节 核酸的分子结构(fn z ji u)（重点）第三节 核酸的性质(xngzh)与应用（重点）第二章 核 酸 化 学第

4、4页/共72页第五页，共73页。核酸(h sun)DNARNA分布：在真核细胞中，DNA主要集中在细胞核内，线粒体和叶绿体中均有各自(gz)的DNA。原核细胞DNA存在于称为类核的结构区（脱氧核糖核酸）（核糖核酸(h tn h sun)）储存、复制、传递遗传信息参与遗传信息的传递和表达过程，在蛋白质的合成中起重要作用分布：RNA主要存在于细胞质中，少量存在于细胞核中第一节 核苷酸的种类、分布与功能第5页/共72页第六页，共73页。核酸 核苷酸磷酸核苷戊糖 碱基嘌呤核糖 脱氧核糖 嘧啶腺嘌呤A鸟嘌呤G胞嘧啶C尿嘧啶U胸腺嘧啶T核苷酸是核酸(h sun)的基本结构单元一、核酸的化学(huxu)组成

5、第6页/共72页第七页，共73页。DNA与RNA组成(z chn)上的区别DNA:脱氧核糖核苷酸戊糖：脱氧核糖碱基：A、G、C、TRNA:核糖核苷酸戊糖：核糖碱基：A、G、C、U第7页/共72页第八页，共73页。核苷酸的基本(jbn)结构OO（N=A、G、C、U、T）HH(O)H12NOHCH2HH543PO-OOO-第8页/共72页第九页，共73页。碱基、核苷、核苷酸的概念(ginin)和关系 碱基戊糖HOCH2HOH脱氧核糖(in DNA)HOCH2HOOH核糖(in RNA)磷酸(ln sun)嘧啶碱基Cytosine ThymineUracilC U T嘌呤碱基Adenine Guan

6、ineA G嘧啶的N1和嘌呤(piolng)的N9可与戊糖的C1形成糖苷键第9页/共72页第十页，共73页。1、碱基 两类五种：嘌呤碱两种（A和G），嘧啶碱三种（C、U、T）2、戊糖 两种：D-核糖和D-2-脱氧核糖3、磷酸 参与(cny)形成3，5磷酸二酯键4、核苷 碱基与戊糖相连而成5、核苷酸 核苷与磷酸形成的磷酸脂第一节 核苷酸的种类(zhngli)、分布与功能第10页/共72页第十一页，共73页。基本碱基结构(jigu)和命名嘌呤嘧啶Adenine(A)Guanine(G)Cytosine(C)Uracil(U)Thymine(T)胸前一滩尿：u+一碳基团(j tun)(甲基)=T。尿

7、里两泡泡：嘧啶中有两个0=U。上面一个是氨气包：U靠上面的一个0换成一NH，就是C。鸟儿张嘴吸氨气：张嘴即0，嘌呤有O又有一NH，=G。线儿将乌嘴来系，注意换气：系嘴即去掉O，G去掉O再把一NH，换个位置=A。第11页/共72页第十二页，共73页。两种戊糖核糖(in RNA)HOCH2OHH脱氧核糖(in DNA)HOCH2HOHHOH第12页/共72页第十三页，共73页。核苷：碱基与戊糖相连(xin lin)而成腺苷、鸟苷、尿苷、胞苷脱氧(tu yng)腺苷、脱氧(tu yng)鸟苷、脱氧(tu yng)胞苷、脱氧(tu yng)胸苷稀有核苷：M5dc:5-甲基脱氧胞苷M7G:7-甲基鸟苷I

8、:次黄嘌呤核苷D:二氢尿苷第13页/共72页第十四页，共73页。核苷酸的基本(jbn)结构OO（N=A、G、C、U、T）HH(O)H12NOHCH2HH543PO-OOO-核苷酸：核苷与磷酸(ln sun)形成的磷酸(ln sun)酯第14页/共72页第十五页，共73页。核苷酸的结构 核苷酸的结构(jigu)(jigu)和命名 和命名腺嘌呤核苷酸（AMP）Adenosine monophosphate脱氧(tu yng)腺嘌呤核苷酸（dAMP）Deoxyadenosine monophosphateOH鸟嘌呤核苷酸（GMP）胞嘧啶核苷酸（CMP）尿嘧啶核苷酸（UMP）脱氧鸟嘌呤核苷酸（dGMP

9、）脱氧胞嘧啶核苷酸（dCMP）脱氧胸腺嘧啶核苷酸（dTMP）H第15页/共72页第十六页，共73页。PP PPPPPP常见（脱氧(tu yng)）核苷酸的结构和命名鸟嘌呤核苷酸（GMP）尿嘧啶核苷酸（UMP）胞嘧啶核苷酸（CMP）腺嘌呤核苷酸（AMP）脱氧(tu yng)腺嘌呤核苷酸（dAMP）脱氧(tu yng)鸟嘌呤核苷酸（dGMP）脱氧胞嘧啶核苷酸（dCMP）脱氧胸腺嘧啶核苷酸（dTMP）第16页/共72页第十七页，共73页。1、多磷酸核苷酸：ADP、ATP在能量代谢中起重要(zhngyo)作用。GDP、dCDP、dTDP等在能量传递及物质合成中起重要(zhngyo)作用。2、环核苷酸：

