一, 核酸的概念和重要性
二, 核酸的组成成分
三, DNA的结构
四, DNA和基因组
五, RNA的结构和功能
六, 核酸的性质
七, 核酸的序列测定
第三章 核酸的化学
核酸的发现：
1868年，瑞士青年科学家 F.Miescher
从外科绷带上脓细胞的细胞核中分离得
到一种含磷较高的酸性物质，称之为核
素（ nuclein）
核素实质是一种核糖核蛋白
一、核酸的概念和重要性
核酸的研究历史：
1889年,Altmann首先制备了不含蛋白的核酸制品，
并引入, 核酸, 这一名词。
20世纪 20年代测定了核酸的化学组成，并将核酸分
为 DNA和 RNA。
1943年,E,Chargaff的工作：嘌呤：嘧啶 =1,1，
由此推理出碱基配对的理论。
1944年,Avery的肺炎双球菌转化实验，证明遗传
物质即为 DNA。
1953年,Watson-Crick建立了 DNA的双螺旋结构模
型。
遗传密码的阐明、核酸内切酶的发现、核酸的合成
与分析技术、基因重组技术等的建立形成了分子生
物学的基本完整体系。
20世纪 40年代末,Avery 的, 肺炎双球
菌转化, 实验证明 DNA是有机体的遗传物
质,DNA
无荚膜，
不致病
温育
有荚膜，致病
传代 传代
有荚膜，致病
有荚膜，致病有荚膜，致病
（ 一） DNA是主要的遗传物质
1952年，美国冷泉港
Hershey-Chase
噬菌体浸染细菌的实验。
? 1953年,Watson和 Crick创立的 DNA双螺旋
结构模型，不仅阐明了 DNA分子的结构特征，
而且提出了 DNA作为执行生物遗传功能的分
子，从亲代到子代的 DNA复制 (replication)
过程中，遗传信息的传递方式及高度保真性，
为遗传学进入分子水平奠定了基础，成为现
代分子生物学发展史上最为辉煌的里程碑。
核酸的重要性
除少数病毒（ RNA病毒）以 RNA作为遗传物质
外，多数有机体的遗传物质是 DNA。
不同有机体遗传物质（ 信息分子 ）的结构差
别，使得其所含蛋白质（ 表现分子 ）的种类
和数量有所差别，有机体表现出不同的形态
结构和代谢类型。
RNA的主要作用是从 DNA转录遗传信息，并指
导蛋白质的合成。
真核生物 原核生物
DNA
细胞核（ 95%）
线粒体、叶绿体
（ 5%）
核质区（拟核）
RNA
细胞质（ 75%）
线粒体、叶绿体
（ 15%）
细胞核（ 10%）
细胞质
核酸的分布
（二）分布
（三）含量
DNA含量恒定,RNA含量与细胞生长状态有关。
核酸的功能
1、核酸是生物体遗传变异的物质基础，
DNA是大多数生物体的遗传物质。
2,RNA主要参与蛋白质的生物合成。
3,RNA的功能多样性。主要有：参与基因
表达的调控、催化作用、遗传信息的加工、
病毒 RNA是遗传信息的载体。
4、核酸与分子病
二、核酸的组成成分
核酸 nucleic acid
核苷酸 nucleotide
核苷 nucleoside 磷酸 phosphate
嘌呤碱 purine base
或 嘧啶碱 pyrimidine base
（碱基 base）
核糖 ribose
或 脱氧核糖 deoxyribose
（戊糖 amyl sugar）
DNA的碱基组成, A G C T
RNA的碱基组成,A G C U
核酸的化学组成
核酸的元素组成
基本元素,C H O N P
核酸的元素组成有两个特点：
1,一般不含 S。
2,P含量较多，并且恒定（ 9%-10%）。
因此，实验室中用定磷法进行核酸的
定量分析。（ DNA9.9%, RNA9.5%）
组成核酸的碱基
腺嘌呤 鸟嘌呤
嘌呤 Adenine guanine
N
N
N
H
N
N H 2
N H
N
N
H
N
O
N H 2
A G
9
N
N N
N1
2
3
4
6
5
8
7
组成核酸的碱基
尿嘧啶 胞嘧啶 胸腺嘧啶
uracil cytosine thymine
N H
N
H
O
O
N
N
6
5
4
3
2
1
嘧啶
U C T
N
N
H
N H 2
O
N H
N
H
O
O
H3C
核酸中五种碱基中的酮基和氨基，均位于碱基环
中氮原子的邻位，可以发生酮式 -烯醇式或氨基 -
亚氨基之间的结构互变。这种互变异构在基因的
突变和生物的进化中具有重要作用。
有些核酸中还含有修饰碱基 (modified component)
或稀有碱基（ unusual component），这些碱基大
多是在上述嘌呤或嘧啶碱的不同部位被甲基化
(methylation)或进行其它的化学修饰而形成的衍生
物。一般这些碱基在核酸中的含量稀少，在各种类
型核酸中的分布也不均一。 DNA中的修饰碱基主要见
于噬菌体 DNA，如 5-甲基胞嘧啶 (m5C),5-羟甲基胞嘧
啶 hm5C； RNA中以 tRNA含修饰碱基最多，如 1-甲基腺
嘌呤 (m1A),2,2-二甲基鸟嘌呤 (m22G)和 5,6-二氢尿
嘧啶 (DHU)等。
嘌呤和嘧啶环中含有共轭双键，
对 260nm左右波长的紫外光有较
强的吸收。碱基的这一特性常被
用来对碱基、核苷、核苷酸和核
酸进行定性和定量分析,
戊糖
核酸中的戊糖有核糖 (ribose)和脱氧核糖
(deoxyribose)两种，分别存在于核糖核苷
酸和脱氧核糖核苷酸中。为了与碱基标号相
区别，通常将戊糖的 C原子编号都加上
,′,，如 C1′ 表示糖的第一位碳原子。核
糖的结构如下：
戊糖与嘧啶或嘌呤碱以糖苷键连接就称
为核苷，通常是戊糖的 C1′ 与嘧啶碱的 N1或
嘌呤碱的 N9相连接。
核苷酸及其衍生物的结构
(脱氧 )核苷二磷酸,(脱氧 )核苷三磷酸、
双脱氧核苷酸的结构
ADP,ATP是
生物体中重
要的能量转
换体 。
ddNTP 在 DNA
的序列测定
中使用 。
核苷酸
OHOH2C
OH OH
OH
1′2′3′4′
5′
核 糖
N
N N
N
H
H
H
H
9
腺嘌呤
胸 苷
P
O-
-
O
— O‖
胸苷 -5′-磷酸 AMP
