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第四章 核苷酸和核酸化学 目 录 第一节 核酸通论 核酸分类和分布 核酸的研究历史和重要性 核酸的研究历史和重要性（续）历史 第二节 核酸的基本结构单位—核苷酸 5′-磷酸核苷酸的基本结构 碱基、核苷、核苷酸的概念和关系 基本碱基结构和命名 核苷酸的结构和命名 常见（脱氧）核苷酸的结构和命名 几种稀有核苷 二 、核苷酸的生物学功能 高能化合物—（脱氧）三磷酸核苷酸 cAMP(cGMP)的结构 核酸分子中核苷酸之间的共价键 第三节 DNA的分子结构 肺炎球菌转化实验图解 Hershey-Chase实验 二、DNA 的一级结构 DNA一级结构的表示法 DNA测序的基本策略 酶法序列分析原理 Sanger测序法(酶法)示意图 三、DNA碱基组成特点和规律 DNA、RNA的一级结构 四、DNA的二级结构 DNA双螺旋结构的形成 DNA的双螺旋模型特点 DNA的双螺旋结构稳定因素 DNA的双螺旋结构模型的意义 DNA的局部构象 DNA双螺旋的不同构象 三种DNA双螺旋构象比较 DNA的回文顺序（palindrome） DNA分子中十字形结构的形成 Holliday结构 DNA分子间的三链结构 第四节 RNA的分子结构 1.RNA的一级结构 （3）mRNA的一级结构 原核细胞mRNA的结构特点 真核细胞mRNA的结构特点 RNA的类别 酵母tRNA Ala 的二级结构 2. rRNA的分子结构 第五节 核酸的某些理化性质及 核酸研究常用技术 核苷酸的解离曲线 核酸的两性解离性质及核酸的电泳 DNA的紫外吸收光谱 DNA的变性过程 核酸的变性、复性和杂交 各种不同的DNA分子的复性动力学曲线 分子杂交的原理示意图 Southern印迹法 Tm：熔解温度（melting temperature） 二、DNA在体内的包装和染色体的结构  核小体盘绕及染色质示意图 真核生物染色体DNA组装不同层次的结构 从DNA到染色体 细菌拟核（nucleoid ）的突环结构 噬菌体T2结构 动物病毒切面模式图 第六节 基因和基因组  DNA的碱基组成和序列组织 真核染色体的端粒(telomere) DNA序列和遗传信息 第七节 DNA的超螺旋和染色体结构 一、DNA的拓扑结构 螺旋和超螺旋电话线 DNA超螺旋的形成 超螺旋状态的定量描述 DNA超螺旋结构形成的意义 原核生物两类拓扑异构酶 原核拓扑异构酶I的作用机制 原核拓扑异构酶II的作用机制 人类基因组计划概况（Human Genome Project，HGP） HGP取得的成就 HGP面临的挑战 人类将进入生物经济时代 离心机结构示意图 沉降系数（sedimentation coefficient） 问答题 AACCCC TTGGGGTTGGGGTTG 3′ 5′ 端粒是真核染色体的末端序列，由一段十分简单的串联重复序列组成，如人的端粒重复单位为TTAGGG,四膜虫为GGGGTT。端粒的生物学功能是保持染色体的稳定，它决定着细胞的寿命。 染色体DNA G-四 联体 富含G的端粒序列形成的不寻常结构 a.单链形式 b.回折结构 c、d.四链结构 a b c d 反式行为因子(trans-acting-factor):规定各种蛋白质和RNA结构的信息 顺式行为元件(cis-acting-element):规定各种基因选择性表达的信息 DNA的核苷酸序列通过mRNA规定蛋白质的氨基酸序列，同时信息的转换还要通过蛋白质以外的因子,如tRNA、核糖体等来完成 储存在DNA的精细结构中，直接表现为特定的空间结构，即“密码结构域”，通过DNA有关序列形成特异性结构与有关蛋白质因子结合来体现 　　思考：人类基因组计划(HGP)的重要研究结果之一是人类基因总数在3-3.5万个之间，远远低于原来估计的10万个，也远远少于其他一些生物，而人又是地球上最复杂最有智慧的生物，如何解释这个事实？ 一、DNA的拓扑学结构 拓扑学（topology）：数学的一个分支，研究一种物体在不断变形情况下的某些不变的性质。 二、DNA在体内的包装和染色体结构 1．超螺旋DNA（supercoiled DNA） 2．原核生物拓朴异构酶（topoisomerase） (1) 超螺旋DNA的形成 (2) 超螺旋状态的定量描述 (３) DNA超螺旋结构形成的重要意义 (1) 拓朴异构酶I (2) 拓朴异构酶II DNA的拓扑学结构指双螺旋DNA分子通过扭曲和折叠所形成的特定构象，包括不同二级结构单元间的相互作用、单链和二