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11 第六章 核酸.ppt

页数:97页文件大小:11.69 MB来源: 生物化学ppt课件

本课件介绍核酸的发现、分类与生物学功能,讲解核苷酸的化学组成与DNA、RNA的一级结构,重点展开DNA双螺旋结构模型、各类RNA的结构特点与核酸的高级结构,并介绍核酸的紫外吸收、变性与复性、杂交等理化性质与常用研究方法。

第六章核酸,本节涵盖第一节核酸通论、DNA双螺旋结构模型的建立1953年J.等内容
第一节核酸通论,主要讲核酸的发现和研究简史(一与核酸的发现和研究简史(一
DNA双螺旋结构模型的建立1953年J.,重点说明(三)DNA双螺旋结构模与(三)DNA双螺旋结构模等要点
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第1页:第六章核酸

  • 第六章核酸Nucleic Acid第一节核酸通论第二节核酸的结构第三节核酸物化性质第四节核酸的研究方法

第2页:第一节核酸通论

  • 核酸的发现和研究简史(一)核酸的发现1868年瑞士科学家F.Miescher----------核素(酸性)----------鱼精蛋白(碱性)1889年Altmann制备了不含蛋白质的-------------核酸(二)核酸的早期研究核素的功能染色质与核酸核酸中的碱基四核苷酸假说DNA与RNA 核酸的高度特异性

第3页:DNA双螺旋结构模型的建立1953年J.

  • (三)DNA双螺旋结构模型的建立1953年J.D.Watson 和F.Crich提出这是-----------------20世纪自然科学中最伟大的成就之一。分子生物学的三个学派:结构学派信息学派生化遗传学派中心法则:即遗传信息从DNA传到RNA,再传到蛋白质。主要依据:前人所做已知核酸的结构知识-----E.Chargaff DNA X射线衍射结果----M.Wilkins和R.FranklinDNA衍射图的研究及蛋白质α-螺旋结构的启发

第4页:生物技术的兴起

  • (四)生物技术的兴起DNA重组技术:切割技术、分子克隆和快速测序。发展了分子水平、细胞水平和个体水平的各种生物技术和生物工程。逆转录酶(20世纪70年代)RNA的研究:核酶、反义RNA、同源异形体蛋白质、mRNA序列可以编辑、核糖体移码。(20世纪80年代)人类基因组计划(HGP):基因组时代后基因组时代:功能基因组学、结构基因组学

第5页:二、核酸的种类和分布脱氧核糖核酸

  • 核酸的种类和分布脱氧核糖核酸(DNA)主要在细胞核核糖核酸(RNA)主要在细胞质原核细胞染色体DNA:集中在核区染色体外基因:质粒DNA三类RNA:主要分布在核外tRNA:结构大小基本相同真核生物染色体DNA:在核内染色体外基因:是线粒体、叶绿体等细胞器含有的DNArRNA和mRNA :结构大小差异较大。真核生物细胞器有自身的tRNA 、rRNA和mRNArRNA含量最丰富。mRNA种类最多。病毒只含DNA,或只含RNA如:HIV是单链RNA病毒RNA种类、结构很多

第6页:三、核酸的生物功能1944年

  • 核酸的生物功能1944年Avery等发表实验结果.(一)DNA是主要的遗传物质

第7页:Griffith转化实验

  • Griffirh转化实验(1928年英国细菌学家)转化因子:注射无毒性的R型注射毒性的SIII注射已杀死的无毒性的SIII+R型菌株分离到有活的性的SIII

第8页:DNA作为遗传物质的第一个实验证据

  • DNA作为遗传物质的第一个实验证据Avery和他的合作者:用降解DNA、RNA和蛋白质的酶分别作用于有毒的S 型细胞抽提物,然后分别与无毒的R型细胞混合,观察转化现象发生。结果:只有DNA被酶解而遭到破坏的抽提物无转化作用。说明:DNA是转化所必须的转化因子,在1944年发表了他的实验结果。转化因子是DNA而不是蛋白质