OP
O-
-
O
— O‖
~
ADP
ATP
P
O-
-
O
— O‖
~
环化核苷酸 cAMP,cGMP：被称为第二信使，
有放大激素的作用。
辅酶,NAD+,NADP+,FAD,FMN,HSC0A是核酸的
衍生物, 在物质代谢和能量代谢中起重要作用 。
各种核苷三磷酸和脱氧核苷三磷酸是体内
合成 RNA和 DNA合成的直接原料。
在体内能量代谢中的作用：
ATP—— 能量“货币”
UTP—— 参加糖的互相转化与合成
CTP—— 参加磷脂的合成
GTP—— 参加蛋白质和嘌呤的合成
第二信使 —— cAMP
三,DNA的结构
DNA的一级结构
因为 DNA的脱氧核苷酸只在它们所携带的碱基
上有区别，所以脱氧核苷酸的序列常被认为
是 碱基序列 （ base sequence)。通常碱基序
列由 DNA链的 5′→3′ 方向写。 DNA中有 4种类
型的核苷酸，有 n个核苷酸组成的 DNA链中可
能有的不同序列总数为 4n。
DNA一级结构的概念
概念：构成 DNA的脱氧核苷酸按照一定的
排列顺序，通过 3’,5’-磷酸二酯键相连形成
的线形结构。
OH
O-
OO— CH2 TO=P—
O- 3′
5′
OH
OH
O-
OO— CH2 GO=P—
O- 3′
5′
OH
OO— CH2
OH OH
AO=P—
O
O- 3′
5′
3′
5′
1′
P PP OH
ATG
pGpTpAOH
pG-T-A pGTA
2.3 核酸的分子结构
DNA一级结构
核酸分子中核
苷酸的连接方
式,3‘,5’-磷
酸二酯键
DNA一级结构的表示方法：
（ 1）结构式表示法,（ 2）线条式表示法：
（ 3）字母式表示法,书与文献中
DNA的二级结构
本世纪 20年代,Levene研究了核酸的化学结构并
提出四核苷酸假说； 40年代末,Avery,Hershey和
Chase的实验严密地证实了 DNA就是遗传物质； 50年
代初,Chargaff应用紫外分光光度法结合纸层析等
简单技术，对多种生物 DNA作碱基定量分析，发现
DNA碱基组成有如下规律 （ Chargaff法则）
不同生物来源的 DNA四种碱基比例关系
DNA来源 腺嘌呤（ A） 胸腺嘧啶 （ T） 鸟嘌呤（ G） 胞嘧啶（ C） （ A+T） /（ G+C）
大肠杆菌 25.4 24.8 24.1 25.7 1.01
小麦 27.3 27.1 22.8 22.7 1.21
鼠 28.6 28.4 21.4 21.5 1.33
猪：肝 29.4 29.7 20.5 20.5
1.43胸腺 30.0 28.9 20.4 20.7
脾 29.6 29.2 20.4 20.8
酵母 31.3 32.9 18.7 17.5 1.079
1,同一生物的不同组织的 DNA
2,同一种生物 DNA碱基组成不随生物体的年龄、营养状态
3,几乎所有的 DNA，无论种属来源如何，其腺嘌呤摩尔含
量与胸腺嘧啶摩尔含量相同［ A］ =［ T］，鸟嘌呤摩尔含
量与胞嘧啶摩尔含量相同［ G］ =［ C］，总的嘌呤摩尔含
量与总的嘧啶摩尔含量相同［ A］＋［ G］ =［ C］＋［ T］。
4,不同生物来源的 DNA碱基组成不同，表现在 A＋ T/G＋ C比
值的不同。这些结果后来为 DNA的双螺旋结构模型提供了一
个有力的佐证。
DNA碱基组成规律：
DNA的二级结构 —— 双螺旋结构
Watson,Crick （ 1953）在
Chargaff法则及 Wilkins,Franklin的
X线衍射工作基础上提出 DNA的双螺旋
（ double helix）结构模型：
DNA的二级结构
碱基配对的结构如图所示,
DNA的双螺旋结构如图所示,
(1) DNA双螺旋中的两股链走向是反平行
的，一股链是 5′→3′ 走向，另一股链是
3′→5′ 走向。两股 DNA链围绕一假想的
共同轴心形成一右手螺旋结构，双螺旋的
螺距为 3.4nm，直径为 2.0nm。表面形成一
条大沟，一条小沟。 大沟与小沟是蛋白质
识别 DNA的碱基序列，与其发生作用的基
础。
(2) 链的骨架 (backbone)由交替出现的亲水
的脱氧核糖基和磷酸基构成, 位于双螺旋的
外侧 。 碱基位于双螺旋的内侧, 两股链中的
嘌呤和嘧啶碱基以其疏水的, 近于平面的环
形结构彼此密切相近, 平面与双螺旋的长轴
相垂直 。
(3) 一股链中的嘌呤碱基与另一股链中位于
同一平面的嘧啶碱基之间以氢链相连, 称为
碱基互补配对或碱基配对 (base pairing)，
碱基对层间的距离为 0.34nm。 碱基互补配对
总是出现于 A与 T之间 (A=T),形成两个氢键；
或者出现于 G与 C之间 (G=C),形成三个氢键 。
DNA结构双螺旋结构的提出，被认为是本世纪
生命科学史最重要的贡献之一，同时也是自然科
学史上的重大贡献。它直接解释了生物遗传信息
的传递与表达的规律，使生命科学从此进入一个
崭新的时代即分子生物学时代。
DNA二级结构的多态性
所谓 DNA二级结构的多态性，是指 DNA不仅
具有多种形式的双螺旋结构，而且还能形成
三链、四链结构，说明 DNA的结构是动态的，
而不是静态的。核酸的构型的多样性是由于
核酸主干链上各键和碱基的旋转造成的，而
多链的 DNA是特定的碱基序列导致的结果。
DNA双螺旋的不同构型：
(1) B-DNA螺旋：标准的 Watson,Crick双螺
旋，细胞
正常状态下 DNA存在的构型。
(2) A-DNA螺旋,DNA在 75%相对湿度的钠盐
中的构型。
(3) C-DNA螺旋,DNA在 66%相对湿度的锂盐
中的构型。
双螺旋 碱基倾角／（ ° ） 碱基夹角（ ° ） 碱基间距 /nm 螺距／ nm 每轮碱 基数 大沟 小沟
DNA 0 36.0 0.34 3.6 10.5 很宽、较深 窄、深
DNA 9 -60.0 0.38 4.56 12 平坦 较窄、很深
DAN 20 32.7 0.256 2.8 11 很窄、很深 很宽、浅
