核苷酸和核酸小结
核酸、核苷酸的基本换算
核酸、核苷酸的基本换算DNA电泳基本参数Pfu DNA聚合酶BCIP/NBT & BCIP/INTHistoChoice MBHistoChoice Clearing Agent 核酸、核苷酸的基本换算1．核酸的换算：(1)摩尔数与质量：1 μg 1,000bp DNA = 1.52 pmol1 μg pUC18/19 DNA (2,688bp) = 0.57 pmol1 μg pBR322 DNA (4,361bp) = 0.35 pmol1 μg SV40 DNA (5,243bp) = 0.29 pmol1 μg FX174 DNA (5,386bp) = 0.28 pmol1 μg M13mp18/19 DNA (7.250bp) = 0.21 pmol1 μg l phage DNA (48,502bp) = 0.03 pmol 1 pmol1,000bp DNA = 0.66 μg1 pmol pUC18/19 DNA (2,688bp) = 1.77 μg1 pmol pBR322 DNA (4,361bp) = 2.88 μg1 pmol SV40 DNA (5,243bp) = 3.46 μg1 pmol FX174 DNA (5,386bp) = 3.54 μg1 pmol M13mp18/19 DNA (7.250bp) = 4.78 μg1 pmol l phage DNA (48,502bp) = 32.01 μg(2)光吸收值与浓度：1 OD260 dsDNA = 50 μg/ml = 0.15 mmol/L1 OD260 ssDNA = 33 μg/ml = 0.10 mmol/L1 OD260 ssRNA = 40 μg/ml = 0.12 mmol/L1 mmol/L dsDNA = 6.7 OD2601 mmol/L ssDNA = 10.0 OD2601 mmol/L ssRNA = 8.3 OD260(3)分子量：1个脱氧核糖核酸碱基的平均分子量为333 Daltons1个核糖核酸碱基的平均分子量为340 Daltons(4)核酸末端浓度：环状DNA pmol ends = pmol DNA ×number of cuts ×2线性DNApmol ends = pmol DNA ×(number of cuts ×2 + 2)1 μg 1,000 bp DNA = 3.04 pmol ends1 μg pUC18/19 DNA (2,688 bp) = 1.14 pmol ends1 μg pBR322 DNA (4,361 bp) = 0.7 pmol ends1 μg SV40 DNA (5,243 bp) = 0.58 pmol ends1 μg FX174 DNA (5,386 bp) = 0.56 pmol ends1 μg M13mp18/19 DNA (7.250 bp) = 0.42 pmol ends1 μg l phage DNA (48,502 bp) = 0.06 pmol ends2．