關于核酸的結構功能第1頁，講稿共137頁，2023年5月2日，星期三

一.核酸的發現和研究工作進展1868年FridrichMiescher從膿細胞中提取“核素”

1944年

Avery等人證實DNA是遺傳物質1952年赫爾希噬菌體實驗證實DNA是遺傳物質，1969諾貝爾獎1953年

Watson和Crick發現DNA的雙螺旋結構1968年Nirenberg發現遺傳密碼1975年Temin和Baltimore發現逆轉錄酶1981年Gilbert和Sanger建立DNA測序方法1985年Mullis發明PCR技術1990年美國啟動人類基因組計劃(HGP)1994年中國人類基因組計劃啟動2001年美、英等國完成人類基因組計劃基本框架第2頁，講稿共137頁，2023年5月2日，星期三FriedrichMiescher(1844-1895)In1869,FriedrichMiescher,asurgeondiscoveredthenucleicacidthatexisinpuscell.TheworkwasdoneinthelaboratoryofFelixHoppe-Seyler.HediedinDavosontheAugust26th,1895.第3頁，講稿共137頁，2023年5月2日，星期三英國微生物學家格里菲斯肺炎雙球菌實驗第4頁，講稿共137頁，2023年5月2日，星期三OswaldAvery（1877~1955）非致病肺炎球菌致病肺炎球菌roughpneumococcussmoothpneumococcus第5頁，講稿共137頁，2023年5月2日，星期三1952年，赫爾希證明了進入細菌細胞的是噬菌體的核酸第6頁，講稿共137頁，2023年5月2日，星期三核酸(nucleicacid)是以核苷酸為基本組成單位的生物大分子，攜帶和傳遞遺傳信息。第7頁，講稿共137頁，2023年5月2日，星期三核酸的分類及分布(deoxyribonucleicacid,DNA)(ribonucleicacid,RNA)脫氧核糖核酸

核糖核酸攜帶遺傳信息，決定細胞和個體的基因型(genotype)。參與細胞內DNA遺傳信息的表達。某些病毒RNA也可作為遺傳信息的載體。90%以上分布于細胞核，其余分布于核外如線粒體，葉綠體，質粒等。分布于胞核、胞液。第8頁，講稿共137頁，2023年5月2日，星期三第一節核酸的組成及一級結構TheComponentandStructureofNucleicAcid第9頁，講稿共137頁，2023年5月2日，星期三一、核酸的元素組成C、H、O、N、P（9-10%）核酸的元素組成有兩個特點：

1).一般不含S2).P含量較多，并且恒定（9%-10%）

因此，實驗室中用定磷法進行核酸的定量分析。（DNA9.9%、RNA9.5%）第10頁，講稿共137頁，2023年5月2日，星期三核酸核苷酸磷酸核苷戊糖堿基水解二、核苷酸第11頁，講稿共137頁，2023年5月2日，星期三核酸代表戊糖，對DNA而言為脫氧核糖，對RNA而言為核糖；

代表堿基

代表磷酸基核苷酸第12頁，講稿共137頁，2023年5月2日，星期三嘌呤(purine)腺嘌呤(adenine,A)鳥嘌呤(guanine,G)堿基第13頁，講稿共137頁，2023年5月2日，星期三嘧啶(pyrimidine)胞嘧啶(cytosine,C)尿嘧啶(uracil,U)胸腺嘧啶(thymine,T)第14頁，講稿共137頁，2023年5月2日，星期三稀有堿基嘌呤——次黃嘌呤、1-甲基次黃嘌呤、N2、N2-二甲基鳥嘌呤。嘧啶——5-甲基胞嘧啶、5-羥甲基胞嘧啶、二氫尿嘧啶、4-巰尿嘧啶都是基本堿基的化學修飾型(甲基化)。第15頁，講稿共137頁，2023年5月2日，星期三鳥嘌呤次黃嘌呤1-甲基次黃嘌呤第16頁，講稿共137頁，2023年5月2日，星期三