DNA 6 38 0.331 3.1 9.3 较宽、较深 很窄、很深
与 DNA碱基顺序相关的特殊二级结构,
(1) 回文序列
所谓回文序列就是指 DNA某一片段旋转
180。 后,顺序不变的序列，回文序列中的
单链可形成发夹结构。双链可形成十字
架结构。这种发夹结构或十字架结构在
大肠杆菌细胞 DNA中已有发现,
核酸分子中的回文序列
回文序列中的单链可形成发卡结构
双链回文序列可形成十字架结构
（ 2） 镜象结构
所谓镜象结构就是指 DNA某一片段
在一条链上出现颠倒重复的序列。
多嘌呤 -多嘧啶的镜象序列可形成三螺
旋结构 (H-螺旋或 Hoogsteen螺旋 ),该螺
旋常处在许多真核细胞基因的表达调节
区。可能与基因表达的调节有关,
四链 DNA：可能存在于真核细胞染色体的端粒中。
? 稳定 DNA二级结构的作用力：
氢键（横向作用力）
碱基堆积力（纵向作用力）
DNA 的三级结构和真核细胞 DNA的组装
DNA的三级结构,超螺旋
双螺旋 DNA进一步扭曲盘绕则形成其三级
结构，超螺旋是 DNA三级结构的主要形式。
自从 1965年 Vinograd等人发现多瘤病毒的环形
DNA的超螺旋以来，现已知道绝大多数原核生物
都是共价封闭环 (covalently closed
circle,CCC)分子，这种双螺旋环状分子再度螺
旋化成为超螺旋结构 (superhelix或 supercoil)。
有些单链环形染色体 (如 φ × 174)或双链线
形染色体 (如噬菌体入 )，在其生活周期的
某一阶段，也必将其染色体变为超螺旋形
式。对于真核生物来说，虽然其染色体多
为线形分子但其 DNA均与蛋白质相结合，两
个结合点之间的 DNA形成一个突环 (loop)结
构，类似于 CCC分子，同样具有超螺旋形式。
超螺旋按其方向分为正超螺旋和负超螺旋
两种。真核生物中,DNA与组蛋白八聚体形
成核小体结构时，存在着负超螺旋。研究
发现，所有的 DNA超螺旋都是由 DNA拓扑异
构酶产生的。
染色体包装的结构模型
多级螺旋模型
压缩倍数 7 6 40 5 （ 8400）
DNA → 核小体 → 螺线管 → 超螺线管 → 染色单体
2nm 10nm 30(10)nm 400nm 2~10μm
一级包装 二级包装 三级包装 四级包装
真核细胞染色体的组装
? 染色体的基本结构单位是核小体。核小体是由 DNA和组
蛋白组成的。
? 组蛋白有五种,H2A,H2B,H3,H4 各两分子构成一个八聚体，
其外再由双螺旋 DNA绕其旋转 1.75圈 (为 DNA的三级结构 )，
约含 140bp 。称为核小体的核心颗粒 (core particle)。两
个核心颗粒之间由一段双螺旋 DNA链 (约 60bp)相连，称为连
接部。组蛋白 H1结合在此部位。若干个核小体再螺旋形成核
小体纤维，再进一步螺旋化形成染色体。从双螺旋 DNA到染
色体,DNA总共压缩了约 8000～ 10000倍,
核小体结构如图所示,
四, DNA与基因组
DNA Transcription RNA
（ mRNA,tRNA,rRNA）
Translation Protein
基因
基因 是 DNA片段的核苷酸序列,DNA分子中
最小的功能单位。
结构基因
调节基因
基因组
DNA与基因
真核生物基因组的特点
1,重复序列
单拷贝序列：在整个 DNA中只出现一次或少
数几 次，主要为编码蛋白质的结构基因。
中度重复序列：在 DNA中可重复几十次到几
千次。
高度重复序列：可重复几百万次
高度重复序列一般富含 A-T或 G-C，富含 A-T
的在密度梯度离心时在离心管中形成的区带
比主体 DNA更靠近管口；富含 G-C的更靠近
管底，称为 卫星 DNA（ satellite DNA）
富含 A-T
富含 G-C
主体 DNA
2,有断裂基因
mRNA
1 872bp
内含子（ intron)：基因中不为多肽编码，不在 mRNA中出现。
A B C D E G
7 700bp
F
外显子（ exons）：为多肽编码的基因片段。
：由于基因中内含子的存在。
例外,组蛋白基因 (histongene)和干扰素基因 (interferon gene)没
有内含子。
transcription
原核生物基因组的特点
1,DNA大部分为结构基因，每个基因出现频率低。
2,功能相关基因串联在一起，并转录在同一
mRNA中（多顺反子）。
3.有基因重叠现象。
A B C
D E F G
RNA的一级结构：
组成 RNA的核苷酸按特定序列通过
3’,5’-磷酸二酯键 连接的线性结构。
对于 RNA的一级结构，研究最多的是 tRNA。
tRNA的 5,-末端总是磷酸化，而且常是 pG ；
3,-末端最后三个氨基酸顺序相同，总是
CCAOH ； tRNA中含有较多的稀有碱基，每分子
含 7～ 15个，稀有碱基中最常见的是甲基化的
碱基 。
五, RNA的结构与功能
在 rRNA分子中，研究最多的是 5SrRNA和 16SrRNA。
大肠杆菌中的 5SrRNA的 5,-端常出现 pppU,3,-端
为 UOH ；第 43～ 47位的核苷酸顺序为 CGAAC（真核
细胞此序列则出现在 5.8SrRNA），这是 rRNA与
tRNA相互识别、相互作用的部位；原核细胞
16SrRNA的 3,-端总存在序列 ACCUCCU，这是 mRNA
的识别位点。
? mRNA相对分子质量不均一，代谢活跃，这给一级
结构的研究带来一定困难。真核细胞 mRNA与原核
mRNA比较，在结构上具有明显的区别。真核细胞
mRNA的 3,-末端有一段可长达 200个左右的聚腺苷
酸（ poly A），称为, 尾, 结构； 5,-末端有一个
甲基化的鸟苷酸,称为, 帽, 结构，表示
m7Gp5p5pXpmY，其中 X,Y为任意碱基。这种, 尾, 和
,帽, 的结构在 mRNA功能表现中具有重要作用。
mRNA与 hnRNA