第9页:RNA作为遗传物质的实验

  • RNA作为遗传物质的实验(有些生物只由RNA和蛋白质组成)
  • T2噬菌体的感染实验(1952年Hershey和Chase)35S32P

第10页:RNA参与蛋白质的生物合成三类

  • (二)RNA参与蛋白质的生物合成三类RNA共同控制着蛋白质的生物合成rRNA:占细胞总RNA的80%,核糖体的组分,核糖体是蛋白质合成的场所,23SRNA具有核酶活性,能催化肽键形成。tRNA:占细胞总RNA的15%,是转换器,携带氨基酸并起解译作用。mRNA:占细胞总RNA的3~5%,是信使,携带DNA的遗传信息并起蛋白质合成的模板作用。RNA功能的多样性:5类功能其核心作用是:基因表达的信息加工和调节。476页

第11页:第二节核酸的结构

  • 核苷酸核酸是一种多聚核苷酸。核酸核苷酸磷酸核苷戊糖碱基核酸水解示意图

第12页:组成核酸的碱基

  • (一)组成核酸的碱基NHNN324165NCH789NN1263451.嘌呤碱与嘧啶碱:A、G、C、T、U。二十世纪五十年代,Chargaff发现核酸中碱基组成有种的差异,但无组织差异

第13页:稀有碱基大多出现在

  • 次黄嘌呤( I )
  • 二氢尿嘧啶( D )
  • 假尿嘧啶( ψ)
  • 5-甲基胞嘧啶( m5C )
  • 1-甲基腺嘌呤( m1A )
  • N6-N6甲基腺嘌呤( m6A )2

第14页:在紫外区有吸收

  • 酮式—烯醇式胺式—亚胺式
  • 碱基的结构特征

第15页:组成核酸的戊糖

  • (二)组成核酸的戊糖组成核酸的戊糖有两种:1‘1‘2‘2‘3‘3‘4‘5‘4‘5‘

第16页:核苷的结构

  • (三)核苷nucleoside(天然核苷为反式)糖与碱基之间以C-N键,称为N -糖苷键嘌呤核苷:糖C1’ -N9 碱,嘧啶核苷:糖C1’-N1碱核糖核苷A G C U99111‘1‘1‘1‘

第17页:脱氧核糖核苷

  • 脱氧核糖核苷

第18页:核苷酸的结构

  • (四)核苷酸nucleotide核苷酸是核苷的磷酸酯

第19页:两类核苷酸

  • 两类核苷酸:核糖核苷酸和脱氧核糖核苷酸腺嘌呤核苷酸(5′-AMP)NNNH2NNOHHOHHOHHCH2OPO¯O¯O5´胞嘧啶脱氧核苷酸(5′-dCMP)NOHHHHOHHCH25´ONH2NOPO¯O¯O55均为β-糖苷键磷酸酯键

第20页:核苷酸的表示

与一个磷酸结合——MP
dAMP、UMP
与二个磷酸结合——DP
ADP
与三个磷酸结合——TP
ATP

第21页:两类核酸的基本化学组成

  • 两类核酸的基本化学组成DNARNA碱基A、G、C、TA、G、C、U核糖D-2脱氧核糖脱氧核糖磷酸磷酸磷酸核苷酸脱氧核糖核苷酸dAMP dGMP dCMP dTMP核糖核苷酸AMP GMP CMP UMP给动物食用3H标记的T,可使DNA带有放射性,而RNA不带

第22页:细胞中的游离核苷酸

  • 细胞中的游离核苷酸(一般为5,-核苷酸)作为第二信使参与细胞信号传递。核苷多磷酸和寡核苷多磷酸对代谢起调控作用。cAMPcGMPPPGPP

第23页:ATP参与能量代谢

  • ATP参与能量代谢

第24页:二、核酸的共价结构核酸中核苷酸的连接方式

  • 核酸的共价结构核酸中核苷酸的连接方式:通过3‘,5’–磷酸二酯键连接。3‘3‘3‘3‘3‘5‘5‘5‘5‘5‘蛇毒磷酸二酯酶牛脾磷酸二酯酶碱基序列从左到右表示5’ →3’a位b位

