第
三
章
核
酸
化
学
? 核酸是一类重要的生物大分子, 担负着
生命信息的储存与传递 。
? 核酸是现代生物化学, 分子生物学的重
要研究领域, 是基因工程操作的核心分
子 。
核酸概述
第一节 核酸是遗传物质的载体
一、核酸的研究发现史
?1868年,F,Miescher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。
1944年,Avery的转换转化实验
or
and
可分离
?1952年,Hexshey,Chase T2噬菌
体(捣碎器实验)
?1953年,Watson,Crick DNA双螺
旋模型
?核酶( Ribozyme)
98%核中(染色体中)
真核 线粒体( mDNA)
核外
叶绿体( ctDNA)
DNA 拟核
原核
核外:质粒( plasmid)
病毒,DNA病毒
二,核酸的种类和分布
核酸分为两大类:
脱氧核糖核酸 Deoxyribonucleic Acid ( DNA)
核糖核酸 Ribonucleic Acid( RNA)
RNA主要存在于细胞质中
? tRNA
? rRNA
? mRNA
? 其它
? RNA病毒,SARS
三、分子生物学的中心法则
第二节 核酸的基本化学组成
核酸 核苷酸
核苷
磷酸
碱基
戊糖
元素组成,C H O N P
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。
组成核酸的戊糖有两种。 DNA所含的糖为 β-
D-2-脱氧核糖; RNA所含的糖则为 β-D-核糖。
一、戊糖
O
H
H
O H
H
O H
O H
H
H O C H 2 H O C H
2
O
H
H
O H
H
H
O H
H
D- 核糖 D - 2 - 脱 氧 核 糖
Ribose Deoxyribose
二、碱基
1,嘌呤( Purine)
1
2
34
5 6
9
7
8
N
N
N
H
N
N H 2
?腺嘌呤 Adenine
A
N H
N
N
H
N
O
N H 2
?鸟嘌呤 guanine
G
2,嘧啶( Pyrimidine)
1 2
345
6
尿嘧啶
uracil
N H
N
H
O
O
U
N
N
H
N H 2
O
胞嘧啶
cytosine
C
N H
N
H
O
O
胸腺嘧啶
thymine
T
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。
三、核苷( nucleoside)
?核苷 戊糖 +碱基
?糖与碱基之间的 C-N键,称为 C-N糖苷键
1’
2’3’
4’
5’
(OH)
1’
2’3’
4’
5’
(OH)
胞嘧啶核苷 尿嘧啶核苷鸟嘌呤核苷腺嘌呤核苷
N
N
O H
H O
N
N
N H 2
H O
N
N
O H
H 2 N
N
N
N
N
N
N
N H 2
O
H
H
O H
H
O H
H
H O C H 2 H O C H 2
O
H
H
O H
H
O H
H
O
H
H
O H
H
O H
H
H O C H 2
O
H
H
O H
H
O H
H
H O C H 2
假尿苷( ψ )
次黄苷(肌苷) I
黄嘌呤核苷 X
二氢尿嘧啶核苷 D
取代核苷的表示方式
7-甲基鸟苷 m5G
5
OH
Adenosine Guanosine Cytidine Uridine
四、核苷酸( nucleotide)
核苷酸 核苷 +磷酸
戊糖 +碱基 +磷酸
H
五、核苷酸衍生物
? 1,继续磷酸化
O
-
P
O
O
-
N
N
N
N
N H 2
O
H
H
O H
H
O H
H
O C H 2O
-
P
O
O
-
O
-
P
O
O
-
三磷酸腺苷 ( A T P )
AMP
ADP
ATP
2.环化磷酸化
? cAMP ? cGMP
3,肌苷酸及鸟苷酸 (强力味精 )
4,辅酶
NAD,NADP,FMN
IMP GMP
六、多聚核苷酸(核酸)
? 多聚核苷酸是通过一个核苷酸的 C3’-OH 与另一分子核苷
酸的 5’-磷酸基形成 3’,5’-磷酸二酯键相连而成的链状聚
合物。
5’
5’
3’
3’
? 5′ -磷酸端(常用 5’-P表示); 3′ -羟基端(常用 3’-OH表示)