mRNA约占细胞 RNA总量的 3~5%，是蛋白质合成的模板。
真核生物 mRNA的前体在核内合成，包括整个基因的内含
子和外显子的转录产物，形成分子大小极不均匀的 hnRNA。
snRNA和 asRNA
snRNA主要存于细胞核中，占细胞 RNA总量的 0.1~1%，与
蛋白质以 RNP（核糖核酸蛋白）的形式存在，在 hnRNA和
rRNA的加工、细胞分裂和分化、协助细胞内物质运输、
构成染色质等方面有重要作用。
asRNA可通过互补序列与特定的 mRNA结合，抑制 mRNA的
翻译，还可抑制 DNA的复制和转录。
rRNA
占细胞 RNA总量的 80%，与蛋白质（ 40%）共同组成核糖体。
原 核 生 物 真 核 生 物
核糖体 rRNA 核糖体 rRNA
70S （ 30S,
50S）
16S,5S、
23S
80S（ 40S、
60S）
18S, 5S,
5.8S,28S
RNA的其它功能
1981年,Cech发现 RNA的催化活性，提出 核酶
（ ribozyme）。
大部分核酶参加 RNA的加工和成熟，也有催化
C-N键的合成。 23SrRNA具肽酰转移酶活性。
RNA在 DNA复制、转录、翻译中均有一定的调
控作用，与某些物质的运输与定位有关。
RNA二级结构
单链 RNA自行盘绕形成局部双螺旋的 多, 茎,
多, 环, 结构,螺旋部分称为, 茎, 或
,臂,,非螺旋部分称为, 环,,在螺旋区，
A与 U配对,G与 C配对。
tRNA的二级结构,三叶草形状
RNA三叶草型的二级结构可分为,氨
基酸接受区、反密码区、二氢尿嘧
啶区,TΨC区和可变区。除氨基酸
接受区外，其余每个区都含有一个
突环和一个臂。
(一 )物理性质
1、性状,RNA及其组分核苷酸、核苷、嘌呤
碱、嘧啶碱的纯品都呈白色的粉末或结晶；
DNA则为疏松的石棉一样的纤维状固体。
2、粘性：核酸的水溶液粘度很大，粘度 DNA
大于 RNA。核酸变性后，粘度下降。
六, 核酸的性质
3,溶解性, RNA和 DNA都是极性的化合物，一般
说来，这些化合物都微溶于水，不溶于乙醇、
乙醚、氯仿等有机溶剂。它们的钠盐易溶于水。
DNA和 RNA在生物细胞内都与蛋白质结合成核蛋
白。
核酸的光吸收值比各核苷酸光吸收值的和少 30~40%，当核
酸变性或降解时光吸收值显著增加（ 增色效应 ），但核酸
复性后，光吸收值又回复到原有水平（ 减色效应 ）。
4、光吸收
(二 )核酸的水解
（三）核酸的的变性
双螺旋区氢键断裂，空间结构破坏，形成
单链无规线团状，只涉及次级键的破坏。
70 75 80 85 90
T / ??
A
/
2
6
0
n
m
Tm Tm
DNA的热 变性和解链温度（ Tm）
? 用加热的方法使 DNA变性叫做热变性
?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 DNA的变性达到 50%时，
即增色效应达到一半时的温度称为 DNA的解链温
度（ melting temperature,Tm）,Tm也称熔解温
度或 DNA的熔点。
一般 DNA的 Tm值在 70-85?C之间
(四 ) 影响 Tm的因素：
（ 1） G-C的相对含量
（ G+C） % =（ Tm — 69.3） × 2.44
（ 2）介质离子强度低,Tm低。
（ 3）高 pH下碱基广泛去质子而丧失形成氢键
的能力 。
（ 4）变性剂如甲酰胺、尿素、甲醛等破坏
氢键，妨碍碱基堆积，使 Tm下降。
温度 /0C
A260
0.02 0.1 1.0
DNA变性（加热或极端 pH）
?A260值增加
? 粘度下降
? 浮力密度增大
? 分子量不变
DNA变性后的表现
(五 )核酸的复性
? 变性 DNA在适当的条件下，两条彼此分开的单链
可以重新缔合成为双螺旋结构，这一过程称为复
性。 DNA复性后，一系列物理、化学性质将得到
恢复。 DNA复性的程度、速率与复性过程的条件
有关。
? 将热变性的 DNA骤然冷却至低温时, DNA不可能复
性 。 但是将变性的 DNA缓慢冷却时, 可以复性,
这一过程也叫退火 （ annealing)。 分子量越大复
性越难 。 浓度越大, 复性越容易 。 此外, DNA的
复性也与它本身的组成和结构有关 。
? 复性反应的速度用 Cot1/2表示 。 Co为变性 DNA复性
时的浓度, t为时间, 以秒表示 。 （ P352）
DNA复性
(六 )核酸的杂交（ hybridization）
? 热变性的 DNA单链，在复性时并不一定与同源 DNA
互补链形成双螺旋结构，它也可以与在某些区域
有互补序列的异源 DNA单链形成双螺旋结构。
? 这样形成的新分子称为杂交 DNA分子。 DNA单链与
互补的 RNA链之间也可以发生杂交。
? 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。
核
酸
的
杂
交
探针,用放射性同位素或荧光标记的 DNA
或 RNA片段。
点杂交,将核酸直接点在膜上，再与核酸杂
交。
原位杂交技术,直接用探针与菌落或组织
细胞中的核酸杂交，未改变核酸所在的位
置。
Southern印迹法,将电泳分离后的 DNA片段
从凝胶转移到硝酸纤维素膜上，再进行杂交。
Northern印迹法,将电泳分离后的 RNA吸印到
纤维素膜上再进行分子杂交。
七, 核酸的序列测定
目前多采用
Sanger的酶法
OHOH2C
H H
OH
1′2′3′4′
5′
核 糖
N
N N
N
H
H
H
H
9
腺嘌呤
ddATP
PP P
—— CCGGTAGCAATT——3′ 5′模板
引物 —— GG—5′ 3′
GGC
GGCC
GGCCATC
C
ddCTP
GGCCA
GGCCATCGTTGA
ddATP
A
GGCCATCG
GGCCATCGTTG
G
ddGTP GGCCAT
GGCCATCGT
GGCCATCGTT
T
ddTTP
C
C
A
T
C
G
T
T
G
A
