季期 生化理论授课课件3 核酸学

1、 教学重点教学重点 本章重点介绍核苷酸的化学结构与性质，进一步了解核酸的一级结构和二级结构，重点掌握dna双螺旋结构和trna的三叶草结构。分析比较核酸分子的组成和结构上的特点，进而联系它们的性质和功能。 教学目标教学目标 1掌握核酸的化学本质及dna和rna的结构和功能；2熟悉嘌呤、嘧啶、核苷、核苷酸在分子结构上的关系， 认识核酸在生物科学上的重要性及其实践意义；3了解核酸结构与其性质、功能的相互关系。 教学难点教学难点 核酸分子和各核苷酸分子内的连接方式， dna和rna结构及与功能的关系。前言前言3.1 3.1 核酸的组成成分核酸的组成成分3.33.3 dnadna的二级结构的二级结构3

2、.2 3.2 核酸的一级结构核酸的一级结构3.73.7核酸的性质核酸的性质3.6 rna3.6 rna的结构与功能的结构与功能思考与练习思考与练习 教学纲要教学纲要 3.4 3.4 dnadna的高级结构的高级结构3.5 dnadna与基因组与基因组3.8核酸的序列测定前言前言1869年，年，miescher从细胞核中分离出从细胞核中分离出“核素核素”193040年，年，kossel 和和 levene等确定核酸的组分后，等确定核酸的组分后， 明确核酸的类别：明确核酸的类别：核核酸酸脱氧核糖核酸（脱氧核糖核酸（dna）核糖核酸（核糖核酸（rna）核酸核酸19441944年，年，avery av

3、ery 的的“肺炎双球菌转化肺炎双球菌转化”实验：实验：dna无荚膜，无荚膜，不致病不致病温育温育有荚膜，致病有荚膜，致病传代传代传代传代有荚膜，致病有荚膜，致病有荚膜，致病有荚膜，致病有荚膜，致病有荚膜，致病dnadna是有机体的遗传物质是有机体的遗传物质前言前言除少数病毒（除少数病毒（rna病毒）以病毒）以rna作作为遗传物质外，为遗传物质外，多数有机体的遗多数有机体的遗传物质是传物质是dna。不同有机体遗传物质（信息分子）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（表现分子）的种类和数量有所差别，有机体表现出不同的

4、形态结构别，有机体表现出不同的形态结构和代谢类型。和代谢类型。rna的主要作用是从的主要作用是从dna转录遗转录遗传信息，并传信息，并指导蛋白质的合成。指导蛋白质的合成。19531953年，年，watsonwatson和和crickcrick提出提出dnadna双螺旋结构模型。双螺旋结构模型。dna是大分子，其中蕴藏有大量的遗传信息前言前言 98 98核中（染色体）核中（染色体） 真核真核 线粒体线粒体 核外核外 质粒质粒 叶绿体叶绿体 dnadna 拟核拟核 原核原核 核外：质粒核外：质粒 病毒：病毒：dnadna病毒病毒 前言前言 mrna (5%) mrna (5%) 真核真核 trna

5、 (10-15%)trna (10-15%) rrna rrna（80%80%） hnrnahnrna和和snrnasnrna rnarna mrna mrna 原核原核 trnatrna rrna rrna 病毒：病毒：rnarna病毒病毒前言前言什么是核酸？什么是核酸？ 核酸是主要存在于核酸是主要存在于 细胞核细胞核 中含中含 磷丰富磷丰富呈呈 酸性的酸性的 物质，是物质，是 核蛋白核蛋白 的成分之一，的成分之一，是由核苷酸聚合而成的高聚物，是具有是由核苷酸聚合而成的高聚物，是具有 遗传功能遗传功能 的生物大分子。依其所含的的生物大分子。依其所含的 组成成分组成成分 的不同分为的不同分为

