【正文】 側(cè)，磷酸和脫氧核糖基位于螺旋外側(cè)。堿基環(huán)平面與螺旋軸垂直，糖基環(huán)平面與堿基環(huán)平面成 90176。 角。DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的要點l （ 3）螺旋橫截面的直徑約為 2 nm， 每條鏈相鄰兩個堿基平面之間的距離（堿基堆積距離）為 nm（ 實測 ）， 相鄰核苷酸彼此相差36度。每 10對核苷酸形成一個螺旋，其螺矩（即螺旋旋轉(zhuǎn)一圈）高度為 nm。 DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的要點DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的要點l （ 4） 兩條 DNA鏈相互結(jié)合以及形成雙螺旋的力是鏈間的堿基對所形成的氫鍵。堿基的相互結(jié)合具有嚴格的配對規(guī)律，即腺嘌呤（ A） 與胸腺嘧啶（ T） 結(jié)合，鳥嘌呤（ G） 與胞嘧啶（ C） 結(jié)合，這種配對關(guān)系，稱為堿基互補。 A和 T之間形成兩個氫鍵， G與 C之間形成三個氫鍵。l 在 DNA分子中，嘌呤堿基的總數(shù)與嘧啶堿基的總數(shù)相等。雙螺旋的幾種形式目前已知幾種不同形式 DNA2． DNA雙螺旋的穩(wěn)定性l DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)在生理條件下是很穩(wěn)定的。l 維持這種穩(wěn)定性的因素包括：兩條 DNA鏈之間形成的氫鍵； 由于雙螺旋結(jié)構(gòu)內(nèi)部形成的疏水區(qū)，消除了介質(zhì)中水分子對堿基之間氫鍵的影響； 介質(zhì)中的陽離子（如 Na+、 K+和 Mg2+） 中和了磷酸基團的負電荷，降低了 DNA鏈之間的排斥力、范德華引力等。l 改變介質(zhì)條件和環(huán)境溫度，將影響雙螺旋的穩(wěn)定性。穩(wěn)固 DNA雙螺旋的作用力l 堿基堆積力 l H鍵 l 離子鍵DNA的存在形式染色體與 DNA的關(guān)系l 能夠有效地解釋遺傳信息的儲存、傳送和自我復(fù)制。l 提出了遺傳信息的流動過程 復(fù)制 DNA 轉(zhuǎn)錄 RNA 翻譯蛋白質(zhì)DNA雙螺旋模型的意義雙螺旋模型的意義三、三、 DNA的三級結(jié)構(gòu)的三級結(jié)構(gòu)主要發(fā)現(xiàn)于：病毒、線主要發(fā)現(xiàn)于：病毒、線粒體、葉綠體上。粒體、葉綠體上。有：開環(huán)狀、閉環(huán)超螺有：開環(huán)狀、閉環(huán)超螺旋、發(fā)夾型、線團狀旋、發(fā)夾型、線團狀DNA分子的結(jié)構(gòu)特征分子的結(jié)構(gòu)特征l 原核生物 DNA分子中有 基因重疊 現(xiàn)象l 真核生物 DNA分子中普遍存在 非編碼順 序(內(nèi)含子 )l 編碼的核苷酸順序攜帶著遺傳信息ATGCCGAGTCAGACTACGAGENE1GENE2插入順序編碼區(qū)DNA:ACGTGGCCAGCCThr Trp Pro AlaAA:RNA的結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)l 單鏈 l 局部堿基能配 對形成 雙螺旋，不能配對的區(qū)域形成 突起 (環(huán) ) RNA一級結(jié)構(gòu)的特點l RNA一級結(jié)構(gòu)研究最多的是tRNA、 rRNA以及一些小分子的 mRNA。 其中l(wèi) tRNA分子具有以下特點：l 分子量 左右，大約由70－ 90個核苷酸組成，沉降系數(shù)為 4S左右。l 分子中含有較多的修飾成分。l 339。末端都具有 CpCpAOH的結(jié)構(gòu)。tRNA的高級結(jié)構(gòu)l 1， tRNA的二級結(jié)構(gòu)l tRNA的二級結(jié)構(gòu)都呈 “ 三葉草 ” 形狀，在結(jié)構(gòu)上具有某些共同之處，一般可將其分為四臂四環(huán)：包括氨基酸接受區(qū)、反密碼區(qū)、二氫尿嘧啶區(qū)、 T?C區(qū)和可變區(qū)。除了氨基酸接受區(qū)、可變區(qū)外，其余每個區(qū)均含有一個突環(huán)和一個臂。 (1)氨基酸接受區(qū)包含有 tRNA的 3’ 末端和 5’ 末端， 3’ 末端的最后 3個核苷酸殘基都是 CCA， A為核苷。氨基酸可與其成酯，該區(qū)在蛋白質(zhì)合成中起攜帶氨基酸的作用。(2)反密碼區(qū)與氨基酸接受區(qū)相對的一般含有 7個核苷酸殘基的區(qū)域，其中正中的 3個核苷酸殘基稱為反密碼子。(3)二氫尿嘧啶區(qū) 該區(qū)含有二氫尿嘧啶。(4) T?C區(qū) 該區(qū)與二氫尿嘧啶區(qū)相對， 假尿嘧啶核苷 —胸腺嘧啶核糖核苷環(huán) (T?C)由 7個核苷酸組成，通過由 5對堿基組成的雙螺旋區(qū) (T?C臂 )與 tRNA的其余部分相連。除個別例外，幾乎所有tRNA在此環(huán)中都含有 T?C 。(5)可變區(qū) 位于反密碼區(qū)與 T?C區(qū)之間，不同的 tRNA該區(qū)變化較大。l 四環(huán)四臂l aa臂 與 反密碼環(huán) 是識別 aa與密碼的重要結(jié)構(gòu)tRNA的結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)TΨC環(huán)D環(huán)反密碼環(huán)2,tRNA的三級結(jié)構(gòu)l 在三葉草型二級結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，突環(huán)上未配對的堿基由于整個分子的扭曲而配成對形成三級結(jié)構(gòu)，目前已知的 tRNA的三級結(jié)構(gòu)均為倒 L型 。mRNA一級結(jié)構(gòu)的特點l 真核細胞 mRNA的 3 ’ 末端有一段長達 200個核苷酸左右的聚腺苷酸 (polyA)， 稱為 “ 尾結(jié)構(gòu)” ， 5’ 末端有一個甲基化的鳥苷酸，稱為 “ 帽結(jié)構(gòu) ” 。 “ 穿靴戴帽 ”l 大多數(shù)真核細胞 mRNA在 3 ’ 末端有一段長約 200核苷酸的 polyA。 polyA是在轉(zhuǎn)錄后經(jīng) polyA聚合酶的作用而添加上去的。原核生物的 mRNA一般無polyA， 但某些病毒 mRNA也有 3’polyA,polyA 可能有多方面功能 ,與 mRNA從細胞核到細胞質(zhì)的轉(zhuǎn)移有關(guān)；與 mRNA的半衰期有關(guān)，新合成的 mRNA, polyA鏈較長，而衰老的 mRNA， polyA鏈縮短。l mRNA結(jié)構(gòu)功能要點：l 線形單鏈結(jié)構(gòu)，攜帶 DNA信息，作為指導(dǎo)合成蛋白質(zhì)的 模板，l 5?端有 甲基化結(jié)構(gòu) ，l 3?polyA尾結(jié)構(gòu)，l 半衰期短 (幾分鐘到幾小時 )。 rRNA真核細胞核糖體 rRNA有四類： 5SrRNA， 18SrRNA， 28SRNA。 許多 rRNA的一級結(jié)構(gòu)及由一級結(jié)構(gòu)推導(dǎo)出來的二級結(jié)構(gòu)都已闡明，但是對許多 rRNA的功能迄今仍不十分清楚。RNA的高級結(jié)構(gòu)特點l RNA是單鏈分子，因此，在 RNA分子中，并不遵守堿基種類的數(shù)量比例關(guān)系，即分子中的嘌呤堿基總數(shù)不一定等于嘧啶堿基的總數(shù)。l RNA分子中，部分區(qū)域也能形成雙螺旋結(jié)構(gòu)，不能形成雙螺旋的部分，則形成突環(huán)。這種結(jié)構(gòu)可以形象地稱為 “ 發(fā)夾型” 結(jié)構(gòu)。l 在 RNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)中，堿基的配對情況不象 DNA中嚴格。 G 除了可以和 C 配對外，也可以和 U 配對。 GU 配對形成的氫鍵較弱。不同類型的 RNA, 其二級結(jié)構(gòu)有明顯的差異。l tRNA中除了常見的堿基外，還存在一些稀有堿基，這類堿基大部分位于突環(huán)部分 .rRNA mRNA tRNA 反密碼子氨基酸 新生肽鏈核糖體 (rRNA+蛋白質(zhì)）mRNAtRNA作業(yè)l概念： Chargaff（ 查加夫） 定律。l簡述 DNA雙螺旋模型的要點。l簡述三種 RNA的主要作用。l寫出以下核酸的結(jié)構(gòu)式ATTGCl 一、一般性質(zhì)l 1. 