5′
3′
二, 核酸的组成成分
三, DNA的结构
四, DNA和基因组
五, RNA的结构和功能
六, 核酸的性质
七, 核酸的序列测定
第三章 核酸的化学
核酸的发现：
1868年，瑞士青年科学家 F.Miescher
从外科绷带上脓细胞的细胞核中分离得
到一种含磷较高的酸性物质，称之为核
素（ nuclein）
核素实质是一种核糖核蛋白
一、核酸的概念和重要性
核酸的研究历史：
1889年,Altmann首先制备了不含蛋白的核酸制品，
并引入, 核酸, 这一名词。
20世纪 20年代测定了核酸的化学组成，并将核酸分
为 DNA和 RNA。
1943年,E,Chargaff的工作：嘌呤：嘧啶 =1,1，
由此推理出碱基配对的理论。
1944年,Avery的肺炎双球菌转化实验，证明遗传
物质即为 DNA。
1953年,Watson-Crick建立了 DNA的双螺旋结构模
型。
遗传密码的阐明、核酸内切酶的发现、核酸的合成
与分析技术、基因重组技术等的建立形成了分子生
物学的基本完整体系。
20世纪 40年代末,Avery 的, 肺炎双球
菌转化, 实验证明 DNA是有机体的遗传物
质,DNA
无荚膜，
不致病
温育
有荚膜，致病
传代 传代
有荚膜，致病
有荚膜，致病有荚膜，致病
（ 一） DNA是主要的遗传物质
1952年，美国冷泉港
Hershey-Chase
噬菌体浸染细菌的实验。
? 1953年,Watson和 Crick创立的 DNA双螺旋
结构模型，不仅阐明了 DNA分子的结构特征，
而且提出了 DNA作为执行生物遗传功能的分
子，从亲代到子代的 DNA复制 (replication)
过程中，遗传信息的传递方式及高度保真性，
为遗传学进入分子水平奠定了基础，成为现
代分子生物学发展史上最为辉煌的里程碑。
核酸的重要性
除少数病毒（ RNA病毒）以 RNA作为遗传物质
外，多数有机体的遗传物质是 DNA。
不同有机体遗传物质（ 信息分子 ）的结构差
别，使得其所含蛋白质（ 表现分子 ）的种类
和数量有所差别，有机体表现出不同的形态
结构和代谢类型。
RNA的主要作用是从 DNA转录遗传信息，并指
导蛋白质的合成。
真核生物 原核生物
DNA
细胞核（ 95%）
线粒体、叶绿体
（ 5%）
核质区（拟核）
RNA
细胞质（ 75%）
线粒体、叶绿体
（ 15%）
细胞核（ 10%）
细胞质
核酸的分布
（二）分布
（三）含量
DNA含量恒定,RNA含量与细胞生长状态有关。
核酸的功能
1、核酸是生物体遗传变异的物质基础，
DNA是大多数生物体的遗传物质。
2,RNA主要参与蛋白质的生物合成。
3,RNA的功能多样性。主要有：参与基因
表达的调控、催化作用、遗传信息的加工、
病毒 RNA是遗传信息的载体。
4、核酸与分子病
二、核酸的组成成分
核酸 nucleic acid
核苷酸 nucleotide
核苷 nucleoside 磷酸 phosphate
嘌呤碱 purine base
或 嘧啶碱 pyrimidine base
（碱基 base）
核糖 ribose
或 脱氧核糖 deoxyribose
（戊糖 amyl sugar）
DNA的碱基组成, A G C T
RNA的碱基组成,A G C U
核酸的化学组成
核酸的元素组成
基本元素,C H O N P
核酸的元素组成有两个特点：
1,一般不含 S。
2,P含量较多，并且恒定（ 9%-10%）。
因此，实验室中用定磷法进行核酸的
定量分析。（ DNA9.9%, RNA9.5%）
组成核酸的碱基
腺嘌呤 鸟嘌呤
嘌呤 Adenine guanine
N
N
N
H
N
N H 2
N H
N
N
H
N
O
N H 2
A G
9
N
N N
N1
2
3
4
6
5
8
7
组成核酸的碱基
尿嘧啶 胞嘧啶 胸腺嘧啶
uracil cytosine thymine
N H
N
H
O
O
N
N
6
5
4
3
2
1
嘧啶
U C T
N
N
H
N H 2
O
N H
N
H
O
O
H3C
核酸中五种碱基中的酮基和氨基，均位于碱基环
中氮原子的邻位，可以发生酮式 -烯醇式或氨基 -
亚氨基之间的结构互变。这种互变异构在基因的
突变和生物的进化中具有重要作用。
有些核酸中还含有修饰碱基 (modified component)
或稀有碱基（ unusual component），这些碱基大
多是在上述嘌呤或嘧啶碱的不同部位被甲基化
(methylation)或进行其它的化学修饰而形成的衍生
物。一般这些碱基在核酸中的含量稀少，在各种类
型核酸中的分布也不均一。 DNA中的修饰碱基主要见
于噬菌体 DNA，如 5-甲基胞嘧啶 (m5C),5-羟甲基胞嘧
啶 hm5C； RNA中以 tRNA含修饰碱基最多，如 1-甲基腺
嘌呤 (m1A),2,2-二甲基鸟嘌呤 (m22G)和 5,6-二氢尿
嘧啶 (DHU)等。
嘌呤和嘧啶环中含有共轭双键，
对 260nm左右波长的紫外光有较
强的吸收。碱基的这一特性常被
用来对碱基、核苷、核苷酸和核
酸进行定性和定量分析,
戊糖
核酸中的戊糖有核糖 (ribose)和脱氧核糖
(deoxyribose)两种，分别存在于核糖核苷
酸和脱氧核糖核苷酸中。为了与碱基标号相
区别，通常将戊糖的 C原子编号都加上
,′,，如 C1′ 表示糖的第一位碳原子。核
糖的结构如下：
戊糖与嘧啶或嘌呤碱以糖苷键连接就称
为核苷，通常是戊糖的 C1′ 与嘧啶碱的 N1或
嘌呤碱的 N9相连接。
核苷酸及其衍生物的结构
(脱氧 )核苷二磷酸,(脱氧 )核苷三磷酸、
双脱氧核苷酸的结构
ADP,ATP是
生物体中重
要的能量转
换体 。
ddNTP 在 DNA
的序列测定
中使用 。
核苷酸
OHOH2C
OH OH
OH
1′2′3′4′
5′
核 糖
N
N N
N
H
H
H
H
9
腺嘌呤
胸 苷
P
O-
-
O
— O‖
胸苷 -5′-磷酸 AMP
OP