? 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 5′→3′ 或是 3′→5′ 。
多聚核苷酸的表示方式
DNA RNA
5′PdAPdCPdGPdTOH 3′ 5′PAPCPGPUOH ′
或 5′ACGTGCGT 3′ 5′ACGUAUGU 3′
ACGTGCGT ACGUAUGU
T
5’ 3’
OH
U
5’ 3’
OH OH OH OH
OH
第三节 DNA的结构
? 一,DNA的 一级结构
? 脱氧核糖核酸的排列顺序
– 可以用碱基排列顺序表示
? 连接键,3’,5’-磷酸二酯键
– 磷酸与戊糖顺序相连形成主链骨架
– 碱基形成侧链
? 多核苷酸链均有 5’-末端和 3’-末端
DNA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 DNA分子中四种核苷酸千变万
化的不同排列组合之中。
2,基因与基因组
基因( gene),一段有功能的 DNA片段,生物细胞中 DNA
分子的最小功能单位(交换单位)。
蛋白质( mRNA 蛋白质)
产物 tRNA
RNA
rRNA
调节功能:调节基因
无产物
作用未知
结构基因
基因组( genome),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 /核 DNA)及核外(质粒 /质体 DNA)
bp(碱基对 )103 104 105 106 107 108 109 1010 1011 1012
人
两栖类
鱼类
藻类
酵母
细菌
E.Coli
病毒
质粒
各种细胞、病毒和细菌质粒中基因组的大小
3,原核生物基因组特点
? 重复序列少,多位编码区
? 多为操纵子形式组织
? 有重叠基因存在
4,真核生物基因组特点
? 以染色体存在
? 重复序列多
基因组计划
人类基因组计划( Human Genome Project,HGP )
酵母基因组计划 ( YGP)
大肠杆菌( E.Coli)
二,DNA的二级结构
DNA的双螺旋模型
? 1953年, J,Watson和 F.
Crick 在前人研究工作
的基础上, 根据 DNA结晶
的 X-衍射图谱和分子模
型, 提出了著名的 DNA双
螺旋结构模型, 并对模
型的生物学意义作出了
科学的解释和预测 。
? 在 DNA分子中, 嘌呤碱基
的总数与嘧啶碱基的总
数相等 。
DNA双螺旋模型要点
B型结构
两条链反向平行,右手螺旋
碱基在内( A= T,G≡C)碱
基平面垂直于螺旋轴
戊糖在外,双螺旋每转一周
为 10碱基对( bp)
A型结构
碱基平面倾斜 20o,螺旋变粗
变短,螺距 2~ 3nm。
Z型结构
左手螺旋,只有小沟
2.0 nm
小
沟
大
沟
双螺旋 DNA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
A- DNA
B- DNA
Z- DNA
右
右
左
2.0
2.3
1.8
2.8
3.4
4.5
11
10
12
0.255
0.34
0.27
20o
0o
7o
双螺旋稳定的力
氢键
碱基堆积力(疏水相互作用及范德华力)
离子键等
则 DNA变性剂(热,pH、脲 /酰胺、有机溶剂)
DNA的存在形式
二,DNA的三级结构
? DNA双螺旋的进一步扭曲构成三级结构,负超螺旋
原核 双链环状 DNA( dcDNA)
病毒 单链环状 DNA( scDNA)
单链线性 DNA( ssDNA)
真核 双链线性 DNA( dsDNA)
第四节 RNA的结构与功能
一、结构特点
1,碱基组成 A,G,C,U ( A= U/G≡C) 稀有碱
基较多,稳定性较差,易水解
2,多为单链结构,少数局部形成螺旋
3,分子较小
4,分类
? mRNA( hnRNA 核不均一 RNA)
? tRNA
? rRNA ( snRNA/asRNA)
? 少数 RNA病毒
二,tRNA
占 RNA总量的 15%
一种氨基酸对应最少一种 RNA
?分子量 25000左右,大约由 70
- 90个核苷酸组成,沉降系数
为 4S左右。
?分子中含有较多的修饰成分。
?3'-末端都具有 CpCpAOH的结
构。
tRNA的三级结构
三,rRNA
占 RNA总量的 80%