6、dna dna 和和 rnarna 两大类，两大类，rnarna主要包括主要包括mrnamrna、rrnarrna和和trnatrna三小类。三小类。 核酸有何重要生物学功能？核酸有何重要生物学功能？ 核酸是具有遗传功能的生物大分子，有核酸是具有遗传功能的生物大分子，有 遗传大分子或信息大分子遗传大分子或信息大分子 之称，其中之称，其中 dna dna 是遗传信息的载体，是生物体是遗传信息的载体，是生物体 主要的主要的 遗传物质遗传物质； rna rna 参与参与蛋白质的生物合成、蛋白质的生物合成、rnarna转录后的加工修饰、基因表达的调节及催化等。转录后的加工修饰、基因表达的调节及催化等。

7、前言前言元素组成元素组成： c h o n c h o n p p (9%-9.9%) (9%-9.9%) 核酸核酸核苷酸核苷酸核苷核苷磷酸磷酸碱基碱基戊糖戊糖嘌呤嘌呤嘧啶嘧啶核糖核糖脱氧脱氧核糖核糖核酸酶核酸酶核苷酸酶核苷酸酶核苷酶核苷酶核酸的核酸的组成成分组成成分遗传大分子遗传大分子核酸的核酸的组成单位组成单位rna:p-9.5%,dna:p-9.84%3.1 核酸的组成成分核酸的组成成分组成核酸的戊糖有两种：组成核酸的戊糖有两种：rna-d-核糖核糖 dna-d-2-脱氧核糖脱氧核糖ohhohhohohhhoch2hoch2ohhohhhohhd-核糖d-2-脱氧核糖5432112345

8、3.1 核酸的组成成分核酸的组成成分3.1.1 3.1.1 戊糖戊糖嘧啶环嘧啶环咪唑环咪唑环nnnhnnh2腺嘌呤腺嘌呤（adenine）（6-氨基氨基nhnnhnonh2鸟嘌呤鸟嘌呤（guanine）（2-氨基氨基-6-氧嘌呤）氧嘌呤）（dna，rna）3.1 核酸的组成成分核酸的组成成分3.1.2 3.1.2 含氮碱含氮碱尿嘧啶尿嘧啶uracilnhnhoonnhnh2onhnhooch3胞胞嘧啶嘧啶cyt胸胸腺嘧啶腺嘧啶thyrnadna3.1 核酸的组成成分核酸的组成成分3.1.2 3.1.2 含氮碱含氮碱3.1 核酸的组成成分核酸的组成成分3.1.2 3.1.2 含氮碱含氮碱nnoo

9、hhh烯醇式酮式onhnohhhh烯醇式与酮式互变稀有碱基：核苷的定义：核苷的定义：戊糖戊糖+ +碱基碱基 核苷的连接：核苷的连接：c-nc-n键，称为键，称为c-nc-n糖苷键糖苷键(oh)c1-n1(oh)c1-n93.1 核酸的组成成分核酸的组成成分3.1.3 3.1.3 核苷核苷胞嘧啶核苷尿嘧啶核苷鸟嘌呤核苷腺嘌呤核苷nnohhonnnh2honnohh2nnnnnnnnh2ohhohhohhhoch2hoch2ohhohhohhohhohhohhhoch2ohhohhohhhoch2次黄苷（肌苷）次黄苷（肌苷）i黄嘌呤核苷黄嘌呤核苷 x二氢尿嘧啶核苷二氢尿嘧啶核苷 d（hu)取代核苷

10、的表示方式：取代核苷的表示方式：7-7-甲基鸟苷甲基鸟苷m m7 7g gohadenosine-a guanosine-g cytidine c uridine-u核苷包括核苷包括核糖核苷核糖核苷 脱氧核糖核苷脱氧核糖核苷l核苷的种类核苷的种类胞嘧啶核苷尿嘧啶核苷鸟嘌呤核苷腺嘌呤核苷nnohhonnnh2honnohh2nnnnnnnnh2ohhohhohhhoch2hoch2ohhohhohhohhohhohhhoch2ohhohhohhhoch2脱氧核糖核苷脱氧核糖核苷有有 种？是哪种？是哪 种？与核糖核苷有何区别？种？与核糖核苷有何区别？脱氧核糖核苷脱氧核糖核苷与与核糖核苷核糖核苷的的

