核酸的结构与功能课件.pptx

1、 第一章第一章 核酸的结构与功能核酸的结构与功能 主要内容主要内容：介绍核酸的分类和化学组成，介绍核酸的分类和化学组成，重点讨论重点讨论DNADNA和和RNARNA的结构特征，初步认识核酸的结构特征，初步认识核酸的结构特征与其功能的相关性；介绍核酸的主的结构特征与其功能的相关性；介绍核酸的主要理化性质和核酸研究的一般方法要理化性质和核酸研究的一般方法。思考思考1谢谢观赏2019-6-29核酸的结构与功能核酸的结构与功能第一第一节节 核酸的研究历史和重要性核酸的研究历史和重要性第二节第二节 核酸的分类核酸的分类和和基本结构单位基本结构单位核苷酸核苷酸第三节第三节 DNADNA的分子结构的分子结构

2、第四节第四节 RNARNA的分子结构的分子结构第五节第五节 核酸的某些理化性质及核酸研究常用技术核酸的某些理化性质及核酸研究常用技术第六节第六节 人类基因组计划简介人类基因组计划简介2谢谢观赏2019-6-29 核酸分类和分布核酸分类和分布 脱氧核糖核酸脱氧核糖核酸（deoxyribonucleic acid,DNA）:遗传信息的遗传信息的贮存和携带者，生物的主要遗传物质。在真核细胞中，贮存和携带者，生物的主要遗传物质。在真核细胞中，DNA主主要集中在细胞核内，线粒体和叶绿体中均有各自的要集中在细胞核内，线粒体和叶绿体中均有各自的DNA。原核原核细胞没有明显的细胞核结构，细胞没有明显的细胞核结

3、构，DNA存在于称为类核的结构区。存在于称为类核的结构区。每个原核细胞只有一个染色体，每个染色体含一个双链环状每个原核细胞只有一个染色体，每个染色体含一个双链环状DNA。核糖核酸核糖核酸（ribonucleic acid,RNA）：）：主要参与遗传信息的主要参与遗传信息的传递和表达过程，细胞内的传递和表达过程，细胞内的RNA主要存在于细胞质中，少量存主要存在于细胞质中，少量存在于细胞核中，病毒中在于细胞核中，病毒中RNA本身就是遗传信息的储存者。另外本身就是遗传信息的储存者。另外在植物中还发现了一类比病毒还小得多的侵染性致病因子称为在植物中还发现了一类比病毒还小得多的侵染性致病因子称为类病毒，

4、它是不含蛋白质的游离的类病毒，它是不含蛋白质的游离的RNA分子，还发现有些分子，还发现有些RNA具生物催化作用（具生物催化作用（ribozyme）。3谢谢观赏2019-6-29核酸的研究历史和重要性核酸的研究历史和重要性1869 Miescher从脓细胞的细胞核中分离出了一从脓细胞的细胞核中分离出了一 种种含磷酸的有机物，当时称为核素（含磷酸的有机物，当时称为核素（nuclein）,后称后称为核酸（为核酸（nucleic acid）1944 Avery 等通过肺炎球菌转化试验证明等通过肺炎球菌转化试验证明DNA是是遗传物质遗传物质1953 Watson和和Crick提出提出DNA结构的双螺旋模

5、型结构的双螺旋模型1958 Crick提出遗传信息传递的中心法则提出遗传信息传递的中心法则70年代年代 建立建立DNA重组技术重组技术80年代以后年代以后 分子生物学、分子遗传学等学科突飞分子生物学、分子遗传学等学科突飞猛进发展，实施人类基因组计划（猛进发展，实施人类基因组计划（HGP）4谢谢观赏2019-6-29核酸的基本结构单位核酸的基本结构单位核苷酸核苷酸1 核酸分子中核苷酸的化学组成与命名核酸分子中核苷酸的化学组成与命名 (1)碱基、核苷、核苷酸的概念和关系碱基、核苷、核苷酸的概念和关系 (2)常见碱基的结构与命名法常见碱基的结构与命名法 (3)常见（脱氧）核苷酸的基本结构与命名常见（