原核生物 真核生物
核糖体 rRNA 核糖体 rRNA
30s
70s
50s
16s
5s, 23s
40s
80s
50s
18s
5s,5.8s,28s
四,mRNA和 hnRNA
占细胞总 RNA的 3%~ 5%
? 真核细胞 mRNA的 3‘ -末端有一段长达 200个核苷酸左右
的聚腺苷酸 (polyA),称为 ? 尾结构 ?, 5’ -末端
有一个甲基化的鸟苷酸,称为 ? 帽结构 ? 。
五,snRNA ( small nucleic RNA 核小 RNA)
scRNA ( small cytoplasmic RNA)
asRNA ( antisense RNA)
第五节 核酸的性质
一、一般的理化性质
?两性解离 / 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
?线性大分子(粘度高。抗剪切力差)
?可用电泳或离子交换(色谱)进行分离
?室温条件下,DNA在碱中变性,但不水解,RNA水解
?加热条件下,D-核糖+浓盐酸+苔黑酚 绿色
D- 2-脱氧核糖+酸+二苯胺 蓝紫色
二、核酸的紫外吸收特性
? 在核酸分子中,由于嘌呤碱
和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,一般在 260nm左右有
最大吸收峰,可以作为核酸
及其组份定性和定量测定的
依据。
? 以 A260/A280进行定性、定量
? DNA和 RNA溶液中加入溴化乙
锭( EB),在紫外下发出荧
光
三、核酸的变性、复性与分子杂交
1,变性
? 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 (碱基顺序 )保持不变。
? 变性表征
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)
? 变性因素
pH( >11.3或 <5.0)
变性剂(脲、甲酰胺、甲醛)
低离子强度
加热
? DNA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,用 Tm表示。
? 一般 DNA的 Tm值在 70-85?C之间。 DNA的 Tm值与分子中的 G和 C的
含量有关。
? G和 C的含量高,Tm值高。因而测定 Tm值,可反映 DNA分子中 G,
C含量,可通过经验公式计算:( G+C)%=(Tm-69.3)X2.44
2,热变性和 Tm
3,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
螺旋结构的过程称为 复性 。
? DNA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。
? 将热变性的 DNA骤然冷却至低温时,DNA不可能复性。
变性的 DNA缓慢冷却时可复性,因此又称为 ? 退火 ? 。
退火温度= Tm- 25℃
? 复性影响因素
片段浓度 /片段大小 /片段复杂性(重复序列数目) /
溶液离子强度
4.分子杂交
? DNA单链与在某些区域有互补序列的异源 DNA单链
或 RNA链形成双螺旋结构的过程。这样形成的新
分子称为 杂交 DNA分子 。
? 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。
? Southern 杂交( Southern bolting)
? Northern 杂交( Northern bolting)
? Western 杂交 ( Western bolting)
四、核酸的序列测定
1,双脱氧链终止法
( Sanger酶法)
2,Gilbert化学降解法
本 章 小 结
? 核酸是遗传物质载体的证明和研究历史
? 核酸的化学结构:戊糖、碱基( A,T,G,C,U),
核苷、核苷酸及其衍生物的结构特点(原子编号)
? DNA的结构:一级结构(核酸序列及其表示、基因
及基因组、序列测定)、二级结构( Watson -
Crick双螺旋模型,Z- DNA)、结构维持的化学键
? RNA结构与功能:碱基组成特点,RNA的种类结构及
功能
? 核酸的性质:酸碱性、变性与复性、分子杂交