11、区别区别：1、戊糖有区别：核糖、戊糖有区别：核糖 脱氧核糖脱氧核糖；2、碱基有区别：、碱基有区别： u t 脱氧核糖核苷脱氧核糖核苷种类：种类：同样是同样是 4 种：种： da、dg、dc、dt（t）ch3 核苷酸核苷酸 核苷核苷-磷酸磷酸 ( (碱基戊糖磷酸碱基戊糖磷酸) )hhhhhhh h h酯键酯键糖苷键糖苷键核糖核苷酸（核糖核苷酸（amp)脱氧核糖核苷酸（脱氧核糖核苷酸（damp） 定义？定义？连接方式？连接方式？ 种类？种类？3.1 核酸的组成成分核酸的组成成分3.1.4 3.1.4 核苷酸核苷酸继续磷酸化继续磷酸化o-poo-nnnnnh2ohhohhohhoch2o-poo-o

12、-poo-三磷酸腺苷 (atp)ampadpatp核酸组成单位核酸组成单位游离核苷酸游离核苷酸（含两个（含两个“”）3.1 核酸的组成成分核酸的组成成分3.1.4 3.1.4 核苷酸核苷酸核苷酸衍生物核苷酸衍生物l campl cgmp环化核苷酸3.1 核酸的组成成分核酸的组成成分3.1.4 3.1.4 核苷酸核苷酸核苷酸衍生物核苷酸衍生物 核酸中也存在一些不常见的稀有碱基。稀有碱基的种类核酸中也存在一些不常见的稀有碱基。稀有碱基的种类很多，大部分是上述碱基的很多，大部分是上述碱基的甲基化甲基化产物。产物。3.1 核酸的组成成分核酸的组成成分核苷酸衍生物核苷酸衍生物3.1.4 3.1.4 核苷

13、酸核苷酸5533h2o3，5-磷酸二酯键磷酸二酯键两个单核苷酸两个单核苷酸一个二核苷酸一个二核苷酸（某碱基某碱基二核苷酸）（某碱基某碱基二核苷酸）3.2 核酸的一级结构核酸的一级结构5-末端（末端（p） 多核苷酸链多核苷酸链 多脱氧核苷酸链多脱氧核苷酸链 3-末端（末端（oh）3.2 核酸的一级结构核酸的一级结构5-5-磷酸端（常用磷酸端（常用 p p表示）表示）-3-3-羟基端（常用羟基端（常用ohoh表示）表示）-多聚核苷酸的表示方式多聚核苷酸的表示方式dna rna5pdapdcpdgpdtoh 3 5papcpgpuoh 5acgt 3 5acgu3 acgt acgu3.2 核酸的一

14、级结构核酸的一级结构t53oh u53 13oh oh t53oh u53 13oh dna rnat53oh u53 13oh 2.0 nm小小沟沟大大沟沟19531953年，年，watson watson 和和crick crick 提出提出3.3 dna的二级结构的二级结构（1）x射线衍射数据射线衍射数据 wilkins和和franklin发现不同来源的发现不同来源的dna纤维具有相似的纤维具有相似的x射线衍射图射线衍射图 谱，而且沿长轴有周期性变化。谱，而且沿长轴有周期性变化。（2）碱基配对证据）碱基配对证据 chargaff发现发现dna中中a与与t、c与与g的数目相等。后来的数目相

15、等。后来 pauling 和和corey发现发现a与与t生成生成2个氢键、个氢键、c与与g生成生成3个氢键。个氢键。（3）dna滴定曲线滴定曲线 3.3.1 3.3.1 双螺旋结构模型的实验依据双螺旋结构模型的实验依据3.3 dna的二级结构的二级结构（1 1）两条多核苷酸链反向平行螺旋前）两条多核苷酸链反向平行螺旋前进。表面有一大沟和一小沟进。表面有一大沟和一小沟（2 2）双螺旋每转一周有）双螺旋每转一周有1010个个bpbp，螺距，螺距3.4nm3.4nm，直径，直径2.0nm2.0nm（3 3）主链（磷酸）主链（磷酸- -脱氧核糖）在外侧，脱氧核糖）在外侧，侧链（碱基）在内侧。内侧链间碱

