DNA的结构与功能.ppt

* * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * 核小体盘绕及染色体示意图 * 核小体链（ 11nm，每个核小体200bp） 纤丝（ 30nm，每圈6个核小体） 突环（ 150nm，每个突环大约75000bp） 玫瑰花结（ 300nm ，6个突环） 螺旋圈（ 700nm，每圈30个玫瑰花） 染色体（ 1400nm，每个染色体含10个玫瑰花200bp）--人的染色体压缩8000-10000 DNA （2nm） 三、DNA的性质 * 一般理化性质 核酸是两性电解质（磷酸和氨基），可发生两性解离。又由于磷酸具有较强的酸性，所以核酸的等电点较低。DNA的等电点为4~4.5，RNA的为2~2.5； DNA为白色纤维状固体，微溶于水，不溶于有机溶剂：用乙醇沉淀核酸； DNA是线性高分子，粘度极大； 在中性或偏碱性缓冲液中，核酸带负电荷，在电场中向阳极移动； 在引力场中可下沉：超速离心法提取和纯化核酸。 * 强烈的紫外吸收 由于核酸中碱基的共轭双键，所以对紫外有强烈吸收，最大吸收峰在260nm附近，常作为核酸的定性，定量分析。 220 240 260 280 0.1 0.2 0.3 0.4 波长（nm） 光吸收 1 2 3 核苷酸总吸收值 变性DNA 天然DNA 紫外吸收—OD260的应用 * DNA或RNA的定量 若OD260=1.0相当于： 50 ?g/ml双链DNA 40 ?g/ml单链DNA（或RNA） 20 ?g/ml寡核苷酸 2. 判断核算样品的纯度 DNA纯品：A260/A280=1.8 RNA纯品：A260/A280=2.0 DNA的性质 * DNA的变性 定义：某些理化因素会导致DNA双链互补碱基之间的氢键发生断裂，使双链DNA解离为单链。只改变DNA的二级结构，不改变它的核苷酸序列。 变性因素：过量酸、碱，加热，离子强度改变等。 变性后理化性质的主要改变： 粘度下降 比旋光度下降 OD260增色（增色效应） * DNA变性的本质是双链间氢键的断裂 * DNA的增色效应 —DNA变性时其溶液OD260值增高 * 解链曲线（melting curve） 解链温度（溶解温度，Tm） 在解链过程中，UV吸收值的变化达到最大变化值一半时对应的温度，此温度时，50%DNA双链打开。 Tm值与DNA均一性和长短、碱基GC含量、溶液离子强度、相关，GC含量越高，Tm值越高。 * Tm值的计算及应用 Tm=69.3+0.41 ×(G+C)/(G+C+A+T) ×100% 小于20bp的寡核苷酸片段 Tm=4（G+C）+2（A+T) PCR退火温度比Tm值低4~6℃ * DNA的复性 定义：DNA回复成双链结构，称为复性。 影响复性的因素： 样品的性质、DNA片段的大小、DNA浓度、温度、离子强度等。 复性后理化性质的改变: 粘度增大；比旋光度变大； OD260下降（低色效应） * 热变性经冷却后即可复性，称为退火。 高于Tm值5℃ 复性 也称退火 四、DNA的生物功能 * DNA是主要的遗传物质，决定细胞和个体的遗传型。 DNA是遗传物质的证据： （1）间接证据 （2）直接证据 * 1. DNA通常只在核中的染色体上找到。 2. 同一种生物的DNA 含量基本上是相同的，而配子的含量正好是体细胞的一半。 3 . 同一种生物的各种细胞中，DNA在量上恒定，在质上也恒定。 4 . 各类生物中，能改变DNA结构的化学物质都可引起突变。 DNA是遗传物质的间接证据 * * 1. 1944年美国微生物学Avery 等的肺炎球菌转化实验 DNA是遗传物质直接证据 * 噬菌体感染实验 1952 赫尔希和蔡斯（HERSHEY, CHASE）-噬菌体标记实验 Alfred Hershey and Martha Chase * 谢谢 * * * * * * * * * * * * * * * DNA的结构及功能 一、核酸的概念 二、DNA的结构 1. DNA的一级结构 2. DNA的二级结构 3. DNA的三级结构 4. 真核生物DNA的三级结构 三、DNA的性质 四、DNA的生物功能