三
章
核
酸
化
学
? 核酸是一类重要的生物大分子, 担负着
生命信息的储存与传递 。
? 核酸是现代生物化学, 分子生物学的重
要研究领域, 是基因工程操作的核心分
子 。
核酸概述
第一节 核酸是遗传物质的载体
一、核酸的研究发现史
?1868年,F,Miescher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。
1944年,Avery的转换转化实验
or
and
可分离
?1952年,Hexshey,Chase T2噬菌
体(捣碎器实验)
?1953年,Watson,Crick DNA双螺
旋模型
?核酶( Ribozyme)
98%核中(染色体中)
真核 线粒体( mDNA)
核外
叶绿体( ctDNA)
DNA 拟核
原核
核外:质粒( plasmid)
病毒,DNA病毒
二,核酸的种类和分布
核酸分为两大类:
脱氧核糖核酸 Deoxyribonucleic Acid ( DNA)
核糖核酸 Ribonucleic Acid( RNA)
RNA主要存在于细胞质中
? tRNA
? rRNA
? mRNA
? 其它
? RNA病毒,SARS
三、分子生物学的中心法则
第二节 核酸的基本化学组成
核酸 核苷酸
核苷
磷酸
碱基
戊糖
元素组成,C H O N P
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。
组成核酸的戊糖有两种。 DNA所含的糖为 β-
D-2-脱氧核糖; RNA所含的糖则为 β-D-核糖。
一、戊糖
O
H
H
O H
H
O H
O H
H
H O C H 2 H O C H
2
O
H
H
O H
H
H
O H
H
D- 核糖 D - 2 - 脱 氧 核 糖
Ribose Deoxyribose
二、碱基
1,嘌呤( Purine)
1
2
34
5 6
9
7
8
N
N
N
H
N
N H 2
?腺嘌呤 Adenine
A
N H
N
N
H
N
O
N H 2
?鸟嘌呤 guanine
G
2,嘧啶( Pyrimidine)
1 2
345
6
尿嘧啶
uracil
N H
N
H
O
O
U
N
N
H
N H 2
O
胞嘧啶
cytosine
C
N H
N
H
O
O
胸腺嘧啶
thymine
T
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。
三、核苷( nucleoside)
?核苷 戊糖 +碱基
?糖与碱基之间的 C-N键,称为 C-N糖苷键
1’
2’3’
4’
5’
(OH)
1’
2’3’
4’
5’
(OH)
胞嘧啶核苷 尿嘧啶核苷鸟嘌呤核苷腺嘌呤核苷
N
N
O H
H O
N
N
N H 2
H O
N
N
O H
H 2 N
N
N
N
N
N
N
N H 2
O
H
H
O H
H
O H
H
H O C H 2 H O C H 2
O
H
H
O H
H
O H
H
O
H
H
O H
H
O H
H
H O C H 2
O
H
H
O H
H
O H
H
H O C H 2
假尿苷( ψ )
次黄苷(肌苷) I
黄嘌呤核苷 X
二氢尿嘧啶核苷 D
取代核苷的表示方式
7-甲基鸟苷 m5G
5
OH
Adenosine Guanosine Cytidine Uridine
四、核苷酸( nucleotide)
核苷酸 核苷 +磷酸
戊糖 +碱基 +磷酸
H
五、核苷酸衍生物
? 1,继续磷酸化
O
-
P
O
O
-
N
N
N
N
N H 2
O
H
H
O H
H
O H
H
O C H 2O
-
P
O
O
-
O
-
P
O
O
-
三磷酸腺苷 ( A T P )
AMP
ADP
ATP
2.环化磷酸化
? cAMP ? cGMP
3,肌苷酸及鸟苷酸 (强力味精 )
4,辅酶
NAD,NADP,FMN
IMP GMP
六、多聚核苷酸(核酸)
? 多聚核苷酸是通过一个核苷酸的 C3’-OH 与另一分子核苷
酸的 5’-磷酸基形成 3’,5’-磷酸二酯键相连而成的链状聚
合物。
5’
5’
3’
3’
? 5′ -磷酸端(常用 5’-P表示); 3′ -羟基端(常用 3’-OH表示)
