【正文】 目 錄 第 三 章 多聚核苷酸與核酸 Polynucleotides AND Nucleic Acids 目 錄 多聚核苷酸 (Polynucleotides) 多聚核苷酸是 核苷酸 通過 3?， 5?磷酸二酯鍵連接的聚合物 ， 是核酸 (nucleic acid)分子中的基本形式 。 目 錄 ? 核酸的分類及分布 存在 于細(xì)胞核和 線粒體 分布于細(xì)胞核、細(xì)胞質(zhì)、 線粒體 (deoxyribonucleic acid, DNA) (ribonucleic acid, RNA) 脫氧核糖核酸 核糖核酸 攜帶遺傳信息，并通過復(fù)制傳遞給下一代。 是 DNA轉(zhuǎn)錄的產(chǎn)物，參與遺傳信息的復(fù)制與表達(dá)。某些病毒 RNA也可作為遺傳信息的載體 目 錄 第一節(jié) 多聚核苷酸 Polynucleotides 目 錄 一、多聚核苷酸就是核苷酸的多聚物 多個 核苷酸 （ nucleitide） 通過 3?， 5?磷酸二酯鍵 （ phosphodiester bond） 連接 、 形成的鏈狀聚合物 ， 即多聚核苷酸 （ polynucleotides） 。 目 錄 3?, 5?磷酸二酯鍵 （一） 3?, 5?磷酸二酯鍵是核酸的基本結(jié)構(gòu)鍵 目 錄 5?端 3?端 C G A （二）多聚核苷酸鏈有方向性 目 錄 A G P 5? P T P G P C P T P OH 3? （三）書寫方法 5? pApCpTpGpCpTOH 3? 5? A C T G C T 3? 目 錄 目 錄 （四）核酸分為核糖核酸和脫氧核糖核酸兩類 ? RNA是單鏈多聚核糖核苷酸 ? DNA是單鏈或雙鏈多聚脫氧核糖核酸 目 錄 二、多聚核苷酸鏈在細(xì)胞內(nèi)通過復(fù)制和轉(zhuǎn)錄而合成 生物體內(nèi)的 DNA鏈或 RNA鏈的合成是在包括 DNA聚合酶或 RNA聚合酶在內(nèi)的一組酶共同參與下完成的 。這個合成過程以 dNTP或 NTP為原料 ， 以單鏈 DNA鏈為模板 ， 逐步地完成從 5?末端到 3?末端的合成 。 以 DNA為模板合成 DNA鏈和 RNA鏈的過程分別稱為 復(fù)制 （ 第十六章 ） 和 轉(zhuǎn)錄 （ 第十七章 ） 。 目 錄 三、多聚核苷酸鏈可在體外經(jīng)多種方式合成 （一） DNA聚合酶鏈反應(yīng)是當(dāng)前獲得 DNA片段最常用技術(shù) （二）單鏈寡脫氧核糖核苷酸鏈可利用亞磷酰胺三酯方法合成 （三）核糖核苷酸鏈可利用體外轉(zhuǎn)錄體系合成 目 錄 （一） DNA聚合酶鏈反應(yīng)是當(dāng)前獲得 DNA片段最常用技術(shù) DNA聚合酶鏈反應(yīng) （ DNA polymerase chain reaction，PCR） 是在體外條件下復(fù)制 DNA片段的方法 。 將專用的DNA 聚 合 酶 （ DNA polymerase ） 、 dNTP 、 一對引物（ primer） 及模板 DNA混合在一起 ， 經(jīng)過多個升溫解鏈 降溫退火 恒溫延伸的循環(huán)過程 ， DNA聚合酶將合成出與模板完全相同的雙鏈 DNA片段 。 每一個循環(huán)過程都將被復(fù)制的 DNA片段數(shù)目按指數(shù)增長 ， 因此采用 PCR技術(shù)獲得 DNA的過程 ， 又稱為 體外擴(kuò)增（ in vitro amplification） 技術(shù) ， 應(yīng)用極廣 （ 第二十三章 ） 。 