O-
-
O
— O‖
~
ADP
ATP
P
O-
-
O
— O‖
~
环化核苷酸 cAMP,cGMP：被称为第二信使，
有放大激素的作用。
辅酶,NAD+,NADP+,FAD,FMN,HSC0A是核酸的
衍生物, 在物质代谢和能量代谢中起重要作用 。
各种核苷三磷酸和脱氧核苷三磷酸是体内
合成 RNA和 DNA合成的直接原料。
在体内能量代谢中的作用：
ATP—— 能量“货币”
UTP—— 参加糖的互相转化与合成
CTP—— 参加磷脂的合成
GTP—— 参加蛋白质和嘌呤的合成
第二信使 —— cAMP
三,DNA的结构
DNA的一级结构
因为 DNA的脱氧核苷酸只在它们所携带的碱基
上有区别，所以脱氧核苷酸的序列常被认为
是 碱基序列 （ base sequence)。通常碱基序
列由 DNA链的 5′→3′ 方向写。 DNA中有 4种类
型的核苷酸，有 n个核苷酸组成的 DNA链中可
能有的不同序列总数为 4n。
DNA一级结构的概念
概念：构成 DNA的脱氧核苷酸按照一定的
排列顺序，通过 3’,5’-磷酸二酯键相连形成
的线形结构。
OH
O-
OO— CH2 TO=P—
O- 3′
5′
OH
OH
O-
OO— CH2 GO=P—
O- 3′
5′
OH
OO— CH2
OH OH
AO=P—
O
O- 3′
5′
3′
5′
1′
P PP OH
ATG
pGpTpAOH
pG-T-A pGTA
2.3 核酸的分子结构
DNA一级结构
核酸分子中核
苷酸的连接方
式,3‘,5’-磷
酸二酯键
DNA一级结构的表示方法：
（ 1）结构式表示法,（ 2）线条式表示法：
（ 3）字母式表示法,书与文献中
DNA的二级结构
本世纪 20年代,Levene研究了核酸的化学结构并
提出四核苷酸假说； 40年代末,Avery,Hershey和
Chase的实验严密地证实了 DNA就是遗传物质； 50年
代初,Chargaff应用紫外分光光度法结合纸层析等
简单技术，对多种生物 DNA作碱基定量分析，发现
DNA碱基组成有如下规律 （ Chargaff法则）
不同生物来源的 DNA四种碱基比例关系
DNA来源 腺嘌呤（ A） 胸腺嘧啶 （ T） 鸟嘌呤（ G） 胞嘧啶（ C） （ A+T） /（ G+C）
大肠杆菌 25.4 24.8 24.1 25.7 1.01
小麦 27.3 27.1 22.8 22.7 1.21
鼠 28.6 28.4 21.4 21.5 1.33
猪：肝 29.4 29.7 20.5 20.5
1.43胸腺 30.0 28.9 20.4 20.7
脾 29.6 29.2 20.4 20.8
酵母 31.3 32.9 18.7 17.5 1.079
1,同一生物的不同组织的 DNA
2,同一种生物 DNA碱基组成不随生物体的年龄、营养状态
3,几乎所有的 DNA，无论种属来源如何，其腺嘌呤摩尔含
量与胸腺嘧啶摩尔含量相同［ A］ =［ T］，鸟嘌呤摩尔含
量与胞嘧啶摩尔含量相同［ G］ =［ C］，总的嘌呤摩尔含
量与总的嘧啶摩尔含量相同［ A］＋［ G］ =［ C］＋［ T］。
4,不同生物来源的 DNA碱基组成不同，表现在 A＋ T/G＋ C比
值的不同。这些结果后来为 DNA的双螺旋结构模型提供了一
个有力的佐证。
DNA碱基组成规律：
DNA的二级结构 —— 双螺旋结构
Watson,Crick （ 1953）在
Chargaff法则及 Wilkins,Franklin的
X线衍射工作基础上提出 DNA的双螺旋
（ double helix）结构模型：
DNA的二级结构
碱基配对的结构如图所示,
DNA的双螺旋结构如图所示,
(1) DNA双螺旋中的两股链走向是反平行
的，一股链是 5′→3′ 走向，另一股链是
3′→5′ 走向。两股 DNA链围绕一假想的
共同轴心形成一右手螺旋结构，双螺旋的
螺距为 3.4nm，直径为 2.0nm。表面形成一
条大沟，一条小沟。 大沟与小沟是蛋白质
识别 DNA的碱基序列，与其发生作用的基
础。
(2) 链的骨架 (backbone)由交替出现的亲水
的脱氧核糖基和磷酸基构成, 位于双螺旋的
外侧 。 碱基位于双螺旋的内侧, 两股链中的
嘌呤和嘧啶碱基以其疏水的, 近于平面的环
形结构彼此密切相近, 平面与双螺旋的长轴
相垂直 。
(3) 一股链中的嘌呤碱基与另一股链中位于
同一平面的嘧啶碱基之间以氢链相连, 称为
碱基互补配对或碱基配对 (base pairing)，
碱基对层间的距离为 0.34nm。 碱基互补配对
总是出现于 A与 T之间 (A=T),形成两个氢键；
或者出现于 G与 C之间 (G=C),形成三个氢键 。
DNA结构双螺旋结构的提出，被认为是本世纪
生命科学史最重要的贡献之一，同时也是自然科
学史上的重大贡献。它直接解释了生物遗传信息
的传递与表达的规律，使生命科学从此进入一个
崭新的时代即分子生物学时代。
DNA二级结构的多态性
所谓 DNA二级结构的多态性，是指 DNA不仅
具有多种形式的双螺旋结构，而且还能形成
三链、四链结构，说明 DNA的结构是动态的，
而不是静态的。核酸的构型的多样性是由于
核酸主干链上各键和碱基的旋转造成的，而
多链的 DNA是特定的碱基序列导致的结果。
DNA双螺旋的不同构型：
(1) B-DNA螺旋：标准的 Watson,Crick双螺
旋，细胞
正常状态下 DNA存在的构型。
(2) A-DNA螺旋,DNA在 75%相对湿度的钠盐
中的构型。
(3) C-DNA螺旋,DNA在 66%相对湿度的锂盐
中的构型。
双螺旋 碱基倾角／（ ° ） 碱基夹角（ ° ） 碱基间距 /nm 螺距／ nm 每轮碱 基数 大沟 小沟
DNA 0 36.0 0.34 3.6 10.5 很宽、较深 窄、深
DNA 9 -60.0 0.38 4.56 12 平坦 较窄、很深
DAN 20 32.7 0.256 2.8 11 很窄、很深 很宽、浅
