第二章-核酸的结构与功能-2预案.ppt

第2章核酸的结构与功能 Structure and Function of Nucleic Acid 本章主要内容 1. 核酸的化学组成及一级结构 2. DNA的空间结构与功能 3.RNA的结构与功能 4.核酸的理化性质、变性和复性 5.核酸酶 6.核酸的研究技术 什么是核酸？ 1869年核酸最早分离自外科绷带脓细胞的细胞核，当时发现这种物质含磷量之高超过当时发现的任何一种有机物，并且含有很强的酸性，故得名核酸。 1909年其组成被研究清楚，1944年生物功能初步澄清，在X射线衍射技术支持下1953年结构澄清。 核酸是脱氧核糖核酸（DNA）与核糖核酸（RNA）的通称。 1868年 Fridrich Miescher 从脓细胞中提取核素。 1944年 Avery等人证实DNA是遗传物质。 1953年 Watson和Crick发现DNA的双螺旋结构。 1968年 Nirenberg发现遗传密码。 1975年 Temin和Baltimore发现逆转录酶。 1981年 Gilbert和Sanger建立DNA测序方法。 1985年 Mullis发明PCR技术。 1990年 美国启动人类基因组计划(HGP)。 1994年 中国人类基因组计划启动。 2001年 美英等国完成人类基因组计划。 碱基 稀有碱基 嘌呤——次黄嘌呤、1-甲基次黄嘌呤、N2、N2-二甲基鸟嘌呤。 嘧啶——5-甲基胞嘧啶、5-羟甲基胞嘧啶、二氢尿嘧啶、4-巯尿嘧啶 都是基本碱基的化学修饰型。 核苷酸 定义 核酸中核苷酸的排列顺序。 由于核苷酸间的差异主要是碱基不同，所以也称为碱基序列。 DNA 一 股 的 核 苷 酸 序 列 与 另 一 股 的 序 列 互 补（A-T、G-C）。 大 部 分 DNA 所 具 有 的 双 螺 旋 结 构 ， 亦 称 为 B 型 亲水性的骨架位于双链的外侧。 疏水性的碱基位于双链的内侧。 C.双螺旋结构的稳定因素 DNA双螺旋在生理状态下十分稳定，结构不发生变化。 提问：起稳定作用的有哪些力呢？ B. 原核生物以及真核生物细胞器环状DNA的超螺旋三级结构 tRNA的二级结构——三叶草形 C. tRNA的“倒L”型三级结构 第五节 核酸酶 Nuclease 包括 DNA酶和RNA酶 有内切酶和外切酶之分 内切酶又分为非限制性和限制性 外切酶有又5′和3′之分 另外还有一种核酶（ribozyme） 不同浓度琼脂糖凝胶分离DNA的范围 溴化乙锭(ethidium bromide，EB)是一种荧光染料，EB分子可嵌入核酸双链的碱基对之间，在紫外线激发下，发出红色荧光。 本章重点内容 DNA的基本组成成分 DNA的一级、二级和高级结构 DNA在体内稳定存在的因素 DNA的变性和复性，分子杂交 核酸的研究技术 重点复习内容 核小体结构如图所示: 双螺旋模型 (double helix model) 双螺旋模型有以下特点 (1) DNA分子由两条反向平行的多核苷酸链组成， 形成右手双螺旋。 (3) 两条链反向平行，即两条链的方向相反； (4) 糖一磷酸键是在双螺旋的外侧,碱基对与轴线垂直。 (5) 糖与附着在糖上的碱基近于垂直。 (6) 碱基配对时，必须一个是嘌呤，另一个是嘧啶。 (7) DNA双螺旋有大沟（major or wide groove）和小沟（minor or narrow groove）的存在。 ★ 影响迁移率的因素： ①? 核酸分子的大小，迁移率与分子量的对数成反比 ②??? 凝胶浓度 ③? DNA的构象，超螺旋最快，线形其次，环形最慢。 ④??? 电压，不大于5V/cm ★ RNA的琼脂糖凝胶电泳一般要加入甲醛或戊二醛 琼脂糖凝胶浓度／(%) 可分辨的线性DNA大小范围／(kb) 0.3 60-5 0.6 20-1 0.7 10-0.8 0.9 7-0.5 1.2 6-0.4 1.5 4-0.2 2.0 3-0.1 水平型平板电泳槽 ★ 琼脂糖电泳可以用于DNA分子量的测定 ★ 琼脂糖电泳可以用于DNA的制备与纯化 聚丙烯酰胺凝胶电泳（polyacrylamidegel electrophoresis, PAGE） PAGE是用丙烯酰胺和交联剂亚