胞嘧啶（C）CH35-甲基胞嘧啶第17頁，講稿共137頁，2023年5月2日，星期三戊糖1′2′3′4′5′核糖(ribose)

脫氧核糖(deoxyribose)第18頁，講稿共137頁，2023年5月2日，星期三NONO尿苷11’OHOCH2HHHHOHOH2’3’4’5’1’脫氧腺苷9NNNNNH2OHHOHOCH2HHHH2’3’4’5’核苷

戊糖與嘧啶或嘌呤堿以C-N糖苷鍵連接而形成的糖苷就稱為核苷，通常是戊糖的C1′與嘧啶堿的N1或嘌呤堿的N9相連接。第19頁，講稿共137頁，2023年5月2日，星期三核苷：A,G,U,C脫氧核苷：dA,dG,dT,dC第20頁，講稿共137頁，2023年5月2日，星期三核苷酸：AMP,GMP,UMP,CMP脫氧核苷酸：dAMP,dGMP,dTMP,dCMP

核苷酸核苷（脫氧核苷）和磷酸以磷酸酯鍵連接形成核苷酸（脫氧核苷酸）。

第21頁，講稿共137頁，2023年5月2日，星期三核苷酸磷酸堿基戊糖第22頁，講稿共137頁，2023年5月2日，星期三OOHOHOHHOCH2H2OH2O堿基磷酸戊糖糖苷鍵酯鍵第23頁，講稿共137頁，2023年5月2日，星期三1`2`3`4`5`酯鍵（對DNA為H）堿基連接（糖苷鍵）第24頁，講稿共137頁，2023年5月2日，星期三5′端3′端三、核苷酸的連接方式核苷酸之間以3′,5′磷酸二酯鍵連接形成多核苷酸鏈，即核酸。CGA第25頁，講稿共137頁，2023年5月2日，星期三多聚核苷酸是通過一個核苷酸的C3’-OH與另一分子核苷酸的5’-磷酸基形成3’,5’-磷酸二酯鍵相連而成的鏈狀聚合物。5’5’3’3’第26頁，講稿共137頁，2023年5月2日，星期三第27頁，講稿共137頁，2023年5月2日，星期三第28頁，講稿共137頁，2023年5月2日，星期三多聚核苷酸鏈具有方向性，當表示一個多聚核苷酸鏈時，必須注明它的方向是5′→3′或是3′→5′。5′-磷酸端（常用5’-P表示）；3′-羥基端（常用3’-OH表示）第29頁，講稿共137頁，2023年5月2日，星期三三、核酸的一級結構定義核酸中核苷酸的排列順序。由于核苷酸間的差異主要是堿基不同，所以也稱為堿基序列。5′端3′端CGA第30頁，講稿共137頁，2023年5月2日，星期三核酸一級結構的表示方法——結構式/線條式/字母式（1）結構式（堿基用單字母表示）第31頁，講稿共137頁，2023年5月2日，星期三戊糖3`-OH5`-磷酸PA核苷酸5`3`首端末端PPPPPP

AGCTGCOH（2）線條式（堿基用單字母表示磷酸基團用P表示）第32頁，講稿共137頁，2023年5月2日，星期三（3）字母式（單字母ATGC在式中表示脫氧核苷，省略d）5

TGCAC3第33頁，講稿共137頁，2023年5月2日，星期三四、真核細胞染色質DNA與原核生物DNA的一級結構特點第34頁，講稿共137頁，2023年5月2日，星期三真核細胞DNA特點：（1）重復順序：