第25页:DNA链的5'端与3'端

  • 5‘3‘

第26页:DNA的一级结构

  • (一)DNA的一级结构
  • 指脱氧核糖核苷酸序列.直线形或环形无分支多聚体
  • 生物的遗传特征
  • 基因:指DNA分子中最小的功能单位
  • 基因组:某生物体所含全部基因
  • 大小表示:如108bp
  • 真核生物DNA存在有三类核苷酸序列:高度重复、中度重复和单一序列。5′PAPCPGPCPTPGPTPA3′或5′ACGCTGTA3′

第27页:RNA的一级结构

  • (二)RNA的一级结构
  • tRNA (转运RNA)
  • 第一个被测定核苷酸序列的RNA是:酵母丙氨酸tRNA
  • 通常有73~93个核苷酸组成,含有较多的稀有碱基。有一些保守序列。5‘端PG----CPCPAOH3‘端

第28页:rRNA

细菌rRNA
5S、16S、23S三种。(前体是30SrRNA)
哺乳动物rRNA
5S、5.8S、18S、28S四种。(后三者前体是45SrRNA)
含修饰核苷
rRNA的甲基化较多,且发生在核糖上的多(Gm, Um)
mRNA(信使RNA)原核生物
一条mRNA链上有多个编码区,为多顺反子。无修饰碱基。5‘3‘非编码区非编码区编码区:编码三种功能相关的蛋白质

第29页:5’末端有帽子结构

  • 5’末端有帽子结构:3’末端有polyA结构:真核生物:一条mRNA链上一个编码区,即为单顺反子。成熟mRNA两端均带有3’-OH。485页m7G5’ppp5’Np(A)nAAAAOH编码区:编码一种蛋白质帽子结构还有:m7G5’ppp5NmpNp m7G5’ppp5’ NmpNmpNp帽子结构:抗5‘-核酸外切酶的降解作用;还助于核糖体对mRNA的识别和结合

第30页:

第31页:三、核酸的高级结构

  • 核酸的高级结构(一)DNA的二级结构:DNA的双螺旋结构两条链反向,碱基互补(A与T,C与G),成对碱基处于同一平面,均在主链内侧

第32页:维持双螺旋结构稳定的因素

  • 两条链碱基之间的氢键
  • 碱基之间的堆积力(离子键、范德华力)
  • 环境中的正离子。碱基互补的生物学意义?碱基和糖环平面相互垂直

第33页:二级结构因环境条件而改变几种

  • 二级结构因环境条件而改变几种DNA钠盐A-DNA:相对湿度75%每周11个核苷酸对,粗短Z-DNA:左手螺旋每周12个核苷酸对,细长B-DNA:相对湿度92%每周10.4个核苷酸对A.Rich在研究d(CGCGCGCG)寡聚体的结构时,发现它为左手螺旋,称为Z-DNA。天然B-DNA和Z-DNA可相互转变

第34页:H-DNA

  • H-DNA:三条链局部螺旋

第35页:DNA的三级结构密度大

  • (二) DNA的三级结构密度大;凝胶电泳中移动速度快

第36页:双链(螺旋)环状

  • 某些病毒、细菌质粒、真核线粒体、叶绿体、细菌染色体中的DNA
  • 原核生物的染色体DNA与碱性的精胺和亚精胺结合。DNA的拓扑学特征研究物体变形后仍然保留下来的结构特性

第37页:松驰环形正超螺旋

  • 松驰环形正超螺旋(左旋)解链环形负超螺旋(右旋)天然存在的DNA多为负超螺旋(易解链,便于复制、转录)

第38页:

第39页:双链(螺旋)线形

  • 双链(螺旋)线形DNA真核细胞染色质中的DNA与组蛋白形成复合体

第40页:DNA+组蛋白(H

  • DNA + 组蛋白(H
  • H2A、H2B、H
  • H4)染色质(染色体)压缩核蛋白494页核小体

第41页:核小体中的组蛋白

  • DNA 链在组蛋白上盘绕
  • 用稀酸或高盐溶液处理染色质,可以使组蛋白与DNA解离?
  • 组蛋白带正电荷的碱性基团与DNA中带负电荷的磷酸基团静电吸引
  • 酸处理:使磷酸基团质子化,失去所带的负电荷,复合物解离
  • 高盐溶液处理:阳离子取代组蛋白与DNA结合,复合物解离

