1、關于重組技術基礎第一張，PPT共七十六頁，創作于2022年6月DNA組成與結構一級結構 堿基的排列順序二級結構 DNA的雙螺旋形式高級結構 DNA的超螺旋形式核酸 分子組成DNA的分子結構第二張，PPT共七十六頁，創作于2022年6月（一）核酸的分類 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。(deoxyribonucleic acid, DNA)(ribonucleic acid, 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。第三張，PPT

2、共七十六頁，創作于2022年6月.戊 糖（構成RNA）12345-D-呋喃核糖(ribose)（構成DNA）-D-2-脫氧呋喃核糖 (deoxyribose)第四張，PPT共七十六頁，創作于2022年6月2. 堿 基嘌呤(purine) 嘧啶(pyrimidine)胞嘧啶(cytosine, C)尿嘧啶(uracil, U)胸腺嘧啶(thymine, T)腺嘌呤(adenine, A)鳥嘌呤(guanine, G)第五張，PPT共七十六頁，創作于2022年6月核苷：AR, GR, UR, CR脫氧核苷：dAR, dGR, dTR, dCR3. 核苷(ribonucleoside)堿基核糖（脫氧

3、核糖） 連接方式：CN 糖苷鍵堿基（9 /1位） 戊糖（1，位） 11第六張，PPT共七十六頁，創作于2022年6月核苷酸：AMP, GMP, UMP, CMP脫氧核苷酸：dAMP, dGMP, dTMP, dCMP . 核苷酸(ribonucleotide)核苷（脫氧核苷）磷酸磷酸酯鍵第七張，PPT共七十六頁，創作于2022年6月體內重要的游離核苷酸及其衍生物AMPcAMP第八張，PPT共七十六頁，創作于2022年6月5端3端. 核苷酸的連接 ，磷酸二酯鍵CGA第九張，PPT共七十六頁，創作于2022年6月二、核酸的一級結構定義： 核酸中核苷酸的排列順序（堿基序列）。5端3端CGA第十張，P

4、PT共七十六頁，創作于2022年6月A G P5 P T PG PC PT P OH 3 書寫方法5 pApCpTpGpCpT-OH 3 5 A C T G C T 3豎式橫式簡化式第十一張，PPT共七十六頁，創作于2022年6月DNA的空間結構第十二張，PPT共七十六頁，創作于2022年6月一、DNA的二級結構（一）雙螺旋結構第十三張，PPT共七十六頁，創作于2022年6月DNA雙螺旋結構模型要點 （Watson, Crick, 1953）兩條DNA單鏈分子反向平行環繞，右手螺旋走向，表面大溝與小溝相間。螺旋直徑為2nm， 主鏈：戊糖 磷酸骨架位于外側 側鏈：堿基對位于內側堿基平面垂直于螺旋

5、軸 堿基距：0.34nm； 螺距： 3.4nm； 周長：1 0對堿基。第十四張，PPT共七十六頁，創作于2022年6月堿基形成氫鍵配對，配對形式為：A=T; GC） 。第十五張，PPT共七十六頁，創作于2022年6月堿基互補配對 TACG第十六張，PPT共七十六頁，創作于2022年6月第十七張，PPT共七十六頁，創作于2022年6月穩定因素：1.氫鍵維持橫向穩定性，2.堿基堆積力維持縱向穩定性。3.介質中陽離子可以有效地屏蔽磷酸基之間的靜電斥力 第十八張，PPT共七十六頁，創作于2022年6月DNA雙螺旋結構的多樣性A型B型型第十九張，PPT共七十六頁，創作于2022年6月（二）與DNA堿基順

6、序相關的特殊結構 堿基順序顛倒重復而具有2倍對稱的DNA段落 第二十張，PPT共七十六頁，創作于2022年6月第二十一張，PPT共七十六頁，創作于2022年6月第二十二張，PPT共七十六頁，創作于2022年6月鏡像重復序列 第二十三張，PPT共七十六頁，創作于2022年6月tsDNA是在DNA雙螺旋結構的基礎上形成的，三條鏈均為同型嘌呤（homopurine，Hpu）或同型嘧啶（homopyrimidine，Hpy），即整段的堿基均為嘌呤或嘧啶。（三）三股螺旋DNA（tsDNA,也稱H-DNA ） 第二十四張，PPT共七十六頁，創作于2022年6月Py-Pu-Py型，在偏酸性pH中穩定，較多見

