第十一章 遗传物质的结构与性质
第一节 DNA的结构
一,DNA的双螺旋结构
二、其它的 DNA构型
?A型：在高盐溶液或脱水状态,RNA-RNA、
DNA-RNA分子。旋转一圈 11个 bp，每一螺旋高
28.2?。
?Z型：左旋 DNA，存在于富含 G-C的区域。 直径
18 ?，旋转一圈 12个 bp，每一螺旋高 44.52?。
C,D及 E型 DNA：只在实验室条件下存在。
form condition Base
turn
Rat
pair
Height
pair
diameter
B rh92~95
低 Na+
10 36° 3.38 ? 19 ?
A rh75,高 Na+
RNA-DNA
11 32.7° 2.56 ? 23 ?
C rh66,Li+ 9.33 38.6 ° 3.32 ? 19 ?
D 不含 G 8
E 不含 G 7.5
Z 富含 G-C
高 K+
12 30 ° 3.71 ? 18 ?
计算机模拟 DNA构型
B A Z
第二节 DNA重复序列
真核基因组中编码蛋白质的序列大概只占
0.5%~5%。有大量的非编码序列，这种现象称
DNA冗余现象。非编码蛋白质的序列重要有：
? tDNA,rDNA
?假基因（ pseudogene）
?重复序列（ repetitive sequence）
?基因间的间隔顺序（ spacer sequence）
?内含子（ intron）
?调控序列
一,DNA的变性和复性
?变性（ denaturation）,也叫融解（ melting），指在温度、
pH等因素作用下,DNA分子的氢键受到破坏，双链分开
的过程。
（ GC） %=（ Tm – 69.3） x 2.49（ 1xSSC）
?复性（ renaturation),也叫退火（ annealing），是变性的
逆过程,DNA互补配对成为双链的过程。
DNA复性的快慢主要与三个因素有关：
1,DNA分子的大小：分子越大复性越慢，所以原核生物
DNA的复性比真核 DNA快。
2.DNA的复杂程度：分子越复杂复性越慢
2,。 DNA浓度：二级反应方程
c 1 co:开始时单链 DNA的浓度=
co 1+ kcot c:时间为 t时单链 DNA的浓度
k：反应速度常数
t：反应时间
将 c/co对 cot作图，可得一 S型曲线。
DNA分子复杂程度及大小
总 DNA的复性
人总 DNA的复性：
20% 30% 50%
二,DNA的重复序列 (repetitive sequence)
基因组 DNA根据在基因组中拷贝数的多寡，可分为：
?单拷贝序列,约占基因组的 40~70%。
?少量重复序列, 10拷贝以下，约占 10%，主要是一
些重复基因。
?中度重复序列,在 10~105拷贝，约占基因组的
10%~40%。可分为顺向重复序列（ directed sequence
DR)和反向重复序列（ inverted sequence IR)。
?高度重复序列,在 105~106拷贝，约占基因组的
10%~20%，主要是所谓的卫星 DNA。
1.Alu顺序，也称 Alu家族（ family):是一种中度重复
序列，长度 300bp，属短顺序型（指长度在
10~300bp以下），在人基因组中占 5%~6%，重复
次数达 300kc~500kc，散在分布于整个基因组。
300bp的 Alu顺序有一个 Alu I的酶切位点，被切为
130bp及 170bp，故名 Alu顺序。
Alu成员有 80%~88%顺序相同。
Alu顺序的两侧有 7~10bp的 DR，可以转位（座），
是灵长类两类高拷贝的转座因子之一（另一类为 Li
转座因子）。
人与啮齿类动物有 70%~80%的同源性。
2.Kpn顺序，也称 Kpn家族：仅次于 Alu的第二大家
族，长度 6.4kb，拷贝数 3kc~4.8kc，占基因组的
3%~6%。可被 Kpn I切成四个段（ 1.2,1.5,1.8，
1.9）。
3.卫星（ satellite） DNA，也称随体 DNA：长度仅
在几个到十几个核苷酸，重复次数达 100kc~1000kc。
真核细胞 DNA中 G+C的含量在 30%~50%之间，但
有些 DNA片段 G+C含量却特别高或特别第，因此
在密度梯度离心的密度曲线中在主带 DNA的前或
后出现，因此称卫星 DNA。中的卫星 DNA只在人、
豚鼠等少数生物中出现，更多的生物只有轻的卫星
DNA。
例如果蝇的卫星 DNA：
I型,ACAAACT
II型,ATAAACT
III型,ACAAATT
卫星 DNA主要存在于异染色质区，在染色体的配对、
分离过程中有重要作用。
至于其它重复 DNA的功能目前还不是很清楚，有人认
为可能与新基因的产生有关。
4.少量重复序列（重复基因）：主要有 rDNA,tDNA,
组蛋白基因等，将在相关章节中介绍。
第一节 DNA的结构
一,DNA的双螺旋结构
二、其它的 DNA构型
?A型：在高盐溶液或脱水状态,RNA-RNA、
DNA-RNA分子。旋转一圈 11个 bp，每一螺旋高
28.2?。
?Z型：左旋 DNA，存在于富含 G-C的区域。 直径
18 ?，旋转一圈 12个 bp，每一螺旋高 44.52?。
C,D及 E型 DNA：只在实验室条件下存在。
form condition Base
turn
Rat
pair
Height
pair
diameter
B rh92~95
低 Na+
10 36° 3.38 ? 19 ?