? 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 5′→3′ 或是 3′→5′ 。
多聚核苷酸的表示方式
DNA RNA
5′PdAPdCPdGPdTOH 3′ 5′PAPCPGPUOH ′
或 5′ACGTGCGT 3′ 5′ACGUAUGU 3′
ACGTGCGT ACGUAUGU
T
5’ 3’
OH
U
5’ 3’
OH OH OH OH
OH
第三节 DNA的结构
? 一,DNA的 一级结构
? 脱氧核糖核酸的排列顺序
– 可以用碱基排列顺序表示
? 连接键,3’,5’-磷酸二酯键
– 磷酸与戊糖顺序相连形成主链骨架
– 碱基形成侧链
? 多核苷酸链均有 5’-末端和 3’-末端
DNA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 DNA分子中四种核苷酸千变万
化的不同排列组合之中。
2,基因与基因组
基因( gene),一段有功能的 DNA片段,生物细胞中 DNA
分子的最小功能单位(交换单位)。
蛋白质( mRNA 蛋白质)
产物 tRNA
RNA
rRNA
调节功能:调节基因
无产物
作用未知
结构基因
基因组( genome),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 /核 DNA)及核外(质粒 /质体 DNA)
bp(碱基对 )103 104 105 106 107 108 109 1010 1011 1012
人
两栖类
鱼类
藻类
酵母
细菌
E.Coli
病毒
质粒
各种细胞、病毒和细菌质粒中基因组的大小
3,原核生物基因组特点
? 重复序列少,多位编码区
? 多为操纵子形式组织
? 有重叠基因存在
4,真核生物基因组特点
? 以染色体存在
? 重复序列多
基因组计划
人类基因组计划( Human Genome Project,HGP )
酵母基因组计划 ( YGP)
大肠杆菌( E.Coli)
二,DNA的二级结构
DNA的双螺旋模型
? 1953年, J,Watson和 F.
Crick 在前人研究工作
的基础上, 根据 DNA结晶
的 X-衍射图谱和分子模
型, 提出了著名的 DNA双
螺旋结构模型, 并对模
型的生物学意义作出了
科学的解释和预测 。
? 在 DNA分子中, 嘌呤碱基
的总数与嘧啶碱基的总
数相等 。
DNA双螺旋模型要点
B型结构
两条链反向平行,右手螺旋
碱基在内( A= T,G≡C)碱
基平面垂直于螺旋轴
戊糖在外,双螺旋每转一周
为 10碱基对( bp)
A型结构
碱基平面倾斜 20o,螺旋变粗
变短,螺距 2~ 3nm。
Z型结构
左手螺旋,只有小沟
2.0 nm
小
沟
大
沟
双螺旋 DNA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
A- DNA
B- DNA
Z- DNA
右
右
左
2.0
2.3
1.8
2.8
3.4
4.5
11
10
12
0.255
0.34
0.27
20o
0o
7o
双螺旋稳定的力
氢键
碱基堆积力(疏水相互作用及范德华力)
离子键等
则 DNA变性剂(热,pH、脲 /酰胺、有机溶剂)
DNA的存在形式
二,DNA的三级结构
? DNA双螺旋的进一步扭曲构成三级结构,负超螺旋
原核 双链环状 DNA( dcDNA)
病毒 单链环状 DNA( scDNA)
单链线性 DNA( ssDNA)
真核 双链线性 DNA( dsDNA)
第四节 RNA的结构与功能
一、结构特点
1,碱基组成 A,G,C,U ( A= U/G≡C) 稀有碱
基较多,稳定性较差,易水解
2,多为单链结构,少数局部形成螺旋
3,分子较小
4,分类
? mRNA( hnRNA 核不均一 RNA)
? tRNA
? rRNA ( snRNA/asRNA)
? 少数 RNA病毒
二,tRNA
占 RNA总量的 15%
一种氨基酸对应最少一种 RNA
?分子量 25000左右,大约由 70
- 90个核苷酸组成,沉降系数
为 4S左右。
?分子中含有较多的修饰成分。
?3'-末端都具有 CpCpAOH的结
构。
tRNA的三级结构
三,rRNA
占 RNA总量的 80%