目 錄 （二）單鏈寡脫氧核糖核苷酸鏈可利用亞磷酰胺三酯方法合成 該合成通常是在 DNA自動合成儀的固相載體上完成的 ，連接一個核苷酸需要 4個步驟 。 然后 ， 通過氨水高溫處理將核苷酸鏈從固相載體上分離下來 。 利用 DNA自動合成儀合成的寡核苷酸 DNA單鏈一般為幾十個核苷酸 。 值得注意的是 ， 該方法中的合成方向是從 3?末端向 5?末端合成 。 用于基因檢測的寡核苷酸 探針 （ probe） 以及用于PCR反應(yīng)的 引物 都是利用該方法得到的 。 目 錄 （三）核糖核苷酸鏈可利用體外轉(zhuǎn)錄體系合成 利用 體外轉(zhuǎn)錄體系 （ in vitro transcription system） 合成RNA（ 鏈 ） 是分子生物學(xué)常用技術(shù) 。 這種體外轉(zhuǎn)錄體系是現(xiàn)代發(fā)展起來的體外轉(zhuǎn)錄 （ in vitro transcription） 技術(shù) —— 在含有 RNA聚合酶 （ 轉(zhuǎn)錄酶 ） 、 必要的蛋白質(zhì)因子 、 核苷三磷酸等條件的體外無細(xì)胞體系中 ， 加入 DNA模板 ， 模仿體內(nèi)轉(zhuǎn)錄 、 生成 RNA的過程 （ 第二十四章 ） 。 利用真核細(xì)胞核抽提物 （ nuclear extract） 建立再造體系是當(dāng)前生物技術(shù)商家提供體外轉(zhuǎn)錄商品試劑盒 （ kit） 的主要來源 。 目 錄 四、核苷酸的排列順序就是多聚核苷酸鏈的一級結(jié)構(gòu) ?定義 多聚核苷酸鏈的核苷酸從 5?末端到 3?末端的排列順序 。 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 C G A 目 錄 第二節(jié) DNA的結(jié)構(gòu)和功能 Structure and Function of DNA 目 錄 一、 DNA的二級結(jié)構(gòu)是右手雙螺旋 目 錄 （一） DNA的堿基組成遵循 Chargaff法則 Chargaff 規(guī)則 不同種屬生物的 DNA堿基組成不同； 同一個體不同器官、不同組織的 DNA具有相同的堿基組成； 對于一個特定的組織的 DNA，其堿基組份不隨其年齡、營養(yǎng)狀態(tài)和環(huán)境而變化； 腺嘌呤與胸腺嘧啶的摩爾數(shù)相等，鳥嘌呤與胞嘧啶的摩爾數(shù)相等。 [A] = [T] [G] ? [C] 目 錄 不同生物來源的 DNA堿基組分的相對比例 來源 A G C★ T A/T G/C G+C 嘌呤 /嘧啶▲ 大腸桿菌 結(jié)核桿菌 酵母 豬 牛胸腺 牛脾 牛精子 人 ★ 包括 5甲基胞嘧啶 ▲ 比值偏離 1 ： 1是實驗誤差所致 目 錄 ?DNA是反向平行 、 右手螺旋的雙鏈結(jié)構(gòu) ? 兩條多聚核苷酸鏈 相互平行但走向相反 ， 圍繞著同一個螺旋軸形成右手雙螺旋結(jié)構(gòu) ? 由脫氧核糖和磷酸基團(tuán)構(gòu)成的親水性骨架 （ backbone） 位于雙螺旋結(jié)構(gòu)的外側(cè) ， 而疏水的堿基位于 內(nèi)側(cè) 。 直徑為 2 nm， 螺距為 nm ? 從外觀上看 ， DNA雙螺