核酸的組成與結(jié)構(gòu)ppt課件(已修改)
2025-05-24 05:10 本頁(yè)面
【正文】 1 第三章 核酸的組成與結(jié)構(gòu) 本章重點(diǎn)： DNA和 RNA的組成 、 結(jié)構(gòu)和功能 。 本章難點(diǎn)： DNA結(jié)構(gòu)的多態(tài)性。 3 二、 DNA 的結(jié)構(gòu)與功能 一級(jí)結(jié)構(gòu)（ Primary structure）： 指 DNA分子中核苷酸的排列順序。 二級(jí)結(jié)構(gòu)（ Secondary structure）： 雙螺旋（ double helix） 三股螺旋（ triple helix） 三（高）級(jí)結(jié)構(gòu)（ Tertiary structure）： 超螺旋（ supercoil） 4 （一） DNA的一級(jí)結(jié)構(gòu) 指 DNA分子中 4種核苷酸的連接方式和排列順序。 1. Chargaff法則 Chargaff于 19461950年根據(jù)紙層析、離子交換層析和紫外分光光度試驗(yàn)結(jié)果提出查伽夫定則：四種堿基的數(shù)量不是等量的；同一物種 DNA堿基組成不變，而物種間則有很大不同；嘌呤堿基總量與嘧啶堿基的總量相等 (A+G=T+C)，且腺嘌呤與胸腺嘧啶數(shù)相等“ A”=“T” 、鳥(niǎo)嘌呤與胞嘧啶數(shù)相等 “ G”=“C”。 查伽夫定則表明：核酸并不是四核苷酸結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)單重復(fù)，核酸的堿基序列信息可能具有重要意義。以后的研究表明：堿基序列正是核酸生物學(xué)功能的基礎(chǔ)，是遺傳信息的內(nèi)在形式。核酸序列分析技術(shù)是最重要的分子生物學(xué)研究技術(shù)，主要包括： Sanger雙脫氧法和 Maxam and Gillbert化學(xué)法?；诨瘜W(xué)法的 DNA序列自動(dòng)分析儀已成為常規(guī)實(shí)驗(yàn)設(shè)備。 7 （二） DNA的二級(jí)結(jié)構(gòu) 指兩條核苷酸鏈反向平行盤(pán)繞所生成的雙螺旋結(jié)構(gòu)。 1953年美國(guó)青年生物學(xué)家 Watsn和英國(guó)中年物理學(xué)家 Crick根據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)規(guī)律和 DNA的 X射線衍射研究，提出了著名的DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型，并為以后拍攝的電鏡直觀形象所證實(shí)，從而奠定了分子生物學(xué)的基礎(chǔ)。 （ 1）要點(diǎn)： DNA分子是由兩條同軸反向互相纏繞的多核甘酸鏈組成的雙螺旋結(jié)構(gòu)；糖和磷酸排在外面構(gòu)成骨架 ,兩鏈相應(yīng)的核甘酸的堿基互相配對(duì)由氫鍵連接排列在內(nèi)側(cè)；雙螺旋直徑為 20A，螺距為 34A,包含 10對(duì)堿基。 （ 2）意義： DNA雙螺旋模型結(jié)構(gòu)同時(shí)表明， DNA可以按堿基互補(bǔ)配對(duì)原則進(jìn)行半保留復(fù)制，而在此之前對(duì)復(fù)制方式人們對(duì)一無(wú)所知； DNA核苷酸順序規(guī)定該基因編碼蛋白質(zhì)的氨基酸順序；DNA中的遺傳信息就是堿基序列；并存在某種遺傳密碼 (geic code)，將核苷酸序列譯成蛋白質(zhì)氨基酸順序。在其后的幾十年中，科學(xué)家們沿著這兩條途徑前進(jìn)，探明了 DNA復(fù)制、遺傳信息表達(dá)與中心法則等內(nèi)容。 8 沃森、克里克和威爾金斯因發(fā)現(xiàn)生命的雙螺旋而榮獲 1962年諾貝爾醫(yī)學(xué)生理學(xué)獎(jiǎng)。 （左一：威爾金斯，左三：克里克左五： 沃森） Franklin RE， 1920－ 1958） 和同事威爾金斯在 1951年率先采用 X射線衍射技術(shù)拍攝到 DNA晶體照片，為推算出 DNA分子呈螺旋結(jié)構(gòu)的結(jié)論， 提供了決定性的實(shí)驗(yàn)依據(jù) 。但“科學(xué)玫瑰”沒(méi)等到分享榮耀，在研究成果被承認(rèn)之前就已凋謝。 9 超高分辨率掃描式電子顯微鏡拍到的 DNA照片 DNA的人工模型 富蘭克林拍攝的 DNA的 X射線衍射圖 X衍射技術(shù)是用 X光透過(guò)物質(zhì)的結(jié)晶體，使其在照片底片上衍射出晶體圖案的技術(shù)，這個(gè)方法可以用來(lái)推測(cè)晶體的分子排列；沃森和克里克從衍射圖譜中受到啟示。 10 DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型 11 12 （ 1）右手螺旋： ADNA、 BDNA、 CDNA、 DDNA、 EDNA、 TDNA； （ 2）左手螺旋： ZDNA。 BDNA： 為 DNA在生理狀態(tài)下的構(gòu)型，右手雙螺旋構(gòu)型（沃森和克里克模型），每螺旋為 10個(gè)核苷酸對(duì)。 ADNA： 為 DNA的脫水構(gòu)型，右手螺旋，每螺旋為 11個(gè)核苷酸對(duì)。 ZDNA
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