16、基配侧链（碱基）在内侧。内侧链间碱基配对相连。对相连。2.0 nm小小沟沟大大沟沟3.3 dna的二级结构的二级结构3.3.2 3.3.2 双螺旋结构模型的要点双螺旋结构模型的要点(4)(4)碱基配对有一定规律：碱基配对有一定规律：a a与与t t、形成、形成2 2个氢键；个氢键；g g与与c c，形成，形成3 3个氢键。个氢键。(5)(5)两条链互为互补链两条链互为互补链碱基配对碱基配对2.0 nm小小沟沟大大沟沟(1)(1)氢键氢键（比较弱）（比较弱）横向力横向力(2)(2)碱基堆积力碱基堆积力（由芳香族碱基（由芳香族碱基电电子间的相互作用引起的，能形成疏水子间的相互作用引起的，能形成疏水

17、核心，是稳定核心，是稳定dnadna最重要的因素）最重要的因素）纵向力纵向力另外还有：另外还有：(3)(3)离子键离子键（减少双链间的静电斥（减少双链间的静电斥力）。力）。3.3 dna的二级结构的二级结构3.3.3 3.3.3 双螺旋的稳定因素双螺旋的稳定因素2.0 nm小小沟沟大大沟沟b-dna：92%92%相对湿度，接近细胞内的相对湿度，接近细胞内的dnadna构象，与构象，与watson watson 和和crickcrick提出的模型相似。提出的模型相似。a-dna：75%75%相对湿度，与溶液中相对湿度，与溶液中dna-rnadna-rna杂交分子的构象相似，推杂交分子的构象相似，

18、推测转录时发生测转录时发生baba。其碱基平面倾斜。其碱基平面倾斜2020，螺距与每一转碱基对数，螺距与每一转碱基对数目都有变化。目都有变化。z-dna：主链呈锯齿型左向盘绕，直径约主链呈锯齿型左向盘绕，直径约1.8nm1.8nm，螺距，螺距4.5nm4.5nm，每一转，每一转含含1212个个bpbp，只有小沟。，只有小沟。b-dnab-dna与与z-dnaz-dna的相互转换可能和基因的调控有的相互转换可能和基因的调控有关。关。c-dnac-dna：44-46%44-46%相对湿度，螺距相对湿度，螺距3.09nm3.09nm，每转螺旋，每转螺旋9.339.33个碱基对，碱个碱基对，碱基对倾斜

19、基对倾斜6 6。可能是特定条件下。可能是特定条件下b-dnab-dna和和a-dnaa-dna的转化中间物。的转化中间物。3.3 dna的二级结构的二级结构3.3.4 dna3.3.4 dna二级结构的其他类型二级结构的其他类型3.3 dna的二级结构的二级结构3.3.4 dna3.3.4 dna二级结构的其他类型二级结构的其他类型dnadna的不同结构类型的各项参数的不同结构类型的各项参数类型类型旋转方向旋转方向结晶状态结晶状态螺旋直径螺旋直径（nmnm）螺距螺距（nmnm）每转碱基每转碱基对数目对数目碱基对间碱基对间垂直距离垂直距离（nmnm）碱基旋碱基旋转角度转角度a-dnaa-dnab

20、-dnab-dnac-dnac-dnaz-dnaz-dna右右 75%na75%na+ +右右 92%na 92%na + +右右 46%li 46%li + +左左 人工合成人工合成2.32.32.02.01.921.921.81.82.82.83.43.43.13.14.54.5111110109.39.312120.2550.2550.340.340.330.330.370.3732.732.736363838-60-603.3 dna的二级结构的二级结构3.3.4 dna3.3.4 dna二级结构的其他类型二级结构的其他类型3.4 dna的高级结构的高级结构3.4.1 3.4.1 环状

21、环状dnadna的超螺旋结构的超螺旋结构dna双螺旋的进一步扭曲构成三级结构超螺旋旋（染色体包装）染色体包装）3.4 dna的高级结构的高级结构3.4.2 3.4.2 真核生物染色体的结构真核生物染色体的结构多级螺旋模型多级螺旋模型dna dna 核小体核小体 螺线管螺线管 超螺线管超螺线管 染色单体染色单体2nm 11nm 30nm 400nm 2-10m2nm 11nm 30nm 400nm 2-10m双螺旋双螺旋 一级包装一级包装 二级包装二级包装 三级包装三级包装 四级包装四级包装 压缩倍数压缩倍数 7 6 40 5 7 6 40 5 （共（共84008400）染色体包装示意图染色体包