7、 第二十五張，PPT共七十六頁，創作于2022年6月Hoogsteen堿基配對 第二十六張，PPT共七十六頁，創作于2022年6月(四)四螺旋DNA G四堿基體結構示意圖 第二十七張，PPT共七十六頁，創作于2022年6月第二十八張，PPT共七十六頁，創作于2022年6月四螺旋DNA的生物學意義 真核染色體末端含有一個富含G的單鏈DNA尾巴。可自身回折形成Hoogsteen G-G堿基對。兩個DNA分子(染色體)可彼此連接，形成一個局部四螺旋結構，這種結構起著穩定染色體和在復制過程中保持其完整性的作用。 第二十九張，PPT共七十六頁，創作于2022年6月(五) 酶活性DNA1995年Cueno

8、ud等發現了具有酶活性的DNA，再次豐富了酶學。 Cuenoud根據共有序列設計并合成了由47個核苷酸組成的單鏈DNA-E47，以此連接兩個底物DNAS1和S2 第三十張，PPT共七十六頁，創作于2022年6月第三十一張，PPT共七十六頁，創作于2022年6月二、DNA的超螺旋結構及其在染色質中的組裝（一）DNA的超螺旋結構超螺旋結構(superhelix 或supercoil)DNA雙螺旋鏈再盤繞即形成超螺旋結構。 正超螺旋(positive supercoil)盤繞方向與DNA雙螺旋方同相同 負超螺旋(negative supercoil)盤繞方向與DNA雙螺旋方向相反 第三十二張，PPT

9、共七十六頁，創作于2022年6月意義DNA超螺旋結構整體或局部的拓撲學變化及其調控對于DNA復制和RNA轉錄過程具有關鍵作用。 第三十三張，PPT共七十六頁，創作于2022年6月（二）原核生物DNA的高級結構第三十四張，PPT共七十六頁，創作于2022年6月（三）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)。 DNA：約200bp 組蛋白：H1 , H2A, H2B, H3, H4核小體的化學組成第三十五張，PPT共七十六頁，創作于2022年6月第三十六張，PPT共七十六頁，創作于2022年6月第三十七張，PPT共七十六頁，創作

10、于2022年6月RNA的結構Structure of RNA第三十八張，PPT共七十六頁，創作于2022年6月RNA的種類、分布、功能第三十九張，PPT共七十六頁，創作于2022年6月mRNArRNAtRNA第四十張，PPT共七十六頁，創作于2022年6月一 、mRNA的結構與功能hnRNA 內含子(intron)mRNA 外顯子(exon)第四十一張，PPT共七十六頁，創作于2022年6月* 真核細胞mRNA結構特點5末端有甲基化鳥苷帽子結構：m7GpppNm- 2. 3末端有多聚腺苷酸尾巴：PolyA。第四十二張，PPT共七十六頁，創作于2022年6月帽子結構第四十三張，PPT共七十六頁，

11、創作于2022年6月促進mRNA由胞核向胞質的轉位維持mRNA的穩定性翻譯起始的調控 帽子結構和多聚A尾的功能第四十四張，PPT共七十六頁，創作于2022年6月* mRNA的功能 把DNA的堿基序列翻譯成蛋白質的氨基酸順序。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 第四十五張，PPT共七十六頁，創作于2022年6月* tRNA的一級結構特點 含 1020% 稀有堿基，如 DHU 3末端為 CCA-OH 5末端大多數為G 具有 TC 二、轉運RNA的結構與功能第四十六張，PPT共七十六頁，創作于2022年6月N,N-二

12、甲基鳥嘌呤N6-異戊烯腺嘌呤雙氫尿嘧啶（DHU）4-巰尿嘧啶 稀有堿基 第四十七張，PPT共七十六頁，創作于2022年6月* tRNA的二級結構三葉草形 氨基酸臂 DHU環 反密碼環 額外環 TC環氨基酸臂額外環第四十八張，PPT共七十六頁，創作于2022年6月* tRNA的三級結構 倒L形* tRNA的功能活化、搬運氨基酸到核糖體，參與蛋白質的翻譯。第四十九張，PPT共七十六頁，創作于2022年6月* rRNA的結構三、rRNA的結構與功能* rRNA的功能參與組成核蛋白體，作為蛋白質生物合成的場所。第五十張，PPT共七十六頁，創作于2022年6月 rRNA的種類真核生物5S rRNA28S