1）高度重復序列

2）中度重復序列

3）單一序列（單順反子）一條mRNA鏈上有一個編碼區（2）間隔順序與插入順序（3）回文結構第35頁，講稿共137頁，2023年5月2日，星期三第36頁，講稿共137頁，2023年5月2日，星期三原核生物DNA特點（1）基因重疊（2）多順反子，一條mRNA鏈上有多個編碼區（3）基因連續第37頁，講稿共137頁，2023年5月2日，星期三第二節DNA的空間結構與功能DimensionalStructureandFunctionofDNA第38頁，講稿共137頁，2023年5月2日，星期三DNA的二級結構-雙螺旋結構DNA雙螺旋結構的研究背景和歷史意義DNA雙螺旋結構模型要點DNA的超螺旋結構及其在染色質中的組裝DNA的超螺旋結構原核生物DNA的高級結構DNA在真核生物細胞核內的組裝DNA的功能第39頁，講稿共137頁，2023年5月2日，星期三DNA的堿基組成特點——Chargaff定律1.所有DNA中,A=T,C=G(摩爾數);即A+G=C+T2.不同生物種屬的堿基組成不同(即具有種屬特異性)3.同一個體,不同器官不同組織的DNA具有相同的堿基組成(沒有組織器官的特異性)4.DNA的堿基組成不隨年齡,營養狀況及環境的改變而改變.(一)DNA雙螺旋結構的研究背景第40頁，講稿共137頁，2023年5月2日，星期三

堿基組成分析Chargaff規則：[A]=

[T][G]

[C]

堿基的理化數據分析A-T、G-C以氫鍵配對較合理DNA纖維的X-線衍射圖譜分析目錄第41頁，講稿共137頁，2023年5月2日，星期三DNA的二級結構——雙螺旋結構第42頁，講稿共137頁，2023年5月2日，星期三DNA的二級結構（雙螺旋）DNA的二級結構指DNA的雙螺旋結構。第43頁，講稿共137頁，2023年5月2日，星期三第44頁，講稿共137頁，2023年5月2日，星期三MauriceWilkinsRosalindFranklinX衍射DNA照片x-raydiffrationofwetDNAshowingtheBformdoublehelixtakenbyRosalindFranklin第45頁，講稿共137頁，2023年5月2日，星期三（二）DNA雙螺旋結構模型要點（Watson,Crick,1953）DNA分子由兩條相互平行但走向相反的脫氧多核苷酸鏈組成，兩鏈以-脫氧核糖-磷酸-為骨架，以右手螺旋方式繞同一公共軸盤。螺旋直徑為2nm，形成大溝(majorgroove)及小溝(minorgroove)相間。目錄第46頁，講稿共137頁，2023年5月2日，星期三第47頁，講稿共137頁，2023年5月2日，星期三計算機模擬DNA雙螺旋結構（藍色）大溝中結合著肽（紅色）

雙螺旋中的大溝對于DNA和蛋白質結合時的相互識別很重要，在溝內可以辨認堿基的順序。第48頁，講稿共137頁，2023年5月2日，星期三（二）DNA雙螺旋結構模型要點

（Watson,Crick,1953）堿基垂直螺旋軸居雙螺旋內側，與對側堿基形成氫鍵配對（互補配對形式：A=T;GC）。相鄰堿基平面距離0.34nm，螺旋一圈螺距3.4nm，一圈10對堿基。目錄第49頁，講稿共137頁，2023年5月2日，星期三堿基互補配對TAGC第50頁，講稿共137頁，2023年5月2日，星期三

第51頁，講稿共137頁，2023年5月2日，星期三（二）DNA雙螺旋結構模型要點

（Watson,Crick,1953）氫鍵維持雙鏈橫向穩定性，堿基堆積力維持雙鏈縱向穩定性。目錄第52頁，講稿共137頁，2023年5月2日，星期三雙螺旋結構的穩定因素DNA雙螺旋在生理狀態下十分穩定，結構不發生變化。穩定DNA雙螺旋結構的主要作用力1、堿基堆積力（主要因素）是雙螺旋中垂直方向的作用力