6、脱氧）核苷酸的基本结构与命名 (4)稀有核苷酸稀有核苷酸2 细胞内游离核苷酸及其衍生物细胞内游离核苷酸及其衍生物5谢谢观赏2019-6-295-磷酸核苷酸的基本结构磷酸核苷酸的基本结构OO（N=A、G、C、U、T）HH(O)H1 2 NOHCH2HH5 4 3 PO-OOO-6谢谢观赏2019-6-29碱基、核苷、核苷酸的概念和关系碱基、核苷、核苷酸的概念和关系 Nitrogenous basePentose sugarHOCH2HOHDoxyribose(in DNA)HOCH2HOOHRibose(in RNA)PhosphatePyrimidinesCytosineThymineUrac

7、ilCUTPurihesAdenineGuanineAG7谢谢观赏2019-6-29基本碱基结构和命名基本碱基结构和命名嘌呤嘌呤嘧啶嘧啶Adenine (A)Guanine (G)Cytosine (C)Uracil (U)Thymine (T)8谢谢观赏2019-6-29核苷酸的结构和命名核苷酸的结构和命名腺嘌呤核苷酸（腺嘌呤核苷酸（AMP）Adenosine monophosphate脱氧腺嘌呤核苷酸（脱氧腺嘌呤核苷酸（dAMP）Deoxyadenosine monophosphateOH鸟嘌呤核苷酸（鸟嘌呤核苷酸（GMP）胞嘧啶核苷酸（胞嘧啶核苷酸（CMP）尿嘧啶核苷酸（尿嘧啶核苷酸（U

8、MP）脱氧鸟嘌呤核苷酸（脱氧鸟嘌呤核苷酸（dGMP）脱氧胞嘧啶核苷酸（脱氧胞嘧啶核苷酸（dCMP）脱氧胸腺嘧啶核苷酸（脱氧胸腺嘧啶核苷酸（dTMP）H9谢谢观赏2019-6-29PPPPPPPP常见（脱氧）核苷酸的结构和命名常见（脱氧）核苷酸的结构和命名鸟嘌呤核苷酸鸟嘌呤核苷酸（GMP）尿嘧啶核苷酸尿嘧啶核苷酸（UMP）胞嘧啶核苷酸胞嘧啶核苷酸（CMP）腺嘌呤核苷酸腺嘌呤核苷酸（AMP）脱氧腺嘌呤核苷酸脱氧腺嘌呤核苷酸（dAMP）脱氧鸟嘌呤核苷酸脱氧鸟嘌呤核苷酸（dGMP）脱氧胞嘧啶核苷酸脱氧胞嘧啶核苷酸（dCMP）脱氧胸腺嘧啶核苷酸脱氧胸腺嘧啶核苷酸（dTMP）10谢谢观赏2019-6-29

9、几种稀有核苷酸几种稀有核苷酸假尿苷（假尿苷（）二氢尿嘧啶（二氢尿嘧啶（DHU）AmCH3CH3H3Cm26GHH511谢谢观赏2019-6-29OPOOHOA(G)OOOHCH2HHHHcAMPcAMP(cGMPcGMP)的结构的结构Cyclic Cyclic adenylieadenylie(Guanine)acid(Guanine)acid12谢谢观赏2019-6-29核糖和脱氧核糖13谢谢观赏2019-6-29细胞内游离核苷酸及其衍生物细胞内游离核苷酸及其衍生物 多磷酸核苷酸多磷酸核苷酸 环核苷酸环核苷酸 辅酶类核苷酸。辅酶类核苷酸。14谢谢观赏2019-6-29 5-NMP 5-NDP