A rh75,高 Na+
RNA-DNA
11 32.7° 2.56 ? 23 ?
C rh66,Li+ 9.33 38.6 ° 3.32 ? 19 ?
D 不含 G 8
E 不含 G 7.5
Z 富含 G-C
高 K+
12 30 ° 3.71 ? 18 ?
计算机模拟 DNA构型
B A Z
第二节 DNA重复序列
真核基因组中编码蛋白质的序列大概只占
0.5%~5%。有大量的非编码序列，这种现象称
DNA冗余现象。非编码蛋白质的序列重要有：
? tDNA,rDNA
?假基因（ pseudogene）
?重复序列（ repetitive sequence）
?基因间的间隔顺序（ spacer sequence）
?内含子（ intron）
?调控序列
一,DNA的变性和复性
?变性（ denaturation）,也叫融解（ melting），指在温度、
pH等因素作用下,DNA分子的氢键受到破坏，双链分开
的过程。
（ GC） %=（ Tm – 69.3） x 2.49（ 1xSSC）
?复性（ renaturation),也叫退火（ annealing），是变性的
逆过程,DNA互补配对成为双链的过程。
DNA复性的快慢主要与三个因素有关：
1,DNA分子的大小：分子越大复性越慢，所以原核生物
DNA的复性比真核 DNA快。
2.DNA的复杂程度：分子越复杂复性越慢
2,。 DNA浓度：二级反应方程
c 1 co:开始时单链 DNA的浓度=
co 1+ kcot c:时间为 t时单链 DNA的浓度
k：反应速度常数
t：反应时间
将 c/co对 cot作图，可得一 S型曲线。
DNA分子复杂程度及大小
总 DNA的复性
人总 DNA的复性：
20% 30% 50%
二,DNA的重复序列 (repetitive sequence)
基因组 DNA根据在基因组中拷贝数的多寡，可分为：
?单拷贝序列,约占基因组的 40~70%。
?少量重复序列, 10拷贝以下，约占 10%，主要是一
些重复基因。
?中度重复序列,在 10~105拷贝，约占基因组的
10%~40%。可分为顺向重复序列（ directed sequence
DR)和反向重复序列（ inverted sequence IR)。
?高度重复序列,在 105~106拷贝，约占基因组的
10%~20%，主要是所谓的卫星 DNA。
1.Alu顺序，也称 Alu家族（ family):是一种中度重复
序列，长度 300bp，属短顺序型（指长度在
10~300bp以下），在人基因组中占 5%~6%，重复
次数达 300kc~500kc，散在分布于整个基因组。
300bp的 Alu顺序有一个 Alu I的酶切位点，被切为
130bp及 170bp，故名 Alu顺序。
Alu成员有 80%~88%顺序相同。
Alu顺序的两侧有 7~10bp的 DR，可以转位（座），
是灵长类两类高拷贝的转座因子之一（另一类为 Li
转座因子）。
人与啮齿类动物有 70%~80%的同源性。
2.Kpn顺序，也称 Kpn家族：仅次于 Alu的第二大家
族，长度 6.4kb，拷贝数 3kc~4.8kc，占基因组的
3%~6%。可被 Kpn I切成四个段（ 1.2,1.5,1.8，
1.9）。
3.卫星（ satellite） DNA，也称随体 DNA：长度仅
在几个到十几个核苷酸，重复次数达 100kc~1000kc。
真核细胞 DNA中 G+C的含量在 30%~50%之间，但
有些 DNA片段 G+C含量却特别高或特别第，因此
在密度梯度离心的密度曲线中在主带 DNA的前或
后出现，因此称卫星 DNA。中的卫星 DNA只在人、
豚鼠等少数生物中出现，更多的生物只有轻的卫星
DNA。
例如果蝇的卫星 DNA：
I型,ACAAACT
II型,ATAAACT
III型,ACAAATT
卫星 DNA主要存在于异染色质区，在染色体的配对、
分离过程中有重要作用。
至于其它重复 DNA的功能目前还不是很清楚，有人认
为可能与新基因的产生有关。
4.少量重复序列（重复基因）：主要有 rDNA,tDNA,
组蛋白基因等，将在相关章节中介绍。