2、氫鍵為雙螺旋中水平方向的作用力3、離子鍵

磷酸基團上的負電荷與介質中的陽離子或陽離子化合物之間所形成的鹽鍵。第53頁，講稿共137頁，2023年5月2日，星期三（三）DNA雙螺旋結構的多樣性目錄第54頁，講稿共137頁，2023年5月2日，星期三第55頁，講稿共137頁，2023年5月2日，星期三雙螺旋DNA的結構參數

類型旋轉方向螺旋直徑（nm）螺距（nm）每轉堿基對數目堿基對間垂直距離（nm）堿基對與水平面傾角A－DNAB－DNAC－DNA右右右2.02.31.82.83.44.511109.30.2550.340.33220o0o7o很多研究證明，DNA不僅可以是雙螺旋，也可以是三螺旋，還可以是各種各樣甚至千奇百怪的折疊彎曲。第56頁，講稿共137頁，2023年5月2日，星期三DNA雙螺旋結構：DNA，雙螺旋，正反向，互補鏈。AT2，GC3，配對時，靠氫鍵，十堿基，轉一圈，螺距34點中間。堿基力和氫鍵，維持螺旋結構堅。第57頁，講稿共137頁，2023年5月2日，星期三DNA的多螺旋結構---H-DNA第58頁，講稿共137頁，2023年5月2日，星期三DNA的三級結構定義:DNA雙螺旋的進一步扭曲或再次螺旋構成三級結構，超螺旋是三級結構的一種形式.

原核雙鏈環狀DNA（dcDNA）病毒單鏈環狀DNA（scDNA）單鏈線性DNA（ssDNA）

第59頁，講稿共137頁，2023年5月2日，星期三1.原核生物DNA的高級結構第60頁，講稿共137頁，2023年5月2日，星期三2.DNA在真核生物細胞核內的組裝真核生物染色體由DNA和蛋白質構成，其基本單位是核小體(nucleosome)。核小體的組成DNA：約200bp組蛋白：H1H2A，H2BH3H4第61頁，講稿共137頁，2023年5月2日，星期三第62頁，講稿共137頁，2023年5月2日，星期三真核細胞染色體的DNA念珠狀（線形）三級結構第63頁，講稿共137頁，2023年5月2日，星期三2A組蛋白H1

＋DNA60bp-----連接區組蛋白H2B34×2＝8聚體DNA145bp核小體串珠樣結構（7倍）空心螺線管（6倍）超級螺線管（40倍）進一步螺旋盤旋染色單體（5倍）×6×1201.7米長的DNA雙螺旋經8400倍壓縮，生成46個染色單體（長約200nm的超螺旋結構）儲存于細胞核中。真核生物－核小體－染色單體第64頁，講稿共137頁，2023年5月2日，星期三第65頁，講稿共137頁，2023年5月2日，星期三第66頁，講稿共137頁，2023年5月2日，星期三第67頁，講稿共137頁，2023年5月2日，星期三三、DNA的功能DNA的基本功能是以基因的形式荷載遺傳信息，并作為基因復制和轉錄的模板。它是生命遺傳的物質基礎，也是個體生命活動的信息基礎。又具有調控其他基因表達活性的功能?；驈慕Y構上定義，是指DNA分子中的特定區段，其中的核苷酸排列順序決定了基因的功能。第68頁，講稿共137頁，2023年5月2日，星期三基因座等位基因復等位基因純合雜合基因組第69頁，講稿共137頁，2023年5月2日，星期三

第三節RNA的結構與功能StructureandFunctionofRNA第70頁，講稿共137頁，2023年5月2日，星期三DNA和RNA的異同點相同點:1.都是由許多單核苷酸組成的多核苷酸鏈;2.核苷酸之間也是以3’,5’磷酸二酯鍵相連接,也具有方向性;第71頁，講稿共137頁，2023年5月2日，星期三不同點:

1.RNA分子中的戊糖是核糖,DNA是脫氧核糖;2.RNA分子中的堿基組成是A,G,C,U;而DNA分子中是A,G,C,T3.RNA分子常常以單鏈形式存在,而DNA分子一般以雙鏈形式存在;4.RNA分子要比DNA要小的多第72頁，講稿共137頁，2023年5月2日，星期三RNA的種類、分布、功能第73頁，講稿共137頁，2023年5月2日，星期三1、信使RNA的結構與功能

概況：

1)是合成蛋白質的模板,它種類多,含量少,僅占RNA總量的3-5%。mRNA的組成單位A，G，C，U4種堿基構成的4種單核苷酸，即AMP，GMP，CMP和UMP。它們按照一定的順序通過磷酸二酯鍵相連形成的一條多核苷酸鏈。第74頁，講稿共137頁，2023年5月2日，星期三2).真核生物的mRNA是由它的前體不均一核RNA(hnRNA)在細胞核內經過剪切而成并移位到細胞質中。成熟的mRNA由編碼區和非編碼區組成的。(編碼區是指能夠指導Pro生物合成的有用序列，而非編碼區是指不能指導Pro生物合成的無用序列)第75頁，講稿共137頁，2023年5月2日，星期三真核生物基因是斷裂基因(splitegene)CABDIntron內含子ABCD為外顯子,exon真核生物結構基因，由若干個編碼區和非編碼區互相間隔開但又連續鑲嵌而成，去除非編碼區再連接后，可翻譯出由連續氨基酸組成的完整蛋白質，這些基因稱為斷裂基因。人類基因組計劃(HGP)第76頁，講稿共137頁，2023年5月2日，星期三hnRNA內含子(intron)mRNA*mRNA成熟過程

外顯子(exon)目錄第77頁，講稿共137頁，2023年5月2日，星期三*mRNA結構特點1.大多數真核mRNA的5′末端有一個特殊的結構--帽子結構：7-甲基鳥苷三磷酸（m7GpppN）。2.大多數真核mRNA的3′末端有一個多聚腺苷酸(polyA)結構，稱為多聚A尾。(長度多為40-200個左右)第78頁，講稿共137頁，2023年5月2日，星期三帽子結構第79頁，講稿共137頁，2023年5月2日，星期三mRNA核內向胞質的轉位mRNA的穩定性維系翻譯起始的調控帽子結構和多聚A尾的功能第80頁，講稿共137頁，2023年5月2日，星期三3.真核生物mRNA的二級結構沒有共同規律性,它本身可以多處折疊,形成局部雙螺旋區或發夾結構;第81頁，講稿共137頁，2023年5月2日，星期三

這種由單鏈自身折疊形成的結構稱為莖環結構。莖環結構是各種RNA的共同的二級結構特征。第82頁，講稿共137頁，2023年5月2日，星期三4.真核生物核內mRNA的初級轉錄本含有內含子,要經過一系列的加工,修飾及剪切,去除內含子,拼接外顯子,變為成熟的mRNA.第83頁，講稿共137頁，2023年5月2日，星期三Pop-upquestionin10seconds··真核生物mRNA加工過程中被剪切的片段是ExonIntron第84頁，講稿共137頁，2023年5月2日，星期三*mRNA的功能把DNA所攜帶的遺傳信息，按堿基互補配對原則，抄錄并傳送至核糖體，用以決定其合成蛋白質的氨基酸排列順序。DNAmRNA蛋白轉錄翻譯原核細胞細胞質細胞核DNA內含子外顯子轉錄轉錄后剪接轉運mRNAhnRNA翻譯蛋白真核細胞第85頁，講稿共137頁，2023年5月2日，星期三mRNA分子中每三個相鄰的核苷酸組成一組，在Pr翻譯合成時代表一個特定的AA，這種核苷酸三聯體稱為密碼，又叫三聯體密碼或遺傳密碼。密碼（coden）：64個密碼①代表20種編碼氨基酸（61個）②起始密碼1個（AUG)③終止密碼3個（UAA、UAG、UGA）6個密碼的有：Leu、Arg、Ser4個密碼的有：Val、Pro、Thr、Ala、Gly3個密碼的有：Ile、Tyr2個密碼的有：Phe、His、Cys、Lys、Glu、Gln、Asp、Asn1個密碼的有：AUG（Met）、Trp第86頁，講稿共137頁，2023年5月2日，星期三第87頁，講稿共137頁，2023年5月2日，星期三tRNA的一級結構特點1.tRNA是分子最(70～90個核苷酸）2.含10~20%稀有堿基，如DHU,TΨ(假尿嘧啶)3.3′末端為—CCA-OH4.5′末端大多數為G2、轉運RNA的結構與功能第88頁，講稿共137頁，2023年5月2日，星期三N,N二甲基鳥嘌呤N6-異戊烯腺嘌呤雙氫尿嘧啶4-巰尿嘧啶