原核生物 真核生物
核糖体 rRNA 核糖体 rRNA
30s
70s
50s
16s
5s, 23s
40s
80s
50s
18s
5s,5.8s,28s
四,mRNA和 hnRNA
占细胞总 RNA的 3%~ 5%
? 真核细胞 mRNA的 3‘ -末端有一段长达 200个核苷酸左右
的聚腺苷酸 (polyA),称为 ? 尾结构 ?, 5’ -末端
有一个甲基化的鸟苷酸,称为 ? 帽结构 ? 。
五,snRNA ( small nucleic RNA 核小 RNA)
scRNA ( small cytoplasmic RNA)
asRNA ( antisense RNA)
第五节 核酸的性质
一、一般的理化性质
?两性解离 / 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
?线性大分子(粘度高。抗剪切力差)
?可用电泳或离子交换(色谱)进行分离
?室温条件下,DNA在碱中变性,但不水解,RNA水解
?加热条件下,D-核糖+浓盐酸+苔黑酚 绿色
D- 2-脱氧核糖+酸+二苯胺 蓝紫色
二、核酸的紫外吸收特性
? 在核酸分子中,由于嘌呤碱
和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,一般在 260nm左右有
最大吸收峰,可以作为核酸
及其组份定性和定量测定的
依据。
? 以 A260/A280进行定性、定量
? DNA和 RNA溶液中加入溴化乙
锭( EB),在紫外下发出荧
光
三、核酸的变性、复性与分子杂交
1,变性
? 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 (碱基顺序 )保持不变。
? 变性表征
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)
? 变性因素
pH( >11.3或 <5.0)
变性剂(脲、甲酰胺、甲醛)
低离子强度
加热
? DNA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,用 Tm表示。
? 一般 DNA的 Tm值在 70-85?C之间。 DNA的 Tm值与分子中的 G和 C的
含量有关。
? G和 C的含量高,Tm值高。因而测定 Tm值,可反映 DNA分子中 G,
C含量,可通过经验公式计算:( G+C)%=(Tm-69.3)X2.44
2,热变性和 Tm
3,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
螺旋结构的过程称为 复性 。
? DNA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。
? 将热变性的 DNA骤然冷却至低温时,DNA不可能复性。
变性的 DNA缓慢冷却时可复性,因此又称为 ? 退火 ? 。
退火温度= Tm- 25℃
? 复性影响因素
片段浓度 /片段大小 /片段复杂性(重复序列数目) /
溶液离子强度
4.分子杂交
? DNA单链与在某些区域有互补序列的异源 DNA单链
或 RNA链形成双螺旋结构的过程。这样形成的新
分子称为 杂交 DNA分子 。
? 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。
? Southern 杂交( Southern bolting)
? Northern 杂交( Northern bolting)
? Western 杂交 ( Western bolting)
四、核酸的序列测定
1,双脱氧链终止法
( Sanger酶法)
2,Gilbert化学降解法
本 章 小 结
? 核酸是遗传物质载体的证明和研究历史
? 核酸的化学结构:戊糖、碱基( A,T,G,C,U),
核苷、核苷酸及其衍生物的结构特点(原子编号)
? DNA的结构:一级结构(核酸序列及其表示、基因
及基因组、序列测定)、二级结构( Watson -
Crick双螺旋模型,Z- DNA)、结构维持的化学键
? RNA结构与功能:碱基组成特点,RNA的种类结构及
功能
? 核酸的性质:酸碱性、变性与复性、分子杂交