第42页:从核小体到染色体

  • 从核小体到染色体

第43页:例如人中期染色体中含

  • 例如人中期染色体中含6.2×109bp(碱基对),其理论长度应为200cm,这么长的DNA被包装在46个5um长的圆柱体(染色体)中,其压缩比约为104。分裂间期染色质比较松散,压缩比大约是102-103。3.有的病毒为单链DNA(ssDNA)

第44页:RNA的高级结构天然

  • (四) RNA的高级结构天然RNA一般都是以单链形式存在。一般双链区占全部RNA分子的50%左右

第45页:tRNA的高级结构

  • tRNA的高级结构(转运RNA)tRNA的二级结构五部分
  • 氨基酸接受臂
  • 二氢尿嘧啶环
  • 反密码环
  • 额外环:之间差异较大,是分类的指标
  • TψCG 环

第46页:tRNA的三级结构均为倒L型

  • tRNA的三级结构均为倒L型

第47页:rRNA的高级结构构成核糖体的主要物质之

  • rRNA的高级结构构成核糖体的主要物质之一498页表13-9

第48页:mRNA

  • mRNA(信使RNA)的高级结构游离的mRNA可以产生高级结构,但在核糖上翻译时必须解开。在真核细胞中还有少量
  • 核内小RNA(snRNA):可识别、加工RNA
  • 核不均一RNA(hnRNA):mRNA的前体
  • 反义RNA(asRNA):可与mRNA部分或全部序列互补;抑制DNA复制、转录;抑制mRNA翻译

第49页:第三节核酸的物化性质

  • 核酸的水解
  • 核酸的酸碱性质
  • 核酸的紫外吸收
  • 核酸的变性、复性与杂交502页

第50页:一、核酸的水解

  • 核酸的水解(一)酸水解
  • 糖苷键比磷酸酯键更易被酸水解
  • 对酸最不稳定的嘌呤与脱氧核糖之间的糖苷键。(二)碱水解
  • DNA的磷酸酯键对碱稳定。?常用来除去溶液中的RNA杂质。参书502页(脱氧核糖上无2‘-OH,不能形成碱水解的中间产物)
  • 碱水解核酸时先形成2′,3 ′-环核苷酸,再水解为2′或3 ′-核苷酸

第51页:酶水解水解磷酸二酯键的酶有

  • (三)酶水解水解磷酸二酯键的酶有
  • 非特异性--------------------------------磷酸二酯酶
  • 专一水解核酸的磷酸二酯键--------核酸酶
  • 核酸酶的分类
  • 核糖核酸酶与脱氧核糖核酸酶;各种作用位点?
  • 核酸内切酶与核酸外切酶(方向性3‘ 5’或5‘ 3’);
  • 双链酶与单链酶
  • 作用于3‘-OH(b位)或5‘-OH(a位)与磷酸基之间断裂的酶

第52页:几种核酸酶

  • 胰核糖核酸酶(RNaseA):水解RNA,作用于嘧啶核苷酸与其它核苷酸形成的磷酸二酯键b位。得到3‘-嘧啶核苷酸和以3‘-嘧啶核苷酸结尾的寡聚核苷酸
  • RNaseT1:作用于鸟嘌呤核苷酸与其它核苷酸形成的磷酸二酯键b位
  • 牛脾磷酸二酯酶:从3‘-端开始作用于磷酸二酯键b位
  • 胰脱氧核糖核酸酶(DNaseI)可以随机地水解溶液中的DNA的磷酸二酯键,但是DNaseI作用于染色体DNA只能使之有限水解,产生的DNA片段长度均为200bp的倍数。(因绕组蛋白的DNA不被水解,只水解核小体与核小体之间的连接DNA的片段200bp。)

第53页:在细菌中发现有这类酶

  • 识别双链DNA上特定的位点(4-8碱基对(bp)范围),将两条链都切断,形成粘末端和平末端。具有极高专一性,数千种
  • 往往与一种甲基化酶同时成对存在,具有相同的底物专一性,具有识别相同碱基序列的能力。限制性内切酶生物学功能及应用价值:降解外面侵入的DNA,但不降解自身细胞中的DNA,因为在自身DNA的酶切位点上经甲基化修饰而受到保护。是基因工程、体外重组、基因的分离、测序最重要的工具酶