稀有堿基第89頁，講稿共137頁，2023年5月2日，星期三*tRNA的二級結構——三葉草形氨基酸臂

DHU環反密碼環額外環

TΨC環氨基酸臂額外環第90頁，講稿共137頁，2023年5月2日，星期三1)氨基酸接受莖:由3’端5-11位核苷酸與5’端1-7位核苷酸形成一個螺旋區2)DHU環:由8-12個核苷酸組成3)TΨ環:由7個核苷酸組成4)反密碼環:由7個核苷酸組成,處于中間的3個堿基稱為反密碼子,與三聯體密碼相配對5)可變環(額外環):堿基種類和數量都高度可變,3~18個不等,富含稀有堿基.是RNA分類的重要指標第91頁，講稿共137頁，2023年5月2日，星期三反密碼環上有由三個堿基組成的反密碼子，與mRNA上某個三聯體密碼反向作堿基互補，是準確合成多肽鏈的重要因素5’3’5’3’UACAUGTyrmRNA第92頁，講稿共137頁，2023年5月2日，星期三*tRNA的三級結構——倒L形第93頁，講稿共137頁，2023年5月2日，星期三tRNA的“倒L”型三級結構第94頁，講稿共137頁，2023年5月2日，星期三

tRNA的功能活化、搬運氨基酸到核糖體，參與蛋白質的翻譯。tRNATyr:可以和Tyr結合的tRNATyr-tRNATyr:結合了Tyr的tRNA第95頁，講稿共137頁，2023年5月2日，星期三3、核蛋白體RNA的結構與功能核糖體RNA（ribosomalRNA，rRNA），是細胞內含量最多的RNA，約占RNA總量的80%以上。rRNA與核蛋白體蛋白共同構成核糖體（ribosome）rRNA的功能rRNA不能單獨發揮作用，而必須先與多種蛋白質（核蛋白體蛋白）組裝成核蛋白體（又稱核糖體），才能成為多肽鏈合成的場所第96頁，講稿共137頁，2023年5月2日，星期三rRNA的分子結構基本上都是由部分雙螺旋與部分突環相間排列而成。16SrRNA二級結構第97頁，講稿共137頁，2023年5月2日，星期三*rRNA的種類（根據沉降系數S）真核生物5SrRNA28SrRNA5.8SrRNA18SrRNA原核生物5SrRNA23SrRNA16SrRNA顆粒在單位離心力場中粒子移動的速度。第98頁，講稿共137頁，2023年5月2日，星期三第99頁，講稿共137頁，2023年5月2日，星期三核蛋白體的組成原核生物（以大腸桿菌為例）真核生物（以小鼠肝為例）小亞基30S40SrRNA16S1542個核苷酸18S1874個核苷酸蛋白質21種占總重量的40%33種占總重量的50%大亞基50S60SrRNA23S5S2940個核苷酸120個核苷酸28S5.85S5S4718個核苷酸160個核苷酸120個核苷酸蛋白質31種占總重量的30%49種占總重量的35%第100頁，講稿共137頁，2023年5月2日，星期三4、其他小分子RNA及RNA組學除了上述三種RNA外，細胞的不同部位存在的許多其他種類的小分子RNA，統稱為非mRNA小RNA(smallnon-messengerRNAs,snmRNAs)。