22、装示意图包装包装包装包装包装包装包装包装3.5 dna和基因组和基因组3.5.1 3.5.1 基因与基因组的慨念基因与基因组的慨念基因-dna分子中最小的功能单位。基因组-生物体所含的全套遗传物质。基因组学-研究基因组的结构、功能及表达产物的学科。 3.5.2 3.5.2 基因和细菌基因组的特点基因和细菌基因组的特点3.5.3 3.5.3 真核生物基因组的特点真核生物基因组的特点（1）基因组较大（2）不存在操纵子结构（3）存在大量重复序列（4）有断裂基因（1）基因组较小（2）大部分用于编码蛋白质（3）存在操纵子结构rna是单链分子，因此，在是单链分子，因此，在rna分子中，并不遵守碱基种类的数

23、量比分子中，并不遵守碱基种类的数量比例关系，即分子中的嘌呤碱基总数不一定等于嘧啶碱基的总数。例关系，即分子中的嘌呤碱基总数不一定等于嘧啶碱基的总数。rna分子中，部分区域也能形成双螺旋结构，不能形成双螺旋的部分，分子中，部分区域也能形成双螺旋结构，不能形成双螺旋的部分，则形成突环。这种结构可以形象地称为则形成突环。这种结构可以形象地称为“发夹型发夹型”结构。结构。在在rna的双螺旋结构中，碱基的配对情况不象的双螺旋结构中，碱基的配对情况不象dna中严格。中严格。g 除了可除了可以和以和c 配对外，也可以和配对外，也可以和u 配对。配对。g-u 配对形成的氢键较弱。不同类配对形成的氢键较弱。不同

24、类型的型的rna, 其二级结构有明显的差异。其二级结构有明显的差异。trna中除了常见的碱基外，还存在一些稀有碱基，这类碱基大部分位中除了常见的碱基外，还存在一些稀有碱基，这类碱基大部分位于突环部分。于突环部分。3.6 rna的结构与功能的结构与功能rna的一级结构-rna的高级结构-rna分子是含短的不完全螺旋区的多核苷酸链。分子是含短的不完全螺旋区的多核苷酸链。3.6.1 trna3.6.1 trnatrna约占约占rna总量的总量的15%，主要作用是转运氨基酸用于，主要作用是转运氨基酸用于合成蛋白质。合成蛋白质。trna分子量为分子量为4s，1965年年holley 测定测定alatrn

25、a一级结构，提出三叶草二级结构模型。一级结构，提出三叶草二级结构模型。trna分子具有以下特点：分子具有以下特点：分子量分子量25000左右，大约由左右，大约由7090个核苷酸组成，沉降系数为个核苷酸组成，沉降系数为4s左右。左右。分子中含有较多的修饰成分。分子中含有较多的修饰成分。3 -末端都具有末端都具有cpcpaoh的结构。的结构。主要特征：主要特征：1. 1.四臂四环：氨基酸臂：四臂四环：氨基酸臂：33端有端有ccaccaohoh的共的共有结构；有结构；反密码子环：反密码子环：环上的反密码子与环上的反密码子与mrnamrna相互作用；相互作用； 二氢尿嘧啶（二氢尿嘧啶（d d）环：其上

26、）环：其上有二氢尿嘧啶（有二氢尿嘧啶（d d），与识别酶有关；），与识别酶有关； t tc c环：含有环：含有t t和和，与识别核糖体有关；与识别核糖体有关； 可变环：可变环：其上的核苷酸数目可以变动；其上的核苷酸数目可以变动；2.2.含有含有修饰碱基和可变核苷酸，修饰碱基和可变核苷酸，修饰碱基约为修饰碱基约为10%10%。trnatrna的二级结构的二级结构三叶草型三叶草型3.6 rna的结构与功能的结构与功能 在三叶草型在三叶草型二级结构的二级结构的基础上，突基础上，突环上未配对环上未配对的碱基由于的碱基由于整个分子的整个分子的扭曲而配成扭曲而配成对，目前已对，目前已知的知的trnatrn