10、cAMP、cGMP在代谢调节中有重要(zhngyo)作用3、辅酶类核苷酸：NAD(P)、FAD等在酶促反应中都起重要(zhngyo)作用第二章 核 酸 化 学二、细胞(xbo)内游离核苷酸及其衍生物第17页/共72页第十八页，共73页。细胞(xbo)内游离核苷酸及其衍生物 多磷酸(ln sun)核苷酸 环核苷酸 辅酶类核苷酸。第18页/共72页第十九页，共73页。5-NMP 5-NDP 5-NTPN=A、G、C、U 5-dNMP 5-dNDP 5-dNTP N=A、G、C、T腺苷酸及其多磷酸(ln sun)化合物 AMP ADP ATP第19页/共72页第二十页，共73页。OP OOHOA(G

11、)OOOHCH2HHHHcAMP(cGMP)的结构(jigu)第二信使第20页/共72页第二十一页，共73页。NAD：烟酰胺腺嘌呤二核苷酸NADP：烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(ln sun)FAD：黄素腺嘌呤二核苷酸第21页/共72页第二十二页，共73页。1、定义：DNA中各种脱氧核苷酸之间的连接方式和排序顺序(shnx)。2、连接方式：以35-磷酸二酯键相连第二节 核酸的分子结构(fn z ji u)（重点）一、DNA的分子结构(fn z ji u)：DNA的结构分为一、二、三级（一）、DNA的一级结构：维持一级结构的作用力：3,5磷酸二酯键第22页/共72页第二十三页，共73页。第二节 核酸

12、的分子结构(fn z ji u)（重点）主链骨架是脱氧核糖和磷酸，侧链是碱基表示(biosh)方法：结构式、线条式、字母式第23页/共72页第二十四页，共73页。读向：53，但双链DNA的两条链为反平行，必须注明各条链的走向(zuxing)。5-Pi（左侧）3-OH（右侧）3、没有分支4、排列顺序：只有通过测序确定第二节 核酸的分子结构(fn z ji u)（重点）第24页/共72页第二十五页，共73页。1、定义：DNA的双螺旋结构2、提出(t ch)：Watson和Crick，其依据是：第二节 核酸的分子结构(fn z ji u)（重点）（二）、DNA的二级结构(jigu)第25页/共72页

13、第二十六页，共73页。Watson和 Crick的著名论文(lnwn)全文第26页/共72页第二十七页，共73页。(1)Chargaff定律：DNA的碱基组成a、碱基当量定律：A=T、G=C，即A+G=T+C，A+G/T+C=1b、不对称比率：（A+T）/（G+C）比值(bzh)随亲缘关系的远近而变化，亲缘越近，不对称比率相近似，与个体内部因素无关。（表2-2）。以上说明：不同生物DNA分子有各自的核苷酸序列，但它们有相同的二级结构DNA的二级结构(jigu)研究基础 第27页/共72页第二十八页，共73页。写出下列DNA片段(pin dun)的互补链:5ACTCG 33 TGAGC 5 5T

14、GAGC 35CGAGT 3已知有一DNA双链,A占20%,求G占多少(dusho)?30%第28页/共72页第二十九页，共73页。DNA双螺旋结构(jigu)的要点第29页/共72页第三十页，共73页。第二节 核酸的分子结构(fn z ji u)（重点）3、DNA的双螺旋结构特征（B-DNA）：(1)、天然DNA分子由两条反平行多聚脱氧核苷酸双链右手(yushu)螺旋，一条走向53，另一条35，螺旋形成大沟和小沟第30页/共72页第三十一页，共73页。(2)、主链骨架位于(wiy)外侧，碱基位于(wiy)内侧。碱基按A=T和GC配对形成碱基平面第二节 核酸(h sun)的分子结构（重点）3、

15、DNA的双螺旋结构特征（B-DNA）：第31页/共72页第三十二页，共73页。nn 外侧脱氧核糖和磷酸(ln sun)nn 内侧碱基nn 碱基平面与双螺旋的长轴相垂直 碱基互补配对(pi du)A=T形成两个氢键G=C形成三个氢键第32页/共72页第三十三页，共73页。碱基配对(jin j pi du)第33页/共72页第三十四页，共73页。(3)、螺旋直径2nm，相邻碱基平面的垂直距离为0.34nm，螺旋结构每隔10个碱基重复一次，间距为3.4nm。(4)稳定双螺旋的主要作用力：碱基堆积力：形成(xngchng)的疏水环境有利DNA分子的稳定氢键：GC含量越多，DNA分子越稳定除以上两个主要

16、作用力外还有离子键第二节 核酸的分子结构(fn z ji u)（重点）第34页/共72页第三十五页，共73页。第二节 核酸(h sun)的分子结构（重点）第35页/共72页第三十六页，共73页。DNA的双螺旋结构特征n n 反平行多聚脱氧核苷酸双链右手螺旋，一条走向53，另一条35，螺旋形成大沟和小沟。n n 主链骨架位于外侧，碱基位于内侧。碱基按A=T和GC配对形成碱基平面n n 螺旋直径2nm，相邻碱基平面的垂直距离为0.34nm，螺旋结构每隔10个碱基重复一次，间距(jin j)为3.4nmn n 稳定双螺旋的主要作用力：碱基堆积力、氢键、离子键第36页/共72页第三十七页，共73页。以上的B-DNA是在相对湿度为92%时，析出的DNA-钠盐纤维所呈现的构象(u xin)。相对湿度改变可得到不同的DNA纤维构象(u xin)，称为A-DNA 和 C-DNA，是右手双螺旋。一些人工合成的DNA片段呈左手双螺旋结构，称为Z-DNA。见表2-3第二节 核酸的分子结构(fn z ji u)（重点）4、DNA的双螺旋结构(jigu)的多态性（简介）第37页/共72页第三十八页，共73页。