10、 5-NTPN=A、G、C、U 5-dNMP 5-dNDP 5-dNTP N=A、G、C、T腺苷酸及其多磷酸化合物腺苷酸及其多磷酸化合物 AMP Adenosine monophosphate ADP Adenosine diphosphate ATP Adenosine triphosphate15谢谢观赏2019-6-29 第三节第三节 DNA的分子结构的分子结构 一、一、DNA 一级结构一级结构二、二、DNA的二级结构的二级结构三、三、DNA的三级结构的三级结构16谢谢观赏2019-6-29DNA 的一级结构的一级结构 DNA分子中各脱氧核苷酸分子中各脱氧核苷酸之间的连接方式（之间的连接

11、方式（3-5 磷酸二磷酸二酯键酯键）和排列顺序叫做）和排列顺序叫做DNA的的一级结构，简称为碱基序列。一一级结构，简称为碱基序列。一级结构的走向的规定为级结构的走向的规定为5 3。不同的不同的DNA分子具有不同的核分子具有不同的核苷酸排列顺序，因此携带有不同苷酸排列顺序，因此携带有不同的遗传信息。的遗传信息。一级结构的表示一级结构的表示法法 结构式，线条式，字母式结构式，线条式，字母式 一级结构测定一级结构测定5 3 17谢谢观赏2019-6-29DNADNA、RNARNA的一级结构的一级结构 DNADNA一级结构一级结构5 3 OHOHOH5 3 RNARNA一级结构一级结构18谢谢观赏20

12、19-6-29DNADNA一级结构的表示法一级结构的表示法5 3 结构式结构式5 3 p p p pOH3 ACTG1 线条式线条式5 ACTGCATAGCTCGA 3 字母式字母式19谢谢观赏2019-6-29DNA酶酶法法序序列列分分析析的的原原理理酶酶反反应应电电泳泳方方向向模板模板CCGGTAGCAACT3 5 GG5 3 引物引物dATPdCTPdGTPdTTP+ddATPdATPdCTPdGTPdTTP+ddTTPdATPdCTPdGTPdTTP+ddGTPdATPdCTPdGTPdTTP+ddCTPGGCCAGGCCATCGTTGAGGCGGCCGGCCATCGGCCATCGTT

13、GGGCCATCGGGCCATGGCCATCGTGGCCATCGTTA C G TAGTTGCTACC3 5 TCAACGATGG5 3 读出模板读出模板互补序列互补序列读出模板读出模板序列序列20谢谢观赏2019-6-29DNA的二级结构的二级结构（1）DNA的的双螺旋结构双螺旋结构(Watson-Crick模型模型)DNA双双螺旋结构螺旋结构特征特征及及意义意义（2）DNA双螺旋的双螺旋的多态性多态性（3）某些其它）某些其它DNA螺旋结构螺旋结构 DNA回文结构回文结构、三股螺旋三股螺旋21谢谢观赏2019-6-29DNA的双螺旋结构的形成的双螺旋结构的形成5 3 5 3 5 3 5 3

14、磷酸磷酸核糖核糖碱基碱基T-A碱基对碱基对C-G碱基对碱基对22谢谢观赏2019-6-29DNA的双螺旋模型特点的双螺旋模型特点 两条反向平行的多聚核苷酸链沿一个假设两条反向平行的多聚核苷酸链沿一个假设的中心轴右旋相互盘绕而形成。的中心轴右旋相互盘绕而形成。磷酸和脱氧核糖单位作为不变的骨架组成磷酸和脱氧核糖单位作为不变的骨架组成位于外侧，作为可变成分的碱基位于内侧，位于外侧，作为可变成分的碱基位于内侧，链间碱基按链间碱基按AT，GC配对（碱基配对原配对（碱基配对原则，则，Chargaff定律）定律）螺旋直径螺旋直径2nm，相邻碱基平面垂直距离相邻碱基平面垂直距离0.34nm,螺旋结构每隔螺旋结