第54页:

第55页:

第56页:对DNA片段做物理图谱分析

  • 对DNA片段做物理图谱分析:需将DNA用限制性内切酶切成一组片段,以特异序列作标记,确定这些片段的位置,即得到DNA的物理图谱。核酸的工具酶有:水解酶类;聚合酶类;连接酶; 反转录酶

第57页:粘性末端与EcoRI复合体

  • 粘性末端EcoRI与DNA的复合体

第58页:应用于克隆

  • 应用于克隆,测序,检测DNA等

第59页:二、核酸的酸碱性质

  • 核酸的酸碱性质
  • 分子中的碱基、核苷、核苷酸均可发生解离
  • 核苷酸的等电点。在制备、分析中应用
  • DNA的等电点为4~4.5,RNA的等电点为2~2.5。原因:是RNA分子中核糖基2′-OH 通过氢键促进了磷酸基上质子的解离

第60页:三、核酸的紫外吸收

  • 核酸的紫外吸收
  • 最大吸收峰在260nm 附近。因碱基有共轭双键
  • 与溶液的pH、核酸变性、单链和双链有关

第61页:定量和定性测定

  • DNA的纯度的判定:一般用OD260/OD280的比值来判断。纯的DNA为1.8;(若小于1.8,说明有蛋白质残留)纯RNA为2 .0;
  • 若核酸样品A的OD260/OD280>B的OD260/OD280则A的纯度大于B的纯度对吗

第62页:核酸的呈色反应溴化乙锭

  • 核酸的呈色反应溴化乙锭EtBr:-------核酸染料在300nm波长的紫外光照射下发出荧光。在适当的下,荧光强度与DNA片段的大小(或数量)成正比。丫啶染料:可插入碱基与碱基之间,造成移码突变。溴化乙锭分子

第63页:四、核酸的变性、复性及杂交

  • 核酸的变性、复性及杂交
  • 核酸的变性变性与降解80~100℃

第64页:DNA的熔点或溶解温度

DNA的熔点或溶解温度(Tm)
常将引起DNA双螺旋结构失去一半时(将紫外吸收的增加量达最大增量一半时)的温度值称为该DNA的熔点或溶解温度用Tm 表示。DNA的变性过程是突发性的,它在很窄的温度区间内完成
增色效应与减色效应
增色效应:双链DNA变性过程中其光吸收升高。减色效应:在DNA复性(恢复双链)的过程中则伴随着光吸收的减少
能够引起核酸变性的因素
温度升高、酸碱度改变、有机溶剂(甲醛、尿素)

第65页:影响DNA的Tm大小的因素

  • DNA的均一性:均一性越高,其溶解温度范围越窄
  • G-C之含量:(G+C)%=(Tm-69.3) ×2.44,
  • 介质中的离子强度:越低,其Tm范围越宽,Tm越低,所以要保存在较高浓度的盐溶液中(1mol/LNaCl)
  • 变性剂,使Tm下降
  • 双链DNA热变性,或在pH2以下,或pH12以上,其OD260增加还是减少
  • 单链DNA在同样条件下OD260增加、减少还是不变
  • DNA热变性后,形成无规卷曲,粘度下降,沉降系数和浮力密度增加

第66页:核酸的复性

  • 将变性的DNA缓慢冷却(退火)时,可以复性
  • 影响复性的因素:均一性、浓度、片段大小、重复序列多少、温度、离子强度
  • 复性反应速度用Cot1/2来衡量:表示复性一半的Cot值。与DNA的复杂程度(非重复序列长度)成正比

第67页:DNA 的变性和复性

  • DNA 的变性和复性

第68页:核酸的杂交

  • 在退火条件下,不同来源的DNA互补区形成双链,或DNA单链与RNA链的互补区形成DNA-RNA杂合双链的过程称为。(DNA-RNA双链与A-DNA相似,粗短)
  • 杂交程度与同源性成正比

第69页:核酸分子杂交技术

  • 核酸分子杂交技术,是在1968年由华盛顿卡内基学院的RoyBritten及其同事发明的。所依据的原理是

第70页:探针:通常对天然或人工合成

  • 探针:通常对天然或人工合成的DNA或RNA片段进行放射性同位素或荧光标记,做成探针。原位杂交:直接用探针与菌落或组织细胞中的核酸杂交,因未改核酸所在的位置称。点杂交:将核酸直接点在膜上,再与探针杂交称。核酸杂交可以在液相或固相上进行