DNA 6 38 0.331 3.1 9.3 较宽、较深 很窄、很深
与 DNA碱基顺序相关的特殊二级结构,
(1) 回文序列
所谓回文序列就是指 DNA某一片段旋转
180。 后,顺序不变的序列，回文序列中的
单链可形成发夹结构。双链可形成十字
架结构。这种发夹结构或十字架结构在
大肠杆菌细胞 DNA中已有发现,
核酸分子中的回文序列
回文序列中的单链可形成发卡结构
双链回文序列可形成十字架结构
（ 2） 镜象结构
所谓镜象结构就是指 DNA某一片段
在一条链上出现颠倒重复的序列。
多嘌呤 -多嘧啶的镜象序列可形成三螺
旋结构 (H-螺旋或 Hoogsteen螺旋 ),该螺
旋常处在许多真核细胞基因的表达调节
区。可能与基因表达的调节有关,
四链 DNA：可能存在于真核细胞染色体的端粒中。
? 稳定 DNA二级结构的作用力：
氢键（横向作用力）
碱基堆积力（纵向作用力）
DNA 的三级结构和真核细胞 DNA的组装
DNA的三级结构,超螺旋
双螺旋 DNA进一步扭曲盘绕则形成其三级
结构，超螺旋是 DNA三级结构的主要形式。
自从 1965年 Vinograd等人发现多瘤病毒的环形
DNA的超螺旋以来，现已知道绝大多数原核生物
都是共价封闭环 (covalently closed
circle,CCC)分子，这种双螺旋环状分子再度螺
旋化成为超螺旋结构 (superhelix或 supercoil)。
有些单链环形染色体 (如 φ × 174)或双链线
形染色体 (如噬菌体入 )，在其生活周期的
某一阶段，也必将其染色体变为超螺旋形
式。对于真核生物来说，虽然其染色体多
为线形分子但其 DNA均与蛋白质相结合，两
个结合点之间的 DNA形成一个突环 (loop)结
构，类似于 CCC分子，同样具有超螺旋形式。
超螺旋按其方向分为正超螺旋和负超螺旋
两种。真核生物中,DNA与组蛋白八聚体形
成核小体结构时，存在着负超螺旋。研究
发现，所有的 DNA超螺旋都是由 DNA拓扑异
构酶产生的。
染色体包装的结构模型
多级螺旋模型
压缩倍数 7 6 40 5 （ 8400）
DNA → 核小体 → 螺线管 → 超螺线管 → 染色单体
2nm 10nm 30(10)nm 400nm 2~10μm
一级包装 二级包装 三级包装 四级包装
真核细胞染色体的组装
? 染色体的基本结构单位是核小体。核小体是由 DNA和组
蛋白组成的。
? 组蛋白有五种,H2A,H2B,H3,H4 各两分子构成一个八聚体，
其外再由双螺旋 DNA绕其旋转 1.75圈 (为 DNA的三级结构 )，
约含 140bp 。称为核小体的核心颗粒 (core particle)。两
个核心颗粒之间由一段双螺旋 DNA链 (约 60bp)相连，称为连
接部。组蛋白 H1结合在此部位。若干个核小体再螺旋形成核
小体纤维，再进一步螺旋化形成染色体。从双螺旋 DNA到染
色体,DNA总共压缩了约 8000～ 10000倍,
核小体结构如图所示,
四, DNA与基因组
DNA Transcription RNA
（ mRNA,tRNA,rRNA）
Translation Protein
基因
基因 是 DNA片段的核苷酸序列,DNA分子中
最小的功能单位。
结构基因
调节基因
基因组
DNA与基因
真核生物基因组的特点
1,重复序列
单拷贝序列：在整个 DNA中只出现一次或少
数几 次，主要为编码蛋白质的结构基因。
中度重复序列：在 DNA中可重复几十次到几
千次。
高度重复序列：可重复几百万次
高度重复序列一般富含 A-T或 G-C，富含 A-T
的在密度梯度离心时在离心管中形成的区带
比主体 DNA更靠近管口；富含 G-C的更靠近
管底，称为 卫星 DNA（ satellite DNA）
富含 A-T
富含 G-C
主体 DNA
2,有断裂基因
mRNA
1 872bp
内含子（ intron)：基因中不为多肽编码，不在 mRNA中出现。
A B C D E G
7 700bp
F
外显子（ exons）：为多肽编码的基因片段。
：由于基因中内含子的存在。
例外,组蛋白基因 (histongene)和干扰素基因 (interferon gene)没
有内含子。
transcription
原核生物基因组的特点
1,DNA大部分为结构基因，每个基因出现频率低。
2,功能相关基因串联在一起，并转录在同一
mRNA中（多顺反子）。
3.有基因重叠现象。
A B C
D E F G
RNA的一级结构：
组成 RNA的核苷酸按特定序列通过
3’,5’-磷酸二酯键 连接的线性结构。
对于 RNA的一级结构，研究最多的是 tRNA。
tRNA的 5,-末端总是磷酸化，而且常是 pG ；
3,-末端最后三个氨基酸顺序相同，总是
CCAOH ； tRNA中含有较多的稀有碱基，每分子
含 7～ 15个，稀有碱基中最常见的是甲基化的
碱基 。
五, RNA的结构与功能
在 rRNA分子中，研究最多的是 5SrRNA和 16SrRNA。
大肠杆菌中的 5SrRNA的 5,-端常出现 pppU,3,-端
为 UOH ；第 43～ 47位的核苷酸顺序为 CGAAC（真核
细胞此序列则出现在 5.8SrRNA），这是 rRNA与
tRNA相互识别、相互作用的部位；原核细胞
16SrRNA的 3,-端总存在序列 ACCUCCU，这是 mRNA
的识别位点。
? mRNA相对分子质量不均一，代谢活跃，这给一级
结构的研究带来一定困难。真核细胞 mRNA与原核
mRNA比较，在结构上具有明显的区别。真核细胞
mRNA的 3,-末端有一段可长达 200个左右的聚腺苷
酸（ poly A），称为, 尾, 结构； 5,-末端有一个
甲基化的鸟苷酸,称为, 帽, 结构，表示
m7Gp5p5pXpmY，其中 X,Y为任意碱基。这种, 尾, 和
,帽, 的结构在 mRNA功能表现中具有重要作用。
mRNA与 hnRNA
mRNA约占细胞 RNA总量的 3~5%，是蛋白质合成的模板。