核苷酸的换算：(1)分子量：MW (Da) = 333 ×N (number of bases)(2)浓度：C (μmol/L or pmol/ml) = OD260 / (0.01 ×N)C (ng/ml) = OD260´ MW / (0.01× N)MW -- molecular ；weightN -- number of bases；OD260 -- absorbance at 260 nm(3)双链DNA与寡核苷酸的熔点短于25bp的双链寡核苷酸Tm = 2 (A + T) + 4 (G + C)长于25bp的双链寡核苷酸Tm = 81.5 + 16.6 ( lg[J+] ) + 0.41 (%GC) - (600/N) - 0.63 (%formamide)N -- 引物的长度(以碱基数计算)J+ -- 单价阳离子浓度(4)DNA与表达蛋白之间分子量换算1 kb DNA = 333 amino acid ≈3.7 ×104 Da10,000 Da Protein ≈270 bp DNA30,000 Da Protein≈810 bp DNA50,000 Da Protein ≈2701 bp DNA100,000 Da Protein ≈27 kb DNA3．DNA电泳基本参数1．琼脂糖和聚丙烯酰胺凝胶中DNA迁移率（线性DNA分离建议凝胶浓度）分离范围(bp) 琼脂糖浓度分离范围(bp) PAGE浓度1,000～30,000 0.5% 100～1,000 3.5%800～12,000 0.7% 80～500 5.0%500～10,000 1.0% 60～400 8.0%400～7,000 1.2% 40～200 12.0%200～4,000 1.5% 5～100 20.0%50～2,000 2.0%4．性、非变性PAGE胶中染料迁移率PAGE浓度溴酚蓝二甲苯青（相当核苷酸片段大小，bp）3.5% 100 4605.0% 65 2608.0% 45 16012.0% 20 7015.0% 15 6020.0% 12 455．Pfu DNA聚合酶一、简介：Pfu DNA聚合酶(Pfu DNA Polymerase，Pfu)是从高温嗜热菌Pyrococcus furiosis分离出的高保真（High Fidelity）耐高温DNA聚合酶。
核酸的结构与生物学功能
核酸的结构与生物学功能核酸是生物体内极其重要的生物大分子，是生命的最根本的物质之一。
最早是瑞士的化学家米歇尔于1870年从脓细胞的核中别离出来的，由于它们是酸性的，并且最先是从核中别离的，故称为核酸。
核酸的发现比蛋白质晚得多。
核酸分为脱氧核糖核酸〔简称DNA〕和核糖核酸〔简称RNA〕两大类，它们的根本结构单位都是核苷酸〔包含脱氧核苷酸〕。
1．核酸的根本单位——核苷酸每一个核苷酸分子由一分子戊糖〔核糖或脱氧核糖〕、一分子磷酸和一分子含氮碱基组成。
碱基分为两类：一类是嘌呤，为双环分子；另一类是嘧啶，为单环分子。
嘌呤一般均有A、G2种，嘧啶一般有C、T、U3种。
这5种碱基的结构式如下列图所示。
由上述结构式可知：腺嘌呤是嘌呤的6位碳原子上的H被氨基取代。
鸟嘌呤是嘌呤的2位碳原子上的H被氨基取代，6位碳原子上的H被酮基取代。
3种嘧啶都是在嘧啶2位碳原子上由酮基取代H，在4位碳原子上由氨基或酮基取代H而成，对于T，嘧啶的5位碳原子上由甲基取代了H。
凡含有酮基的嘧啶或嘌呤在溶液中可以发生酮式和烯醇式的互变异构现象。
结晶状态时，为这种异构体的容量混合物。
在生物体内那么以酮式占优势，这对于核酸分子中氢键结构的形成非常重要。
例如尿嘧啶的互变异构反响式如下列图。
酮式〔2，4–二氧嘧啶〕烯酸式〔2，4–二羟嘧啶〕在一些核酸中还存在少量其他修饰碱基。
由于含量很少，故又称微量碱基或稀有碱基。
核酸中修饰碱基多是4种主要碱基的衍生物。
tRNA中的修饰碱基种类较多，如次黄嘌呤、二氢尿嘧啶、5–甲基尿嘧啶、4–硫尿嘧啶等，tRNA中修饰碱基含量不一，某些tRNA中的修饰碱基可达碱基总量的10％或更多。