性狀 DNA 為白色類似石棉樣的纖維狀物 RNA為白色粉末或結(jié)晶 DNA 和 RNA均為不對稱大分子，長度與直 徑之比可達 107l 都是極性化合物，易溶于水 ,都溶于 2甲氧乙醇，但不溶于一般有機溶劑如乙醇、乙醚、氯仿、戊醇和三氯醋酸。所以，常用乙醇做沉淀劑，使其從溶液中析出。 脫氧核糖核蛋白（ DNP）核糖核蛋白（ RNP） 易溶于水溶液中。第三節(jié)、核酸的性質(zhì)l 3 . 分子量 RNA和 DNA的相對分子質(zhì)量都很大， DNA 的相對分子質(zhì)量比 RNA的大。 RNA的相對分子質(zhì)量大約從幾萬到幾百 萬或更大一些； DNA的一般在 1061010l DNA耐堿， RNA易被堿水解 l ：鑒別 DNA和 RNA 濃 HCl 濃 HClRNA → 綠色化合物 DNA → 藍紫色化合物 苔黑酚 二苯胺啡啶溴紅（熒光染料）和溴嘧啶都可對 DNA染色，原理是卡在分子中， DNA的離心和電泳顯色可用它們。 l 在核酸分子中，由于嘌呤堿和嘧啶堿具有共軛雙鍵體系，因而具有獨特的紫外線吸收光譜，一般在260nm左右有最大吸收峰，可以作為核酸及其組分定性和定量測定的依據(jù)。l 嘌呤堿基和嘧啶堿基是核酸中最重要的組分。它們的性質(zhì)對于核酸的性質(zhì)和生物功能具有重要影響作用。l 含氮堿基具有芳香環(huán)的結(jié)構(gòu)特點。由于環(huán)上極性基團（如羰基、氨基等）的存在，堿基能夠發(fā)生酮式 烯醇式或氨式 亞氨式的互變異構(gòu)。因此，堿基既有芳香環(huán)的特性，也具有氨、酮和烯醇等相應(yīng)的化學(xué)性質(zhì)。二、含氮堿基的性質(zhì)1，含氮堿基的堿性 l 嘌呤堿基和嘧啶堿基都具有弱堿性。l 環(huán)內(nèi)氨基的 pKa值約為 。l 堿基環(huán)外的氨基（存在于 A、 G和 C） 的堿性很弱，在生理 pH條件下不能被質(zhì)子化。這種情況與苯胺分子中的氨基相似。l 因此嘌呤和嘧啶堿基的堿性主要是環(huán)內(nèi)氨基的貢獻。2,堿基環(huán)氮原子的烷基化反應(yīng) l 在一定條件下，堿基環(huán)上的氮原子可以發(fā)生烷基化反應(yīng)。l 在同樣條件下， U和 T基本上不起反應(yīng)。應(yīng)用 CH2N2 （疊氮甲烷）作為烷基化劑，則所有堿基都能發(fā)生上述反應(yīng)。三、核酸的性質(zhì)l1．核酸的兩性性質(zhì)及等電點l 與蛋白質(zhì)相似，核酸分子中既含有酸性基團（磷酸基）也含有堿性基團（氨基），因而核酸也具有兩性性質(zhì)。l 由于核酸分子中的磷酸是一個中等強度的酸，而堿性（氨基）是一個弱堿，所以核酸的等電點比較低。如 DNA的等電點為 4～ ， RNA的等電點為 2～ 。l RNA的等電點比 DNA低的原因，是 RNA分子中核糖基 2′OH 通過氫鍵促進了磷酸基上質(zhì)子的解離， DNA沒有這種作用。2．核酸的水解l （ 1）酸或堿水解 l 核酸分子中的磷酸二酯鍵可在酸或堿性條件下水解切斷。l DNA和 RNA對酸或堿的耐受程度有很大差別。例如，在 mol/L NaOH溶液中， RNA幾乎可以完全水解，生成 2′ 或 3′ 核苷酸； DNA在同樣條件下則不受影響。這種水解性能上的差別，與 RNA核糖基上 2′OH 的鄰基參與作用有很大的關(guān)系。在 RNA水解時， 2′OH 首先進攻磷酸基，在斷開磷酯鍵的同時形成環(huán)狀磷酸二酯，再在堿的作用形成水解產(chǎn)物。（ 2）酶水解l 生物體內(nèi)存在多種核酸水解酶。這些酶可以催化水解多聚核苷酸鏈中的磷酸二酯鍵。l 以 DNA為底物的 DNA水解酶（ DNases） 和以 RNA為底物的 RNA水解酶（ RNases）。l 根據(jù)作用方式又分作兩類：核酸外切酶和核酸內(nèi)切酶。l 核酸外切酶的作用方式是從多聚核苷酸鏈的一端（3′ 端或 5′ 端）開始，逐個水解切除核苷酸；核酸內(nèi)切酶的作用方式剛好和外切酶相反，它從多聚核苷酸鏈中間開始，在某個位點切斷磷酸二酯鍵。l 在分子生物學(xué)研究中最有應(yīng)用價值的是限制性核酸內(nèi)切酶。這種酶可以特異性的水解核酸中某些特定堿基順序部位。 P150,P1613．核酸的變性、復(fù)性、雜交與沉降l (1) 核酸的變性l 核酸的變性是指核酸雙螺旋區(qū)的多聚核苷酸鏈間的氫鍵斷裂，變成單鏈結(jié)構(gòu)的過程。變性核酸將失去其部分或全部的生物活性。核酸的變性并不涉及磷酸二酯