第71页:第四节核酸的研究方法

  • 核酸的分离、提纯和定量测定
  • 核酸的超速离心
  • 核酸的凝胶电泳
  • DNA聚合酶链反应(PCR)
  • 印迹技术
  • 核酸的核苷酸序列测定

第72页:一、核酸的分离了、提纯和定量测定

  • 核酸的分离了、提纯和定量测定(一)DNA和RNA的分离
  • DNA为白色纤维状固体,为线性分子,极不对称,溶液粘度高。对碱稳定
  • RNA为白色粉末,溶液粘度低,对碱不稳定。(二)核酸含量的测定
  • 紫外分光光度法、定磷法、定糖法
  • D-核糖:与浓盐酸和苔黑酚(甲基间苯二酚)共热产生绿色
  • D-2-脱氧核糖:与酸和二苯胺一同加热产生蓝紫色

第73页:二、核酸的超速离心

  • 核酸的超速离心(一)核酸密度的测定氯化铯---EtBr密度梯度离心法(二)测定DNA中的G-C含量(三)溶液中核酸构象的研究(四)用于核酸的制备超螺旋DNA

第74页:三、核酸的凝胶电泳琼脂糖

  • 核酸的凝胶电泳琼脂糖凝胶电泳:聚丙烯酰胺凝胶电泳:基本原理:一种分子被放置到电场中,它就会以一定的速度移向适当的电极。电泳迁移率:用途:DNA分型、DNA核苷酸序列分析、限制性内切酶片段分析以及限制酶切作图、蛋白质或核酸分子混合物中的各种成分彼此分离开来。参看实验讲义

第75页:琼脂糖及聚丙烯酰胺凝胶分辨的能力凝胶类型

  • 琼脂糖及聚丙烯酰胺凝胶分辨的能力凝胶类型及浓度分离DNA片段的大小范围/bp0.3%琼脂糖0.7% 琼脂糖1.4% 琼脂糖4.0% 聚丙烯酰胺10.0% 聚丙烯酰胺20.0% 聚丙烯酰胺50000~100020000 ~ 10006000 ~ 3001000 ~ 100500 ~ 2550 ~ 1

第76页:四、PCR技术

  • PCR技术(聚合酶链式反应、基因的体外扩增)概念:1985年Mullis发明的一种体外模拟自然DNA复制的核酸扩增技术。原理:提供两个寡核苷酸引物能与模板互补DNA链上的侧翼序列杂交,利用PCR即能合成某一序列的大量拷贝

第77页:基本步骤

  • 设计一对引物
  • 优化反应体系:模板、引物、4种dNTP,DNA聚合酶、Mg2+
  • 选择3个温度进行热循环(25~30个周期):变性94℃退火45~60 ℃延伸(1min),循环25~30个周期,最后延伸10min
  • 应用电泳技术,检测扩增结果.

第78页:(c)(b)引物25’3

  • (c)(b)引物25’3’3’3’5’5’(d)5’3’靶DNA的扩增(a)5’3’引物13’5’3’5’引物2互补链引物1互补链单位长度的链不同长度的链5’3’3’5’引物1互补链引物2互补链目的片段(不同长度的链未示出)

第79页:温度(℃)时间

  • 温度(℃)时间(min)94726094℃变性(1min)60℃退火(1min)72℃延伸(1.5min)循环1循环2循环3PCR反应的温度循环周期

第80页:(a)(b)(c)(d)

  • (a)(b)(c)(d)(e)基因组DNADNA限制片段硝酸纤维素滤膜同探针同源杂交的基因DNA片段X光底片
  • 印迹技术
  • 萨瑟恩DNA印迹杂交Southern DNA印迹转移技术硝酸纤维素膜结合单链核酸

第81页:

第82页:

