《遗传物质核酸》PPT课件

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1、第二章核酸的化学核酸是一类重要的生物大分子，担负着生命信息的储存与传递。核酸是现代生物化学、分子生物学的重要研究领域，是基因工程操作的核心分子。中心法则1958年Crick将生物遗传信息的传递方式称为中心法则。任务一核酸的化学组成一、核酸的分子组成核酸完全水解产生嘌呤和嘧啶等碱性物质、戊糖（核糖或脱氧核糖）和磷酸的混合物。核酸部分水解则产生核苷和核苷酸。每个核苷分子含一分子碱基和一分子戊糖，一分子核苷酸部分水解后除产生核苷外，还有一分子磷酸。（一）含氮碱嘌呤碱腺嘌呤鸟嘌呤NNNNHNNNNHNH2NNNNHONH2NNNNHONH2嘧啶尿嘧啶胞嘧啶胸腺嘧啶NN456123

2、ONHONHNH2ONNHONHONHONHONHNH2ONNHONHONH（二）、戊糖组成核酸的戊糖有两种。DNA所含的糖为β-D-2-脱氧核糖；RNA所含的糖则为β-D-核糖。（三）、磷酸磷酸是核酸的组成成分之一，在每个核苷酸中含有一个磷酸基。RiboseDeoxyribose二、核酸的基本单位——核苷酸（一）、核苷核苷戊糖+碱基糖与碱基之间的C-N键，称为C-N糖苷键1’2’3’4’5’(OH)1’2’3’4’5’(OH)5OH假尿苷（ψ）次黄苷（肌苷）I黄嘌呤核苷X二氢尿嘧啶核苷D取代核苷的表示方式：7-甲基鸟苷m5G四、核苷酸（nucleotide）核苷酸:核苷+磷

3、酸戊糖+碱基+磷酸HHHHHHHHH三、细胞内的重要游离核苷酸（一）多磷酸核苷酸AMPADPATP（二）环化核苷酸cAMPcGMP一、核酸的概念核酸分子中核苷酸的连接为一个核苷酸戊糖3’碳上的羟基与下一个核苷酸戊糖5’碳上的磷酸脱水缩合成酯键，此键称3’，5’磷酸二酯键。许多核苷酸通过该酯键连接成长的多核苷酸链，即核酸。任务二核酸的分子结构5’5’3’3’磷酸二酯键的形成核酸的多核苷酸的结构二、DNA的分子结构（一）DNA的一级结构脱氧核糖核酸的排列顺序可以用碱基排列顺序表示。连接键：3’，5’-磷酸二酯键，磷酸与戊糖顺序相连形成主链骨架，碱基形成侧链。DNA的碱基顺序本身

4、就是遗传信息存储的分子形式。生物界物种的多样性即寓于DNA分子中四种核苷酸千变万化的不同排列组合之中。基因是一段有功能的DNA片段，生物细胞中DNA分子的最小功能单位（交换单位）5′-磷酸端（常用5’-P表示）；3′-羟基端（常用3’-OH表示），多聚核苷酸链具有方向性多聚核苷酸的表示方式U5’3’OHT5’3’UDNARNA5′PdAPdCPdGPdTOH3或5′ACGTGCGT3′ACGTGCGT5′PAPCPGPUOH3′5′ACGUAUGU3′ACGUAUGUOHOH（二）DNA的二级结构在DNA分子中，嘌呤碱基的总数与嘧啶碱基的总数相等1．DNA的双螺旋结构特点：如

5、右图2．双螺旋稳定的力①氢键②碱基堆积力③离子键等3．DNA二级结构的生物学意义是DNA复制、RNA转录和方向转录的分子基础，关系到生物遗传信息的传递与表达。(三）DNA的三级结构DNA双螺旋的进一步扭曲构成三级结构真核双链线性DNA（dsDNA）三、RNA的分子结构（一）．分类1．mRNA2．tRNA3．rRNA（二）RNA碱基组成1．A、G、C、U，稀有碱基较多，稳定性较差，易水解2．多为单链结构，少数局部形成螺旋3．分子较小（三）RNA的二级结构生物体内大多数RNA分子是单链线状分子，但是单链RNA分子可以自身回折，使某些含有互补碱基的区段，发生碱基配对形成双螺旋区；而

6、不能配对的碱基被挤出去，形成突环，即RNA的二级结构。二、tRNA占RNA总量的15％一种氨基酸对应最少一种RNA分子量25000左右，大约由70－90个核苷酸组成，沉降系数为4S左右。分子中含有较多的修饰成分。3'-末端都具有CpCpAOH的结构tRNA的三级结构任务三核酸的理化性质一、核酸的一般性质两性解离，一般呈酸性（在中性溶液中带负电荷），微溶于水，不溶于有机溶剂。线性大分子（粘度高。抗剪切力差）可用电泳或离子交换（色谱）进行分离室温条件下，DNA在碱中变性，但不水解，RNA水解二、颜色反应三、紫外吸收四、核酸的变性、复性和杂交（一）变性变性：稳定核酸双螺旋次级键断裂

7、，空间结构破坏，变成单链结构的过程。变性表征：生物活性部分丧失、粘度下降、浮力密度升高、紫外吸收增加（增色效应）变性因素：pH（>11.3或<5.0）变性剂（脲、甲酰胺、甲醛）低离子强度、加热（二）核酸的复性变性核酸的互补链在适当的条件下，重新缔合成为双螺旋结构的过程称为复性。将热变性的DNA骤然冷却至低温时，DNA不可能复性。变性的DNA缓慢冷却时可复性，因此又称为“退火”。退火温度＝Tm－25℃复性影响因素片段浓度/片段大小/片段复杂性（重复序列数目）/溶液离子强度核酸的复性（三）分子杂交