snmRNAs第101頁，講稿共137頁，2023年5月2日，星期三snmRNAs的種類核內小RNA核仁小RNA胞質小RNA催化性小RNA（核酶：ribozyme）小片段干擾RNA（SiRNA）

snmRNAs的功能參與hnRNA和rRNA的加工和轉運以及基因的表達調控。第102頁，講稿共137頁，2023年5月2日，星期三RNA組學研究細胞中snmRNAs的種類、結構和功能。同一生物體內不同種類的細胞、同一細胞在不同時間、不同狀態下snmRNAs的表達具有時間和空間特異性。RNA組學第103頁，講稿共137頁，2023年5月2日，星期三核酸的理化性質、變性和復性及其應用ThePhysicalandChemicalCharactersofNucleicAcid第四節目錄第104頁，講稿共137頁，2023年5月2日，星期三一、核酸的一般理化性質1、為兩性電解質，通常表現為酸性(P)。2、DNA粘度大，RNA粘度小（分子大小不同）。3、DNA和RNA均微溶于水，不溶于有機溶劑。4、紫外吸收:核酸在紫外波260nm有一最大吸收峰(是由堿基的共軛雙鍵決定的)。這一特性常被用于對核酸進行定性定量分析.

第105頁，講稿共137頁，2023年5月2日，星期三第106頁，講稿共137頁，2023年5月2日，星期三核酸的紫外吸收峰天然DNA變性DNA純DNA為1.8純RNA為2.0所以用這一方法可以檢測樣品是否是純品OD260OD280第107頁，講稿共137頁，2023年5月2日，星期三Absorptionspectraofthecommonnucleotides.第108頁，講稿共137頁，2023年5月2日，星期三二、DNA的變性(denaturation)定義：在某些理化因素作用下，DNA雙鏈解開成兩條單鏈的過程。方法：過量酸，堿，加熱，變性試劑如尿素、酰胺以及某些有機溶劑如乙醇、丙酮等。變性后其它理化性質變化：OD260增高 粘度下降比旋度下降 浮力密度升高酸堿滴定曲線改變 生物活性喪失目錄第109頁，講稿共137頁，2023年5月2日，星期三DNA變性的本質是雙鏈間氫鍵的斷裂第110頁，講稿共137頁，2023年5月2日，星期三第111頁，講稿共137頁，2023年5月2日，星期三例：變性引起紫外吸收值的改變增色效應(hyperchromiceffect)：DNA變性時其溶液e(p)值增高的現象。目錄DNA的紫外吸收光譜第112頁，講稿共137頁，2023年5月2日，星期三機理

DNA變性時，雙鏈分開，堿基暴露，故對紫外光吸收增加；DNA變性程度越大，A260升高越顯著，故A260可作為DNA變性程度的指標。A260有以下情形：單核苷酸>單鏈DNA>雙鏈DNA第113頁，講稿共137頁，2023年5月2日，星期三熱變性解鏈曲線：如果在連續加熱DNA的過程中以溫度對A260（absorbance，A，A260代表溶液在260nm處的吸光率）值作圖，所得的曲線稱為解鏈曲線。目錄第114頁，講稿共137頁，2023年5月2日，星期三Tm：變性是在一個相當窄的溫度范圍內完成，在這一范圍內，紫外光吸收值達到最大值的50%時的溫度稱為DNA的解鏈溫度，又稱融解溫度(meltingtemperature,Tm)。其大小與G+C含量成正比。目錄第115頁，講稿共137頁，2023年5月2日，星期三爆發式：熱變性是在變性溫度范圍內突發的躍變過程，很像結晶達到熔點時的熔化現象，故名熔解溫度狹窄性：變性溫度范圍很小變性溫度的特點第116頁，講稿共137頁，2023年5月2日，星期三某些DNA的Tm值第117頁，講稿共137頁，2023年5月2日，星期三DNA的Tm值大小與下列因素有關：（１）DNA的均一性