15、构每隔10个碱基对（个碱基对（base pair,bp）重复一次，间隔为重复一次，间隔为3.4nm23谢谢观赏2019-6-29 氢键氢键 碱基堆集力碱基堆集力 磷酸基上负电荷被胞内磷酸基上负电荷被胞内组蛋白或正离子中和组蛋白或正离子中和 碱基处于疏水环境中碱基处于疏水环境中DNA的双螺旋结构稳定因素的双螺旋结构稳定因素24谢谢观赏2019-6-29DNA的双螺旋结构的双螺旋结构的意义的意义 该模型揭示了该模型揭示了DNA作为遗传物质的稳定性作为遗传物质的稳定性特征，最有价值的是确认了特征，最有价值的是确认了碱基配对碱基配对原则，这原则，这是是是是DNA复制、转录和反转录的分子基础，亦复制、转

16、录和反转录的分子基础，亦是遗传信息传递和表达的分子基础。该模型的是遗传信息传递和表达的分子基础。该模型的提出是本世纪生命科学的重大突破之一，它奠提出是本世纪生命科学的重大突破之一，它奠定了生物化学和分子生物学乃至整个生命科学定了生物化学和分子生物学乃至整个生命科学飞速发展的基石。飞速发展的基石。25谢谢观赏2019-6-29DNA双螺旋的不同构象双螺旋的不同构象26谢谢观赏2019-6-29三种三种DNA双螺旋构象比较双螺旋构象比较A-DNAZ-DNAB-DNAA B Z外型外型 粗短粗短 适中适中 细长细长螺旋方向螺旋方向 右手右手 右手右手 左手左手螺旋直径螺旋直径 2.55nm 2.37

17、nm 1.84nm碱基直升碱基直升 0.23nm 0.34nm 0.38nm碱基夹角碱基夹角 32.70 34.60 60.00每圈碱基数每圈碱基数 11 10.4 12轴心与碱轴心与碱基对关系基对关系2.46nm 3.32nm 4.56nm碱基倾角碱基倾角 190 10 90糖苷键构象糖苷键构象 反式反式 反式反式 C、T反式，反式，G顺式顺式大沟大沟 很窄很深很窄很深 很宽较深很宽较深 平坦平坦小沟小沟 很宽、浅很宽、浅 窄、深窄、深 较窄很深较窄很深27谢谢观赏2019-6-29DNA双螺旋构象的类型双螺旋构象的类型A-DNAZ-DNAB-DNA28谢谢观赏2019-6-29DNA回文序

18、列及几种结构形式回文序列及几种结构形式回文序列回文序列发夹式结构发夹式结构十字形结构十字形结构中心区域中心区域29谢谢观赏2019-6-29DNA二二级级结结构构的的多多样样性性DNA分子中十字形结构的形成分子中十字形结构的形成富于富于AT富于富于ATHolliday结构结构30谢谢观赏2019-6-29Southern印迹法印迹法DNA分子分子限制片段限制片段限制性酶切割限制性酶切割琼脂糖电泳琼脂糖电泳转移至硝酸纤维素膜上转移至硝酸纤维素膜上与放射性标记与放射性标记DNA探针杂交探针杂交放射自显影放射自显影带有带有DNA片片段的凝胶段的凝胶凝胶凝胶滤膜滤膜用缓冲液用缓冲液转移转移DNA吸附有

19、吸附有DNA片段的膜片段的膜31谢谢观赏2019-6-29DNA三链间三链间的碱基配对的碱基配对DNA分子内分子内的三链结构的三链结构 多聚嘌呤多聚嘌呤多聚嘧啶多聚嘧啶DNA分子间分子间的三链结构的三链结构32谢谢观赏2019-6-29 DNA的三级结构的三级结构 在细胞内，由于在细胞内，由于DNA分子与其它分子（主分子与其它分子（主要是蛋白质）的相互作用，使要是蛋白质）的相互作用，使DNA双螺旋进一双螺旋进一步扭曲形成的高级结构步扭曲形成的高级结构.实例：实例：超螺旋超螺旋 染色体染色体（chromosome）病毒病毒（virus）33谢谢观赏2019-6-29DNADNA超螺旋结构的形成超