核苷是核糖或脱氧核糖与嘌呤或嘧啶生成的糖苷。
戊糖的第1碳原子〔C1〕通常与嘌呤的第9氮原子或嘧啶的第1氮原子相连。
在tRNA中存在少量5–核糖尿嘧啶，这是一种碳苷，其C1是与尿嘧啶的第5位碳原子相连，因为这种戊糖与碱基的连接方式特殊〔为C—C 连接〕，故称为假尿苷如下列图。
第二章 核苷酸与核酸(含答案)
第二章核苷酸与核酸解释题1. 增色效应 (hyperchromic effect)2. 摩尔磷原子消光系数ε (p)3. 分子杂交 (hybridization)4. 基因组 (genome)5. 内含子 (introns)6. “外显子” (exon)7. 质粒( plasmids)8 ．黏性末端( cohesive ends)9. “退火”( annealing)10. 减色效应(hypochromic effect)11. 回文结构( palindrome)12. 基因 (gene) 13. 平末端 (blunt end)14. 同座酶 (isoschizomers)15. 限制图 (restriction map)16. 结构基因 (structural genes)17. 调节顺序 (regulatory sequence)18. 反式作用因子 (traps-acting factors)19. 顺式行为元件 (cis-acting elements)20. 端粒 DNA (telomere DNA)21. 卫星 DNA (satellite DNA)22. Alu 顺序23. 顺反子 (cistron)24. 超螺旋 DNA (DNA supercoiliy)填空题1. 从外观看， DNA 为_____ ， RNA 为_____ 。
2. B-DNA 为 _____手螺旋 DNA ，而 Z-DNA 为_____ 手螺旋。
3. 细胞质 RNA 主要有_____ 、_____和_____ 三种。
4. 真核 mRNA 的 3' 端通常有_____ 结构， 5' 端含有_____ 结构。
5. 某物种体细胞 DNA 样品含有 25 ％的 A ，则其 T 的含量为_____ ， G 的含量应为_____。
6. 一个物种细胞中所有_____ 和_____ 的总和称为该物种的基因组。
7. DNA 的 _____会导致溶液紫外光吸收的_____ ，此现象称为增色效应。
核酸的结构和功能
缠绕1.75圈 约140~160bp
60bp
核心颗粒 2 (H2A·H2B ·H3 ·H4 )
染色质纤维
人类46条染色体的DNA总长可达 1.7m，经过螺旋化压缩，实际总 长只有200nm。
中心法则 (Central Dogma)
Replication
Reverse transcription
OH
HN
HCH3
H
H
ON
H
胸腺嘧啶 thymine
（T）
DNA
胸腺嘧啶 (T)
腺嘌呤 (A)
鸟嘌呤 (G)
胞嘧啶 (C)
RNA
尿嘧啶 (U)
（二）戊糖
HOH2C5’ O OH
4’
1’
3’ 2’
OH OH
β-D-2-核糖
核糖 (Ribose) 构成 RNA
HOH2C5’ O OH
4’
1’
3’ 2’
（2）碱基互补配对：AT配对（两个氢键）， GC配对（三个氢键）；碱基对平面垂直纵轴 （3）右手双螺旋：螺距为3.4 nm，直径为2.0 nm，10.5 bp/圈
（4）表面功能区：小沟较浅；大沟较深，是蛋 白质识别DNA碱基序列的基础 （5）维持结构稳定的力量：氢键维持双链横向 稳定，碱基堆积力维持螺旋纵向稳定
脱氧 d