27、a的的三级结构均三级结构均为为倒倒l l型型trna的三级结构倒 l型倒倒“l”型型核糖体核糖体rnarna（ rrnarrna）占细胞占细胞rna总量的总量的80%，与蛋白质（，与蛋白质（40%）共同组成核糖体。）共同组成核糖体。原原 核核 生生 物物 真真 核核 生生 物物核糖体核糖体rrna核糖体核糖体rrna 70s（30s+50s）16s、5s、23s 80s（40s+60s）18s、5s、5.8s、28s 3.6 rna的结构与功能的结构与功能3.6.2 rrna3.6.2 rrnamrna约占细胞约占细胞rna总量的总量的35%，是蛋白质合成的模板。，是蛋白质合成的模板。真核生物

28、真核生物mrna的前体在核内合成，包括整个基因的内含的前体在核内合成，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子和外显子的转录产物，形成分子大小极不均匀的hnrna。3.6 rna的结构与功能的结构与功能3.6.3 mrna3.6.3 mrna和和hnrnahnrna3.6.4 snrna(3.6.4 snrna(小分子小分子rna)和和snorna(snorna(核仁小核仁小rna)3.6.5 asrna3.6.5 asrna（反义反义rna)和和rnairnai（rna干扰干扰)3.6.6 3.6.6 非编码非编码rnarna的多样性的多样性真核细胞真核细胞mrna的

29、的3 -末端有一段长达末端有一段长达200个核苷酸左右的多聚腺苷酸个核苷酸左右的多聚腺苷酸(polya)，称为称为 “尾结构尾结构” ，5 -末端有一个甲基化的鸟苷酸，称为末端有一个甲基化的鸟苷酸，称为 “帽结构帽结构” 。是两性电解质，呈酸性；是两性电解质，呈酸性；dnadna白色纤维状固体，白色纤维状固体，rnarna白色粉末；白色粉末；微溶于水，不溶于有机溶剂；微溶于水，不溶于有机溶剂；dna-dna-蛋白，溶于蛋白，溶于1mol/l nacl 1mol/l nacl ，低盐不溶；，低盐不溶；rna-rna-蛋白，蛋白，溶于溶于0.14mol/l nacl 0.14mol/l nacl

30、，高盐不溶。，高盐不溶。dnadna在在ph4.2ph4.2时；时；rnarna在在ph2-2.5ph2-2.5时溶解度最低。时溶解度最低。d-d-核糖核糖+ +苔黒酚（甲基间苯二酚）苔黒酚（甲基间苯二酚） 绿色化合物绿色化合物 d-d-脱氧核糖脱氧核糖+ +二苯胺二苯胺 蓝紫色化合物蓝紫色化合物3.7 核酸的性质核酸的性质3.7.1 3.7.1 一般理化性质一般理化性质原因：原因：核酸的碱基具有共扼双键，核酸的碱基具有共扼双键，因而有紫外吸收性质，吸收峰在因而有紫外吸收性质，吸收峰在260nm（蛋白质的紫外吸收峰是（蛋白质的紫外吸收峰是280nm）。吸收值：吸收值：核酸的光吸收值比各核核酸的

31、光吸收值比各核苷酸光吸收值之和少苷酸光吸收值之和少3040%。 当核酸变性或降解时光吸收当核酸变性或降解时光吸收值显著增加值显著增加（增色效应）（增色效应） 核酸复性后，光吸收值又回核酸复性后，光吸收值又回复到原有水平复到原有水平（减色效应）（减色效应）3.7.2 3.7.2 紫外吸收性质紫外吸收性质3.7 核酸的性质核酸的性质（1) 1) 变性的慨念和变性的慨念和tmtm：核酸变性核酸变性-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。及次级键的破坏。tm-紫外吸收的增加量达到最大增量一半时的温度称熔解温度紫外