20、螺旋结构的形成34谢谢观赏2019-6-29核小体盘绕及染色质示意图核小体盘绕及染色质示意图35谢谢观赏2019-6-29组蛋白与DNA的结合组组蛋蛋白白与与DNA的的结结合合36谢谢观赏2019-6-29真核生物染色体真核生物染色体DNA组装不同层次的结构组装不同层次的结构DNA（2nm）核小体链（核小体链（11nm，每个核小体每个核小体200bp）纤丝（纤丝（30nm，每每圈圈6个核小体）个核小体）突环（突环（150nm，每个突环大约每个突环大约75000bp）玫瑰花结（玫瑰花结（300nm，6个个突环）突环）螺旋圈（螺旋圈（700nm，每每圈圈30个玫瑰花）个玫瑰花）染色体（染色体（14

21、00nm，每个染色体含每个染色体含10个玫瑰花个玫瑰花200bp）37谢谢观赏2019-6-29噬菌体噬菌体T2结构结构头部头部颈圈颈圈尾部尾部基板基板尾丝尾丝尖钉尖钉DNA38谢谢观赏2019-6-29动物病毒切面模式图动物病毒切面模式图被膜（脂蛋白、被膜（脂蛋白、碳水化合物）碳水化合物）衣壳（蛋白质）衣壳（蛋白质）核酸核酸突起突起（糖蛋白）糖蛋白）病毒粒病毒粒（DNA或或RNA）39谢谢观赏2019-6-29第四节第四节 RNARNA的分子结构的分子结构一、一、RNA一级结构一级结构 和和类别类别二、二、tRNA 的分子结构的分子结构三、三、rRNA的分子结构的分子结构四、四、mRNA的分

22、子结构的分子结构40谢谢观赏2019-6-29RNA的一级结构的一级结构 RNA分子中各核苷之间分子中各核苷之间的连接方式（的连接方式（3-5 磷酸二磷酸二酯 键酯 键）和 排 列 顺 序 叫 做）和 排 列 顺 序 叫 做RNA的一级结构的一级结构OHOHOH5 3 RNA与与DNA的差异的差异 DNA RNA糖糖 脱氧核糖脱氧核糖 核糖核糖碱基碱基 AGCT AGCU 不含稀有碱基不含稀有碱基 含稀有碱基含稀有碱基41谢谢观赏2019-6-29RNA的类别的类别 信使信使RNA（messenger RNA，mRNA）：）：在蛋白在蛋白质合成中起模板作用；质合成中起模板作用；核糖体核糖体RN

23、A（ribosoal RNA，rRNA）：）：与蛋白与蛋白质结合构成核糖体（质结合构成核糖体（ribosome）,核糖体是蛋白质合成核糖体是蛋白质合成的场所；的场所；转移转移RNA（transfor RNA，tRNA）：）：在蛋白质在蛋白质合成时起着携带活化氨基酸的作用。合成时起着携带活化氨基酸的作用。42谢谢观赏2019-6-29tRNAtRNA 的结构的结构二级结构二级结构特征特征：单链单链 三叶草叶形三叶草叶形 四臂四环四臂四环三三级结构级结构 特征：特征：在二级结构基础上在二级结构基础上进一步折叠扭曲形成倒进一步折叠扭曲形成倒L型型43谢谢观赏2019-6-29酵母酵母tRNA Ala

24、 的二级结构的二级结构DHU环环IGC反密码子反密码子反密码环反密码环氨基酸臂氨基酸臂可变环可变环TC环环CCAAla3 5 44谢谢观赏2019-6-29tRNA的三级结构的三级结构45谢谢观赏2019-6-29 rRNA的分子结构的分子结构特征特征：单链，螺旋化程度较单链，螺旋化程度较tRNA低低 与蛋白质组成核糖体后方能发挥其功能与蛋白质组成核糖体后方能发挥其功能5 5sRNAsRNA的二级结构的二级结构46谢谢观赏2019-6-29 mRNA的分子结构的分子结构原核生物原核生物mRNA特征特征：先导区先导区+翻译区（翻译区（多顺反子多顺反子）+末端序列末端序列真核生物真核生物mRNA特