均一性愈高的樣品，熔解過程愈是發生在一個很小的溫度范圍內。（２）G—C之含量

G—C含量越高，Tm值越高，成正比關系，這是G—C對比A—-T對更為穩定的緣故。所以測定Tm值可推算出G—C對的含量。其經驗公式為：G—C（％）＝（Tm－69.3）×2.44第118頁，講稿共137頁，2023年5月2日，星期三（３）介質中的離子強度

一般說來，在離子強度較低的介質中，DNA的熔解溫度較低，熔解溫度的范圍也較窄。而在較高的離子強度的介質中，情況則相反。所以DNA制品應保存在較高濃度的緩沖液中或溶液中，故常在1mol／L的NaCl中保存。

RNA分子中有局部的雙螺旋區，所以RNA也可發生變性，但Tm值較低，變性曲線也不那么陡。第119頁，講稿共137頁，2023年5月2日，星期三三、DNA的復性與分子雜交

DNA復性(renaturation)的定義在適當條件下，變性DNA的兩條互補鏈可恢復天然的雙螺旋構象，這一現象稱為復性。熱變性的DNA經緩慢冷卻后即可復性(不能驟降)，這一過程稱為退火(annealing)

。目錄第120頁，講稿共137頁，2023年5月2日，星期三第121頁，講稿共137頁，2023年5月2日，星期三第122頁，講稿共137頁，2023年5月2日，星期三第123頁，講稿共137頁，2023年5月2日，星期三在DNA變性后的復性過程中，如果將不同種類的DNA單鏈分子或RNA分子放在同一溶液中，只要兩種單鏈分子之間存在著一定程度的堿基配對關系，在適宜的條件（溫度及離子強度）下，就可以在不同的分子間形成雜化雙鏈(heteroduplex)。這種雜化雙鏈可以在不同的DNA與DNA之間形成，也可以在DNA和RNA分子間或者RNA與RNA分子間形成。這種現象稱為核酸分子雜交。核酸分子雜交(hybridization)第124頁，講稿共137頁，2023年5月2日，星期三核酸分子雜交第125頁，講稿共137頁，2023年5月2日，星期三DNA-DNA雜交雙鏈分子變性復性不同來源的DNA分子第126頁，講稿共137頁，2023年5月2日，星期三第127頁，講稿共137頁，2023年5月2日，星期三核酸分子雜交的應用定兩種核酸分子間的序列相似性檢測某些專一序列在待檢樣品中存在與否(探針)是基因芯片技術的基礎第128頁，講稿共137頁，2023年5月2日，星期三第三節核酸的分離與含量測定一.核酸的提取、分離和純化核酸制備的原則核酸制備中共同需要注意的問題是防止核酸的降解和變性，要制備天然狀態的核酸，必須采用溫和的條件，防止過酸、過堿、避免劇烈攪拌，尤其重要的是防止核酸酶的作用。第129頁，講稿共137頁，2023年5月2日，星期三一、DNA的分離

1.濃鹽法：SDS-濃鹽buffer破碎細胞離心，取上清加水，使DNP沉淀酚/氯仿去蛋白，純化第130頁，講稿共137頁，2023年5月2日，星期三一、DNA的分離

2. STMT法：基本原理:

首先用STMT處理血液樣品,導致白細胞和紅細胞膜破裂,收集白細胞的細胞核,加入SDS使核膜破裂后,用蛋白酶K使核蛋白降解下來,經苯酚去除蛋白質,無水乙醇沉淀DNA,溶解于TE即可得到高分子量的DNA.第131頁，講稿共137頁，2