真核生物 mRNA的前体在核内合成，包括整个基因的内含
子和外显子的转录产物，形成分子大小极不均匀的 hnRNA。
snRNA和 asRNA
snRNA主要存于细胞核中，占细胞 RNA总量的 0.1~1%，与
蛋白质以 RNP（核糖核酸蛋白）的形式存在，在 hnRNA和
rRNA的加工、细胞分裂和分化、协助细胞内物质运输、
构成染色质等方面有重要作用。
asRNA可通过互补序列与特定的 mRNA结合，抑制 mRNA的
翻译，还可抑制 DNA的复制和转录。
rRNA
占细胞 RNA总量的 80%，与蛋白质（ 40%）共同组成核糖体。
原 核 生 物 真 核 生 物
核糖体 rRNA 核糖体 rRNA
70S （ 30S,
50S）
16S,5S、
23S
80S（ 40S、
60S）
18S, 5S,
5.8S,28S
RNA的其它功能
1981年,Cech发现 RNA的催化活性，提出 核酶
（ ribozyme）。
大部分核酶参加 RNA的加工和成熟，也有催化
C-N键的合成。 23SrRNA具肽酰转移酶活性。
RNA在 DNA复制、转录、翻译中均有一定的调
控作用，与某些物质的运输与定位有关。
RNA二级结构
单链 RNA自行盘绕形成局部双螺旋的 多, 茎,
多, 环, 结构,螺旋部分称为, 茎, 或
,臂,,非螺旋部分称为, 环,,在螺旋区，
A与 U配对,G与 C配对。
tRNA的二级结构,三叶草形状
RNA三叶草型的二级结构可分为,氨
基酸接受区、反密码区、二氢尿嘧
啶区,TΨC区和可变区。除氨基酸
接受区外，其余每个区都含有一个
突环和一个臂。
(一 )物理性质
1、性状,RNA及其组分核苷酸、核苷、嘌呤
碱、嘧啶碱的纯品都呈白色的粉末或结晶；
DNA则为疏松的石棉一样的纤维状固体。
2、粘性：核酸的水溶液粘度很大，粘度 DNA
大于 RNA。核酸变性后，粘度下降。
六, 核酸的性质
3,溶解性, RNA和 DNA都是极性的化合物，一般
说来，这些化合物都微溶于水，不溶于乙醇、
乙醚、氯仿等有机溶剂。它们的钠盐易溶于水。
DNA和 RNA在生物细胞内都与蛋白质结合成核蛋
白。
核酸的光吸收值比各核苷酸光吸收值的和少 30~40%，当核
酸变性或降解时光吸收值显著增加（ 增色效应 ），但核酸
复性后，光吸收值又回复到原有水平（ 减色效应 ）。
4、光吸收
(二 )核酸的水解
（三）核酸的的变性
双螺旋区氢键断裂，空间结构破坏，形成
单链无规线团状，只涉及次级键的破坏。
70 75 80 85 90
T / ??
A
/
2
6
0
n
m
Tm Tm
DNA的热 变性和解链温度（ Tm）
? 用加热的方法使 DNA变性叫做热变性
?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 DNA的变性达到 50%时，
即增色效应达到一半时的温度称为 DNA的解链温
度（ melting temperature,Tm）,Tm也称熔解温
度或 DNA的熔点。
一般 DNA的 Tm值在 70-85?C之间
(四 ) 影响 Tm的因素：
（ 1） G-C的相对含量
（ G+C） % =（ Tm — 69.3） × 2.44
（ 2）介质离子强度低,Tm低。
（ 3）高 pH下碱基广泛去质子而丧失形成氢键
的能力 。
（ 4）变性剂如甲酰胺、尿素、甲醛等破坏
氢键，妨碍碱基堆积，使 Tm下降。
温度 /0C
A260
0.02 0.1 1.0
DNA变性（加热或极端 pH）
?A260值增加
? 粘度下降
? 浮力密度增大
? 分子量不变
DNA变性后的表现
(五 )核酸的复性
? 变性 DNA在适当的条件下，两条彼此分开的单链
可以重新缔合成为双螺旋结构，这一过程称为复
性。 DNA复性后，一系列物理、化学性质将得到
恢复。 DNA复性的程度、速率与复性过程的条件
有关。
? 将热变性的 DNA骤然冷却至低温时, DNA不可能复
性 。 但是将变性的 DNA缓慢冷却时, 可以复性,
这一过程也叫退火 （ annealing)。 分子量越大复
性越难 。 浓度越大, 复性越容易 。 此外, DNA的
复性也与它本身的组成和结构有关 。
? 复性反应的速度用 Cot1/2表示 。 Co为变性 DNA复性
时的浓度, t为时间, 以秒表示 。 （ P352）
DNA复性
(六 )核酸的杂交（ hybridization）
? 热变性的 DNA单链，在复性时并不一定与同源 DNA
互补链形成双螺旋结构，它也可以与在某些区域
有互补序列的异源 DNA单链形成双螺旋结构。
? 这样形成的新分子称为杂交 DNA分子。 DNA单链与
互补的 RNA链之间也可以发生杂交。
? 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。
核
酸
的
杂
交
探针,用放射性同位素或荧光标记的 DNA
或 RNA片段。
点杂交,将核酸直接点在膜上，再与核酸杂
交。
原位杂交技术,直接用探针与菌落或组织
细胞中的核酸杂交，未改变核酸所在的位
置。
Southern印迹法,将电泳分离后的 DNA片段
从凝胶转移到硝酸纤维素膜上，再进行杂交。
Northern印迹法,将电泳分离后的 RNA吸印到
纤维素膜上再进行分子杂交。
七, 核酸的序列测定
目前多采用
Sanger的酶法
OHOH2C
H H
OH
1′2′3′4′
5′
核 糖
N
N N
N
H
H
H
H
9
腺嘌呤
ddATP
PP P
—— CCGGTAGCAATT——3′ 5′模板
引物 —— GG—5′ 3′
GGC
GGCC
GGCCATC
C
ddCTP
GGCCA
GGCCATCGTTGA
ddATP
A
GGCCATCG
GGCCATCGTTG
G
ddGTP GGCCAT
GGCCATCGT
GGCCATCGTT
T
ddTTP
C
C
A
T
C
G
T
T
G
A
5′
3′