碱基 A G T C U
磷酸基数目 M D T
磷酸 P
• DNA、RNA组成异同
DNA与RNA在组成成份上略有不同：
DNA
RNA
磷酸 碱基
戊糖
磷酸 腺嘌呤（A） 鸟嘌呤（G） 胞嘧啶（C） 胸腺嘧啶（T） D-2脱氧核糖（dR）
磷酸 腺嘌呤（A） 鸟嘌呤（G） 胞嘧啶（C） 尿嘧啶（U）
2011-4-19核苷酸与核酸
核酸的结构
tRNA的高级结构
• 三叶草形二级结构：茎＋环• 倒L形三级结构核酸的结构
维系tRNA三级结构的因素：氢键、碱基堆积力 tRNA分子功能：转运氨基酸 tRNA分子具有与其功能相适应的柔韧性。
核酸的理化性质
• 核酸的水解 • 核酸的酸碱性质
• 核酸的紫外吸收
• 核酸的变性和复性
核酸的研究方法
核酸的研究方法
核酸的分离纯化和定量测定 核酸的离心分析
核酸的凝胶电泳
核酸的测序
PCR
DNA的化学合成
核酸的研究方法
核酸的分离纯化
要点： 利用各种核酸的特性选择合适的纯化方法（注意 掌握原理）； 抑制核酸酶的作用，防止核酸的降解和变性。
核酸的研究方法
核酸含量的测定
• 紫外分光光度法
50 g/ml 双螺旋DNA A260=1 40 g/ml 单链DNA/RNA 20 g/ml 寡核苷酸
核酸的研究方法
核酸的凝胶电泳
琼脂糖凝胶电泳分离核酸 并测定DNA分子量
核酸的研究方法
核酸测序
双脱氧终止法测定DNA序列
核酸的研究方法
DNA聚合酶链反应（PCR） PCR：体外扩增DNA的技术
或核糖
戊糖（pentose）
碱基（base）
核酸的结构
核糖与碱基之间通过N-(-)糖苷键相连，形成 核苷；
核苷中的戊糖羟基被磷酸酯化，形成核苷酸， 核苷与磷酸之间主要通过5’-磷酸酯键相连。
核酸的结构
5’ 4’ 3’ 2’ 1’ 4’
5’ 1’ 3’ 2’
(OH)
(OH)
嘧啶核苷
嘌呤核苷
在DNA的变性过程中， (P)值增大（增色效应，hyperchromic effect）
核苷酸和核酸
第二章核苷酸和核酸引言一、核酸的发现：核酸是瑞士科学家 F.Miesher于１８６８年在研究细胞核化学组成成分时发现的，他把从细胞中分离出来的酸性的含磷的物质称为核酸。
二、如何证明核酸是遗传物质的载体？１.１９４４年O.T.Avery的细菌转化实验是获得DNA携带遗传信息的第一个证明。
噬菌体捣碎的实验——第二２.１９５２年Alfred D.和Hershey等人建立的T2个证据。
**证明噬菌体复制的物质是DNA而不是蛋白质外壳3.1953年 Watson和Crick的DNA双螺旋模型的发现，更进一步揭示了DNA作为遗传物质储存和信息传递的化学机制。
4.核酶的发现，一些核酸本身具有酶催化的活性。
三、核酸的种类和分布1. 分类：根据分子中所含戊糖的种类分为脱氧核糖核酸和核糖核酸。
2. 分布：DNA: 真核:98%核中（染色体中）核外:线立体（mDNA）叶绿体（ctDNA）原核:拟核核外:质粒病毒：DNA病毒RNA：以细胞质中存在为主，细胞核中也有：tRNA（转移RNA）RRNA(核糖体RNA)MRNA(信使RNA)RNA病毒：SARS第一节核酸的基本化学组成前言已经讲过蛋白质，核酸是生物体中另一种重要的大分子，两者合起来称为生物体内最重要的两大分子。
蛋白质的完全水解产物——各种氨基酸的混合物不完全水解产物——各种大小不等的肽段和氨基酸混合物核酸的完全水解产物——嘌呤和嘧啶碱、戊糖和磷酸混合物不完全水解产物——核苷和核苷酸因此aa是蛋白质的基本组成单位，核苷酸是核酸的组成单位，核酸就是多聚核苷酸。
