[理学]bk第2章 核酸.pptVIP

模式生物 前言------核酸的研究历史 核酸是怎么发现的？ 核酸为什么是遗传物质？ DNA双螺旋的发现. 日新月异的研究进展 . ? 1868年，瑞士外科医生Fridrich Miescher（米歇尔）从脓细胞核中分离到一种酸性物质，含磷酸的有机物，当时称为核素（nuclein）,后称为核酸（nucleic acid） 1、肺炎双球菌转化实验。 人们仍不相信DNA是遗传物质，这是由于： （1）蛋白分子量大，结构复杂，而DNA分子量小，只含4种不同的碱基。 （2）DNA并未能提得很纯。 （3）外因化学效应。 2、1952年，Hershey和Chase 噬菌体感染实验 1953 Watson和Crick提出DNA结构的双螺旋模型，是核酸研究中划时代的工作。 主要依据：1、 1950-1953年发现的Chargaff定律 2、Ｘ线衍射技术对DNA结晶的研究 3、遗传学研究所积累的有关遗传信息的生物学属性的知识 20世纪70年代 建立DNA重组技术 20世纪80年代以后 分子生物学、分子遗传学等学科突飞猛进发展，实施人类基因组计划（ HGP -- 1990 Human Genome Project） 第二章 核酸的结构与功能 ?第一节 核酸的化学组成 ?第二节 DNA的结构与功能 ?第三节 RNA的结构与功能 ?第四节 核酸的理化性质及应用 第一节 核酸的化学组成 戊糖（pentose） 碱 基 核苷 = 核糖 + 碱基 核苷酸命名 环腺核苷酸 核酸中常见的核苷酸 一、核酸的一级结构 ?一级结构指由四种不同的核苷酸单元按特定的顺序组合而成的线性结构聚合物。因此，它具有一定的核苷酸顺序，即碱基顺序。 核酸的碱基顺序是核酸的一级结构（DNA和RNA相同）即是通过3ˊ, 5ˊ-磷酸二酯键连接的核苷酸序列。 因数目、比例、序列不同而不同 ?二十世纪二十年代，Levene“四核苷酸假说” ?二十世纪五十年代初，Chargaff [A]=[T]；[C]=[G] Chargaff用有说服力的数据彻底否定了四核苷酸假说。 1953年，Watson和Crick以Chargaff的发现为基础提出了DNA的双螺旋结构。 1962年， Watson（美）和 Crick（英）与Wilkins共享Nobel生理医学奖， Wilkins通过对DNA分子的X -射线衍射研究证实了Watson和Crick的DNA模型。 DNA的双螺旋结构的意义 三、DNA的超螺旋结构（DNA的三级结构） ?原核生物： 大部分原核生物的DNA是共价封闭的环状双螺旋，这种双螺旋还可以再次螺旋化形成超螺旋。 ?真核生物： DNA和蛋白质组装成染色体，染色体的基本单位是核小体。 核小体由DNA和组蛋白构成。 H1、H2A、H2B、H3和H4 组蛋白八聚体 核心颗粒 核小体 组蛋白与DNA的结合 第三节 RNA的空间结构与功能 二、RNA的类别 1、tRNA 的结构 2、rRNA的分子结构 3、mRNA的分子结构 ◆顺反子（cistrsn）：即结构基因，为决定一条多肽链合成的功能单位，约1000bp。 ▼单顺反子（monocistron）：真核基因转录产物为单顺反子，即一个基因编码一条多肽链或RNA链，每个基因转录有各自的调节元件。 ▼多顺反子：在原核细胞中，通常是几种不同的mRNA连在一起，相互之问由一段短的不 编码蛋白质的间隔序列所隔开，这种mRNA叫做多顺反子mRNA。 原核细胞mRNA的结构特点 三、RNA与DNA的区别 第四节 核酸的理化性质及应用 一、核酸的一般理化性质 ?两性性质；多元酸，较强的酸性，容易溶于水，难溶于有机溶剂。 DNA为线性高分子，粘度极大 RNA分子远小于DNA，粘度也小得多。 ?由于碱基成分的紫外吸收特征，DNA和RNA溶液均具有260nm紫外吸收峰。 二、核酸的变性、复性和杂交 1、 DNA变性：在某些理化因素作用下，DNA分子互补碱基对之间的氢键断裂，使DNA双螺旋结构松散，变成单链，这种现象称为DNA变性。监测指标为A260的变化。 常用的变性方法为加热、极端的pH、有机试剂甲醇、乙醇、尿素及甲酰胺等 。 DNA的紫外吸收光谱 1-1、溶液黏度降低 1-2、增/减色效应：（hyperchromic effect）DNA解链过程中，其A260增加，并与解链程度有一定的关系。 由核酸变性（复性）而引起紫外吸收增加（减少）的现象，称为增（减）色效应。