第83页:诺赛恩RNA印迹技术(N

  • 诺赛恩RNA印迹技术(Northern blotting)是将RNA分子从电泳凝胶转移到硝酸纤维素滤膜或其他化学修饰的活性滤纸上,进行核酸杂交的一种实验方法。所以叫做诺赛恩RNA印迹技术
  • 韦斯顿蛋白质杂交技术(Western blotting)将蛋白质从电泳凝胶中转移到硝酸纤维素滤膜上,然后同放射性同位素125I标记的特定蛋白质之抗体进行反应。探针:一小段(十几至数百)多聚核苷酸单链用32P或生物素标记其末端或全链
  • 制备:用确诊病人细胞中提取的DNA;用病毒DNA ;用肿瘤组织提取的DNA等

第84页:分子杂交和印迹法

  • 分子杂交和印迹法

第85页:上:探针标记右

  • 上:探针标记右:放射自显影

第86页:Northern杂交

  • Northern blot:用于检测RNAWestern blot:用于检测蛋白质

第87页:六、DNA的序列测定

  • DNA的序列测定
  • Maxam,Gilber提出的化学断裂法
  • Sanger提出的双脱氧法原理
  • 碱基配对;
  • 聚合酶可催化在试管内合成与模板互补的DNA新链;
  • 双脱氧核苷酸无3’-OH,合成到此终止;
  • 经变性胶电泳分离随机得到的大小不等的片段,片段的末端核苷酸必为该种双脱氧核苷酸
  • DNA测序的解决得益于:高分辨率的聚丙烯酰胺凝胶电泳和限制性内切酶两种技术

第88页:双脱氧法

  • 双脱氧法

第89页:可以从电泳凝胶板上直接读出DNA 序列

  • 可以从电泳凝胶板上直接读出DNA 序列

第90页:

第91页:核酸序列测定

  • 核酸序列测定

第92页:计算机读序

  • 计算机读序

第93页:六、基因重组技术和基因工程基因组

  • 基因重组技术和基因工程基因组:是生物体内遗传信息的集合,是某个特定物种细胞内单倍体(n)DNA分子的总和。目的揭示基因组DNA的序列。人类基因组计划(1991~2005)1986年7月H . Dulbecco提出,简称HGP。六国科学家历经13年努力,美、英、日、法、德、中(1999年加入,承担了1%的测序任务)。美国投资30亿。2003年4月14日美国联邦国家人类基因组研究项目负责人弗朗西.柯林斯博士宣布,人类基因组序列图绘绘制成功,人类基因组计划的所有目标全部完成。30亿个碱基对,3.6万个基因

第94页:后基因组

  • 后基因组:在整体水平上对基因组功能的研究(功能基因组学)蛋白质组:指细胞内基因组表达的所有蛋白质

第95页:DNA重组技术

  • DNA重组技术:是将不同的DNA片段(如某个基因或基因的一部分),按照人们的设计定向连接起来,在特定的受体细胞中与载体同时复制并得到表达,产生影响受体细胞的新的遗传性状。基因工程:DNA重组技术并不完全等于基因工程,因为基因工程还包括其他可能使生物细胞基因组结构得到改造的体系。DNA重组技术是核酸化学、蛋白质化学、酶工程及微生物学、遗传学、细胞学长期深入研究的结晶,而限制性内切酶、DNA连接酶及其他工具酶的发现与应用则是这一技术得以建立的关键

第96页:DNA重组技术应用前景

  • 可被用于大量生产某些在正常细胞代谢中产量很低的多肽,如激素、抗生素、酶类及抗体等
  • 可用于定向改造某些生物的基因组结构,使它们所具备的特殊经济价值或功能得以成百上千倍地提高。(蜘蛛丝基因---细菌内)
  • DNA重组技术还被用来进行基础研究(基因的表达与调控

第97页:本章小结

  • DNA的双螺旋结构特点、碱基互补
  • 维持双螺旋结构稳定的因素
  • DNA和RNA在化学结构、大分子结构、生物学功能上的特点,能用一定的方法分离和区别DNA和RNA
  • RNA主要有哪几种类型,功能的多样性
  • 原核生物与真核生物mRNA的结构特点
  • 核酸的变性、复性及杂交
  • 印迹转移技术、PCR技术、凝胶电泳技术等。思考题:第477页1-10,500页1,3,4,13,14522页1,4,5,6
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