一、核酸的化学组成 1.元素组成：C H O N P，蛋白质元素组成：还有其他元素。
2.分子组成：——碱基(base)：嘌呤碱，嘧啶碱——戊糖(ribose)：核糖，脱氧核糖——磷酸(phosphate)DNA的碱基组成：A G C T；RNA的碱基组成：A G C U二、核苷酸的结构1. 戊糖组成核酸的戊糖有两种。
初中化学知识点归纳核酸与核苷酸的性质与应用
初中化学知识点归纳核酸与核苷酸的性质与应用初中化学知识点归纳：核酸与核苷酸的性质与应用在初中化学学习中，核酸与核苷酸是非常重要的知识点。
本文将结合相关理论和实际应用，对核酸与核苷酸的性质和应用进行归纳。
一、核酸的性质与组成核酸是由核苷酸经连接而成的长链状生物大分子。
核苷酸是核酸的单体，由糖类、磷酸和氮碱基三个部分组成。
根据糖类的不同，核苷酸可分为DNA（脱氧核苷酸）和RNA（核糖核苷酸）两类。
1. DNA（脱氧核苷酸）DNA是生物体内存在的主要遗传物质，具有双螺旋结构。
DNA分子由糖磷酸骨架和连接在其上的碱基对组成，碱基对包括腺嘌呤与胸腺嘧啶，以及鸟嘌呤与胞嘧啶。
DNA分子具有稳定性高、传递遗传信息的特点。
2. RNA（核糖核苷酸）RNA广泛存在于细胞质中，参与蛋白质的合成过程。
RNA分子同样由糖磷酸骨架和连接在其上的碱基组成，其中碱基包括腺嘌呤、尿嘧啶、鸟嘌呤和胞嘧啶。
与DNA不同，RNA分子为单链结构，具有较短寿命。
二、核酸的生物学功能核酸作为生命体内的重要物质，具有多种重要的生物学功能。
1. 遗传信息的传递DNA是生物体内存在的主要遗传物质，内含了生物体所有遗传信息。
当细胞分裂时，DNA能够准确地自我复制，并将所含的遗传信息传递给新生物体。
2. 遗传信息的表达RNA参与蛋白质的合成过程，协助DNA将遗传信息转录为mRNA （信使RNA），并在核糖体中通过mRNA指导蛋白质的合成。
3. 能量转化核苷酸在生物体内参与能量转化的过程中发挥重要作用，如ATP （三磷酸腺苷）为细胞提供能量，GTP（三磷酸鸟苷）参与细胞运输和合成等生理过程。
4. 调控基因表达RNA通过参与转录、剪接和翻译等过程来调控基因的表达，从而影响和调控生物体内的生物过程。
三、核酸与人类生活的应用核酸在人类的生活中有广泛的应用，涉及医学、农业、食品科学等多个领域。
1. 医学应用核酸检测技术在医学领域中被广泛应用，如DNA检测可用于亲子鉴定、疾病诊断等；PCR技术则可用于病原体的快速检测，促进了病毒性疾病的早期诊断。
《专题四 第三节 核酸》教学设计
《核酸》教学设计方案（第一课时）一、教学目标1. 知识目标：学生能够理解核酸的基本观点，掌握核酸的种类和结构。
2. 能力目标：学生能够通过实验观察核酸的分子结构，培养实验操作技能。
3. 情感目标：通过学习核酸，培养学生的科学素养，激发学生对生物学的兴趣。
二、教学重难点1. 教学重点：核酸的基本观点和种类。
2. 教学难点：核酸的分子结构及其在生物体中的作用。
三、教学准备1. 准备教学用具：核酸结构模型、多媒体教学设备。
2. 准备教学材料：核酸相关实验试剂和器械。
3. 安排教学内容：通过多媒体展示核酸的分子结构，进行实验观察，最后进行总结和评判。
4. 提醒学生做好课前预习，提前了解核酸的相关知识。
四、教学过程：（一）导入新课1. 展示核酸的图片，引导学生观察并描述其形状。
2. 引出核酸的观点和性质，说明其作为生命体的遗传物质的重要塞位。
3. 介绍核酸在医学、生物技术等领域的应用，激发学生兴趣。
（二）学习目标1. 掌握核酸的基本组成和分类。
2. 了解核酸的结构和功能。