25、征特征：“帽子帽子”（m7G-5 ppp5-N-3 p）+单顺单顺反子反子+“尾巴尾巴”（Poly A）47谢谢观赏2019-6-29原核细胞原核细胞mRNAmRNA的结构特点的结构特点5 3 顺反子顺反子顺反子顺反子顺反子顺反子插入顺序插入顺序插入顺序插入顺序先导区先导区末端顺序末端顺序48谢谢观赏2019-6-29真核细胞真核细胞mRNAmRNA的结构特点的结构特点AAAAAAA-OH5 “帽子帽子”PolyA 3 顺反子顺反子m7G-5 ppp-N-3 p49谢谢观赏2019-6-29第五节第五节 核酸的某些理化性质及核酸的某些理化性质及 核酸研究常用技术核酸研究常用技术 一、一、核酸的

26、两性解离性质核酸的两性解离性质 二、二、核酸的紫外吸收特性核酸的紫外吸收特性（max=260nm）三、三、核酸的变性核酸的变性、复性和分子杂交复性和分子杂交 四、四、核酸的熔解温度核酸的熔解温度（Tm）五、五、核酸的沉降特性核酸的沉降特性 沉降系数沉降系数（s）的概念的概念50谢谢观赏2019-6-29DNA的紫外吸收光谱的紫外吸收光谱天然天然DNA变性变性DNA核苷酸总吸收值核苷酸总吸收值1232202402602800.10.20.30.4波长（波长（nmnm）光光吸吸收收12351谢谢观赏2019-6-29DNADNA的变性过程的变性过程加热加热部分双螺旋解开部分双螺旋解开 无规则线团无

27、规则线团 链内碱基配对链内碱基配对52谢谢观赏2019-6-29核酸核酸的变性、复性和杂交的变性、复性和杂交变性变性（加热）（加热）探针探针杂交杂交（缓慢冷却）（缓慢冷却）复性复性（缓慢冷却）（缓慢冷却）变性变性：在物在物理、化学因素影理、化学因素影响下，响下，DNA碱碱基对间的氢键断基对间的氢键断裂，双螺旋解开裂，双螺旋解开，这是一个是跃，这是一个是跃变 过 程，伴 有变 过 程，伴 有A260增加（增加（增色增色效应效应）,DNA的的功能丧失。功能丧失。复 性复 性：在 一：在 一定条件下，变性定条件下，变性DNA 单链间碱单链间碱基重新配对恢复基重新配对恢复双螺旋结构，伴双螺旋结构，伴有

28、有A260减小（减小（减减色效应色效应）,DNA的功能恢复。的功能恢复。53谢谢观赏2019-6-29分子杂交的原理示意图分子杂交的原理示意图 不 同 来 源 的不 同 来 源 的DNA单链间或单单链间或单链链DNA与与RNA之之间只要有碱基配间只要有碱基配对的区域，在复对的区域，在复性时可形成局部性时可形成局部双螺旋区，称核双螺旋区，称核酸 分 子 杂 交（酸 分 子 杂 交（hybridization）制备特定的探针制备特定的探针（probe）通过杂通过杂交技术可进行基交技术可进行基因的检测和定位因的检测和定位研 究。实 例：研 究。实 例：southern印迹法印迹法 54谢谢观赏201