13、 rRNA5.8S rRNA18S rRNA原核生物5S rRNA23S rRNA16S rRNAS（沉降系數）：單位時間內的沉降速度第五十一張，PPT共七十六頁，創作于2022年6月核 酸 的 理 化 性 質The Physical and Chemical Characters of Nucleic Acid第五十二張，PPT共七十六頁，創作于2022年6月1. 核酸的溶解度核酸是極性分子，微溶于水，不溶于乙醇或異丙醇。DNA+蛋白質脫氧核糖核蛋白（DNP）： 在1 mol/L的NaCl溶液中的溶解度最大。RNA+蛋白質核糖核蛋白（RNP）：在0.14 mol/L的NaCl溶液中的溶解度最

14、大。一、核酸的一般理化性質第五十三張，PPT共七十六頁，創作于2022年6月 核酸屬于兩性電解質，但因為磷酸的酸性較強，因此總體呈現較強的酸性。具有較低的等電點。當溶液的pH4時，呈多負離子狀態，容易與金屬離子結合形成鹽。2. 酸堿性第五十四張，PPT共七十六頁，創作于2022年6月3. 核酸的高分子性質粘度： DNARNA dsDNA ssDNA4. 核酸的紫外吸收(OD260)單核苷酸 ssDNA(或RNA) dsDNA第五十五張，PPT共七十六頁，創作于2022年6月第五十六張，PPT共七十六頁，創作于2022年6月5.核酸的化學性質 核酸中的嘌呤和嘧啶能進行脫氨、聚合、烷基化等反應等。

15、脫氨：CU第五十七張，PPT共七十六頁，創作于2022年6月脫氨：CUATCGAATTGCATUGAATTAC千萬年后，GC 將不復存在 第五十八張，PPT共七十六頁，創作于2022年6月聚合 紫外光誘導兩個相鄰嘧啶之間形成二聚體第五十九張，PPT共七十六頁，創作于2022年6月二、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增高粘度下降浮力密度升高 酸堿滴定曲線改變生物活性喪失第六十張，PPT共七十六頁，創作于2022年6月D

16、NA變性的本質是雙鏈間氫鍵的斷裂第六十一張，PPT共七十六頁，創作于2022年6月例：變性引起紫外吸收值的改變DNA的紫外吸收光譜增色效應：DNA變性時其溶液OD260增高的現象。第六十二張，PPT共七十六頁，創作于2022年6月熱變性解鏈曲線：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。第六十三張，PPT共七十六頁，創作于2022年6月 Tm：DNA變性時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(melting temperature, Tm)。第六十四張，PP

17、T共七十六頁，創作于2022年6月影響Tm的因素： 1. G+C含量: G+C越高，Tm 越高 2. DNA樣品均一性： 均一的DNA樣品，Tm范圍較狹窄。 3.核酸的種類： 雙鏈RNA RNA-DNA雜交鏈 DNA雙鏈 4.溶液的離子強度 ： 離子強度高，Tm值高 。第六十五張，PPT共七十六頁，創作于2022年6月三、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。減色效應 DNA復性時，其溶液OD260降低的現象。熱變性的DNA經緩慢冷卻后即可復性，這一過程稱為退火(annealing) 。

18、第六十六張，PPT共七十六頁，創作于2022年6月不同來源的核酸鏈分子復性時形成雜化雙鏈過程叫分子雜交。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) 第六十七張，PPT共七十六頁，創作于2022年6月第六十八張，PPT共七十六頁，創作于2022年6月DNA-DNA雜交雙鏈分子變性 復性 不同來源的DNA分子第六十九張，PPT共七十六頁，創作于2022年6月第七十張，PPT共七十六頁，創作于2022年6月核酸分子雜交的應用研究DNA分子中某一種基因的位置確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是基因芯片技術的基礎 第七十一張，PPT共七十六頁，創作于2022年6月 核 酸 酶 核酸酶是指所有可以水解核酸的酶第七十二張，PPT共七十六頁，創作于2022年6月核酸酶的分類依據底物不同分類DNA酶(deoxyribonuclease, DNase)：專一降解DNA。RNA酶 (ribonuclease, RNase)：專一降解RNA。依據切割部位不同核酸內切酶：分為限制性核酸內切酶和非特異性限制性核酸內切酶。核酸外切酶：53或35核酸外切酶。第七十三張，PPT共七十六頁，創作于2022年6月參與DNA的合成