3. 理解核酸在生物体中的重要作用。
4. 掌握核酸的应用及其对人类的影响。
（三）重点难点1. 重点：核酸的结构和功能。
2. 难点：核酸的分子结构和作用机制。
3. 关键：理解核酸作为遗传物质在生物体中的重要作用。
（四）教学内容和步骤1. 实验：核酸的提取与鉴定（1）教师介绍实验原理和步骤，并演示实验过程。
（2）学生按照实验步骤进行操作，观察实验现象并记录数据。
（3）教师引导学生分析实验结果，诠释核酸的性质和组成。
2. 核酸的基本组成和分类（1）教师介绍核酸的基本组成单位——核苷酸，并诠释其结构与性质。
（2）介绍核苷酸的种类及其特点，如脱氧核糖核苷酸和核糖核苷酸。
（3）总结核酸的分类及其特点。
3. 核酸的结构与功能（1）教师介绍核酸的分子结构，包括DNA和RNA的基本结构单元和螺旋结构。
（2）引导学生分析核酸的结构与其生物功能的干系，如遗传信息的储存与传递。
核酸的代谢
第十一章核酸的代谢第一节核酸降解和核苷酸代谢⏹核酸的基本结构单位是核苷酸，核酸代谢与核苷酸代谢密切相关，细胞内存在多种游离的核苷酸，是代谢中极为重要的物质，几乎参加细胞内所有的生化过程：⏹ 1、核苷酸是核酸生物合成的前体。
⏹ 2、核苷酸衍生物是许多生物合成的中间物。
如：UDP-葡萄糖是糖原合成的中间物。
CDP-二脂酰甘油是磷酸甘油酯合成的中间物。
⏹ 3、ATP是生物能量代谢中通用的高能化合物。
⏹ 4、腺苷酸是三种重要辅酶：烟酰胺核苷酸（NAD NADP)、黄素嘌呤二核苷酸（FAD)和辅酶A的组分。
⏹ 5、某些核苷酸是代谢的调节物质。
⏹ cAMP,cGMP是许多激素引起的胞内信使⏹核酸降解为核苷酸，核苷酸还能进一步分解，在生物体内核苷酸可由其他化合物合成，某些辅酶的合成与核酸的代谢亦有关。
⏹讲授内容：核糖核酸、脱氧核糖核酸的分解与合成。
一. 核酸的解聚和核苷酸的降解⏹核酸降解酶种类⏹核酸外切酶: 催化核酸从3’端或5’端解聚,形成5’-核苷酸和3’-核苷酸。
⏹核酸内切酶: 水解核酸分子内的磷酸二酯键。
⏹限制性内切酶: 专一识别并水解外源双链DNA上特定位点的核酸内切酶。
⏹核苷酸降解酶：⏹核苷酸酶:核苷酸水解为核苷和磷酸。
⏹核苷酸 + H2O 核苷+Pi⏹核苷磷酸化酶: 水解核苷为碱基和戊糖-1-磷酸。
核苷 + 磷酸核苷磷酸化酶碱基 + 戊糖-1-磷酸⏹核苷水解酶: 水解核苷为碱基和戊糖。
⏹存在于植物和微生物中。
核糖核苷 + H2O 核苷水解酶碱基 + 戊糖只对核糖核苷作用，反应不可逆。
二. 碱基降解⏹㈠. 嘌呤碱的分解⏹⒈ 脱氨⏹动物组织腺嘌呤脱氨酶含量极少，而腺嘌呤核苷酸脱氨酶和腺嘌呤核苷脱氨酶的活性高，腺嘌呤的脱氨可在其核苷和核苷酸水平上进行。
⏹鸟嘌呤脱氨在鸟嘌呤水平上。
⏹鸟嘌呤核苷鸟嘌呤黄嘌呤尿酸⏹⒉ 转变为尿酸⏹鸟嘌呤 + H2O 鸟嘌呤脱氨酶黄嘌呤 + NH3⏹次黄嘌呤 + O2 + H2O 黄嘌呤氧化酶黄嘌呤 + H2O2⏹黄嘌呤 + O2 + H2 O 黄嘌呤氧化酶尿酸 + H2O2痛风：嘌呤代谢障碍有关,正常血液：2-6mg /100ml, 大于8mg/100ml,尿酸钾盐或钠盐沉积于软组织、软骨及关节等处,形成尿酸结石及关节炎,沉积于肾脏为肾结石,基本特征为高尿酸血症。
核苷酸与核酸
5´端
C
核苷酸之间以3 , 5 -磷酸 二酯键(phosphoester bond ) 连接形成多核苷酸链，即核酸。
A
G
3´端
书写方法
A 5' P C T G C T A A C OH 3'
P
P
P
P
P
P
P
P