29、9-6-29TmTm：熔解温度（熔解温度（melting temperaturemelting temperature）Poly d(A-T)DNAPoly d(G-C)DNA的变性发生在的变性发生在一个很窄的温度范围一个很窄的温度范围内，通常把热变性过内，通常把热变性过程中程中A260达到最大值一达到最大值一半 时 的 温 度 称 为 该半 时 的 温 度 称 为 该DNA的熔解温度，用的熔解温度，用Tm表示。表示。Tm的的大小与大小与DNA分子中（分子中（G+C）的百的百分含量成正相关，测分含量成正相关，测定定Tm值可推算核酸碱值可推算核酸碱基组成及判断基组成及判断DNA纯纯度。度。某些某

30、些DNADNA的的TmTm值值60801001.01.41.2100%A260t 0CTmTmTmTmTmTm12312355谢谢观赏2019-6-29第六节第六节 DNADNA研究进展研究进展一一、人类基因组计划简介人类基因组计划简介 （Human Genome Project，HGP）二二、DNA芯片技术简介芯片技术简介 （DNA chip）56谢谢观赏2019-6-29人类基因组计划简介人类基因组计划简介（Human Genome Project，HGP）该计划是美国科学家在该计划是美国科学家在1985年率先提出，年率先提出，1990年正年正式启动。美、英、德、法、日先后参加了此项工作，

31、式启动。美、英、德、法、日先后参加了此项工作，1999年我国成为年我国成为 HGP的第六个成员国。的第六个成员国。HGP旨在阐明人类基因组旨在阐明人类基因组DNA所具有的所具有的310109 9核苷酸核苷酸的序列，发现所有的人类基因并阐明其在染色体上的位的序列，发现所有的人类基因并阐明其在染色体上的位置，破译人类的全部遗传信息，使得人类第一次在分子置，破译人类的全部遗传信息，使得人类第一次在分子水平上全面地认识自我。水平上全面地认识自我。到目前为止，已完成了人类基因组的框架图，测序的到目前为止，已完成了人类基因组的框架图，测序的工作已基本完成。工作已基本完成。HGP的实施，揭开了生命科学新的一

32、的实施，揭开了生命科学新的一页，它可以造福于人类，但也面临的伦理的挑战。页，它可以造福于人类，但也面临的伦理的挑战。57谢谢观赏2019-6-29HGP取得的成就取得的成就 完成了人类基因组工作草图绘制完成了人类基因组工作草图绘制,揭示了人类基因揭示了人类基因组若干细节组若干细节 基本上测定了人类基因组上的碱基序列基本上测定了人类基因组上的碱基序列 一些模式生物一些模式生物(果蝇、拟南介等果蝇、拟南介等)和作物（如水稻）和作物（如水稻）基因草图绘制成功，测序基本完成基因草图绘制成功，测序基本完成 促进了生物信息学、蛋白质组学、糖组学的迅猛促进了生物信息学、蛋白质组学、糖组学的迅猛发展发展 人类

33、基因组草图绘就，中国科学家功不可没人类基因组草图绘就，中国科学家功不可没58谢谢观赏2019-6-29HGP面临的挑战面临的挑战 基因的隐私权问题基因的隐私权问题 基因组图谱和信息的使用与人的社会权利问题基因组图谱和信息的使用与人的社会权利问题 基因资源问题基因资源问题 基因知识的滥用问题基因知识的滥用问题59谢谢观赏2019-6-29DNA芯片技术简介芯片技术简介 DNA芯片芯片(DNA chip)技术是采用寡核苷酸原位合成或技术是采用寡核苷酸原位合成或显微打印手段，将数以万计的显微打印手段，将数以万计的DNA探针片段有序地固化探针片段有序地固化于支持物表面上，产生二维于支持物表面上，产生二