32、吸收的增加量达到最大增量一半时的温度称熔解温度(tm)（增色效应达到（增色效应达到50%时的温度）。时的温度）。一般一般dna的的tm值在值在70-85 c之间。之间。7075808590t /a /260nmtmtm3.7.3 3.7.3 核酸的变性核酸的变性3.7 核酸的性质核酸的性质(2)(2)影响因素影响因素g-c的相对含量的相对含量：g和和c的含量高，的含量高，tm值高。因而测定值高。因而测定tm值，可反映值，可反映dna分子中分子中g, c含量，可通过经验公式计算：含量，可通过经验公式计算：（g+c)%=(tm-69.3)*2.44溶液离子强度溶液离子强度：溶液离子强度低，：溶液离

33、子强度低，tm低。低。溶液中溶液中ph：高：高ph下碱基广泛去质子而丧失形成氢键的能下碱基广泛去质子而丧失形成氢键的能力。力。变性剂变性剂：如甲酰胺、尿素、甲醛等破坏氢键，妨碍碱基堆：如甲酰胺、尿素、甲醛等破坏氢键，妨碍碱基堆积，使积，使tm下降。下降。3.7 核酸的性质核酸的性质3.7.3 3.7.3 核酸的变性核酸的变性（1 1）定义：）定义：变性核酸的互补链在变性核酸的互补链在适当条件下重新缔合成适当条件下重新缔合成双螺旋的过程。双螺旋的过程。（4）影响复性速度的因素：）影响复性速度的因素：单链片段浓度单链片段浓度/单链片段的大小单链片段的大小/片段内重复序列的多少片段内重复序列的多少/

34、溶液溶液离子强度的大小离子强度的大小/溶液温度的高低溶液温度的高低 （t 25） （2 2）特性：）特性：dnadna复性后，一系列性质将得到恢复，但复性后，一系列性质将得到恢复，但是生物活性一般只能得到部分的恢复，具有是生物活性一般只能得到部分的恢复，具有减色效应减色效应。3.7.4 3.7.4 核酸的复性核酸的复性3.7 核酸的性质核酸的性质（3 3）条件：）条件：将热变性的将热变性的dnadna骤然冷却至低温时，骤然冷却至低温时，dnadna不不可能复性。变性的可能复性。变性的dnadna缓慢冷却缓慢冷却时可复性，因此又称为时可复性，因此又称为“退火退火”。定义：定义：在退火条件下，不同

35、来源的在退火条件下，不同来源的dna互补区形成氢键或互补区形成氢键或dna单链和单链和rna链的互补区形成链的互补区形成dna-rna杂合双链的过程。杂合双链的过程。探针：探针：用放射性同位素或荧光标记的用放射性同位素或荧光标记的dna或或rna片段。片段。原位杂交技术：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，直接用探针与菌落或组织细胞中的核酸杂交，能准确反映出核酸所在的位置在组织细胞中的功能状态能准确反映出核酸所在的位置在组织细胞中的功能状态点杂交：点杂交：将核酸直接点在膜上，再与核酸杂交。将核酸直接点在膜上，再与核酸杂交。southern印迹法：印迹法：将电泳分离后的将电泳分

36、离后的dna片段从凝胶转移到片段从凝胶转移到硝酸纤维素膜上，再进行杂交。硝酸纤维素膜上，再进行杂交。northern印迹法：印迹法：将电泳分离后的将电泳分离后的rna吸印到纤维素膜上吸印到纤维素膜上再进行分子杂交。再进行分子杂交。3.7 核酸的性质核酸的性质3.7.5 3.7.5 核酸的分子杂交核酸的分子杂交杂交测序法杂交测序法质谱法质谱法单分子测序法单分子测序法原子探针显微镜测序法原子探针显微镜测序法流式细胞仪测序法流式细胞仪测序法大规模平行实测法、大规模平行实测法、dna 芯片法芯片法 经典方法经典方法新技术方法新技术方法sanger酶法（双脱氧链终止法）酶法（双脱氧链终止法） gilbert dna化学降解法化学降解法3.8 核酸的序列测定核酸的序列测定sanger酶法酶法（sanger双脱氧终止法）的原理 在模板指导下，聚合酶不断将在模板指导下，聚合酶不断将dntpdntp加到引物的加到引物