34、维DNA探针阵列，然后与标记探针阵列，然后与标记的样品进行杂交，通过检测杂交信号来实现对生物样品的样品进行杂交，通过检测杂交信号来实现对生物样品的快速、并行、高效地检测或诊断。的快速、并行、高效地检测或诊断。由于常用硅芯片作为固相支持物，且在制备过程中运由于常用硅芯片作为固相支持物，且在制备过程中运用了计算机芯片的制备技术，所以称为用了计算机芯片的制备技术，所以称为DNA芯片技术。芯片技术。60谢谢观赏2019-6-29人类将进入生物经济时代人类将进入生物经济时代基因基因操纵生命的工具操纵生命的工具基因组基因组潜藏着巨大的经济价值潜藏着巨大的经济价值基因技术基因技术2121世纪的投资热点世纪的

35、投资热点 谁掌握了人类基因图谱，就等于谁破译了人类谁掌握了人类基因图谱，就等于谁破译了人类的生命密码，获得了操纵生命的工具。的生命密码，获得了操纵生命的工具。与互联网相比，网络只是对人类的信息沟通带与互联网相比，网络只是对人类的信息沟通带来了巨大的革命，而基因领域的革命则能够从根来了巨大的革命，而基因领域的革命则能够从根本上改变人类的命运，基因工程所带来的商业机本上改变人类的命运，基因工程所带来的商业机会将会大大超过网络。会将会大大超过网络。61谢谢观赏2019-6-29肺炎球菌转化实验图解肺炎球菌转化实验图解光滑型细胞光滑型细胞（有毒）（有毒）粗糙型细胞粗糙型细胞（无毒）（无毒）破碎细胞破碎

36、细胞DNAase降降解后的解后的DNA粗糙型细胞接粗糙型细胞接受光滑型受光滑型DNA只有粗糙型只有粗糙型大多数仍大多数仍为粗糙型为粗糙型少数光滑型少数光滑型细胞被转化细胞被转化SSRRR+DNA62谢谢观赏2019-6-29沉降系数（沉降系数（S）生物大分子在单位离心力场作用下的沉降速度称为沉生物大分子在单位离心力场作用下的沉降速度称为沉降系数。即沉降系数是微颗粒在离心力场的作用下，从降系数。即沉降系数是微颗粒在离心力场的作用下，从静止状态到达极限速度所需要的时间。其单位用静止状态到达极限速度所需要的时间。其单位用SvedbergSvedberg，即即s s表示，表示，s=1s=11010-1

37、3-13秒。秒。沉降系数（沉降系数（S S）与分子量（与分子量（M M）的关系的关系M=RTsD(1-)Svederg方程方程:63谢谢观赏2019-6-29问答题问答题1、某、某DNA样品含腺嘌呤样品含腺嘌呤15.1%（按摩尔碱基计），计算其余碱基的百分（按摩尔碱基计），计算其余碱基的百分含量。含量。2、DNA双螺旋结构是什么时候，由谁提出来的？试述其结构模型。双螺旋结构是什么时候，由谁提出来的？试述其结构模型。3、DNA双螺旋结构有些什么基本特点？这些特点能解释哪些最重要的生双螺旋结构有些什么基本特点？这些特点能解释哪些最重要的生命现象？命现象？4、tRNA的结构有何特点？有何功能？的结构

38、有何特点？有何功能？5、DNA和和RNA的结构有何异同？的结构有何异同？6、简述核酸研究的进展，在生命科学中有何重大意义？、简述核酸研究的进展，在生命科学中有何重大意义？6、计算（、计算（1）分子量为）分子量为3 105的双股的双股DNA分子的长度；（分子的长度；（2）这种）这种DNA一一分子占有的体积；（分子占有的体积；（3）这种）这种DNA一分子占有的螺旋圈数。（一个互补的一分子占有的螺旋圈数。（一个互补的脱氧核苷酸残基对的平均分子量为脱氧核苷酸残基对的平均分子量为618）名词解释名词解释 变性和复姓分子杂交变性和复姓分子杂交 增色效应和减色效应增色效应和减色效应 回文结构回文结构Tm cAMP Chargaff定律定律64谢谢观赏2019-6-2965谢谢观赏2019-6-29DNA的念珠状结构的念珠状结构66谢谢观赏2019-6-2967谢谢观赏2019-6-29