5' pApCpTpGpCpTpApApC-OH 3'
核苷（nucleoside）
碱基与戊糖通过β-N-糖苷键共价相连而形成的 一种糖苷。
NH2 N CH2OH O O H H OH 1 N
NH2 N N
糖苷键
N 9 N 糖苷键 O
CH2OH H OH
（glycosidic 1' H bond） H H 2'
H
（glycosidic 1' bond） H H 2'
其基本单位是 核小体(nucleosome)。
核小体的组成 DNA：约200bp
组蛋白：H1 H2A，H2B H3 H4
八聚体核心组蛋白
组蛋白H1
(约60bp)
串珠状核小体结构
真核生物染色体DNA组装
DNA的功能(Functions of DNA)
DNA 的基本功能是以基因的形式 荷载遗传信息，并作为基因复制和转 录的模板。它是生命遗传的物质基础， 也是个体生命活动的信息基础。
基因(Gene)
是指DNA分子中的特定区段，其中 的核苷酸排列顺序决定了基因的功能。
基因组（Genome）
包含了所有编码RNA和蛋白质的序 列及所有的非编码序列。 人的基因组有2×109个碱基对。
第一章 核酸和核苷酸
3.碱基（base）
4.核苷（nucleosides） 核糖，脱氧核糖与碱基的缩合产物为核 苷。 5.核苷酸（nucleotides）
6.稀有碱基（修饰性碱基）
二.磷酸二酯键与核酸链（多核苷酸）
1.核苷酸通过磷酸二酯键连接成“寡核苷 酸”,“多核苷酸”。少于50个核苷酸残 基的核苷酸聚合物称为寡核苷酸，多于 50个核苷酸残基称为多核苷酸。天然核 酸为多核苷酸（polynucleotide）。 2.核酸链的简化表示法 如无特别注明一条核酸链左边为5‘末端， 右边为3’末端。
内切酶
外切酶一般有末端特异性；
内切酶常有碱基顺序特异性；
3.DNA限制性内切酶 能识别一定核苷酸顺序，并在识别顺序 或识别顺序附近同时切割DNA双链的酶， 称为DNA限制性内切酶。
限制性DNA内切酶与DNA甲基化酶构成
“限制－修饰”系统，是用于保护细菌 本身的染色体DNA，限制外来入侵DNA 的一种防御系统。 限制型内切酶的命名：以分离出限制酶 的菌株属名的第一个字母（大写），加 上细菌种名的前两个字母来表示。有时 再加菌株名和发现次序，如大肠杆菌细 胞R株第一个发现的限制酶称EcoR I。
限制性片断长度多态性（RFLP，
Restriction Fragment Length Polymorphism） 可以看成是物种基因组在限制酶切点上的 遗传多态性，例如在某一限制酶识别的靶 位点碱基改变，导致由相关限制酶切割产 生的片断长度和数目上的差异，RFLP用 于对基因组进行遗传作图，是一种常用的 遗传标记。
2.导致DNA双螺旋结构建立的一些基础 a.证明DNA储存遗传信息；转化因子的发 现；噬菌体T2感染大肠杆菌的同位素示 踪实验（见图）； b.DNA碱基组成的Chargaff规则； c.DNA纤维的X光衍射分析（见图）；
核酸检测物理知识点总结
核酸检测物理知识点总结一、核酸的结构与性质1.1 核酸的化学结构核酸是一种由核苷酸经过磷酸二脂酸酯键连接形成的生物大分子，包括DNA和RNA两种类型。
DNA由脱氧核糖核苷酸组成，RNA由核糖核苷酸组成。
核苷酸由核苷和磷酸二脂酸组成，核苷包括一个含氮碱基和一个糖分子，磷酸二脂酸作为链的连接部分。
1.2 核酸的物理性质核酸具有许多特殊的物理性质，如双螺旋结构、碱基配对、DNA超螺旋等。
其中双螺旋结构是DNA的典型结构，由两条螺旋形成，而碱基配对是通过氢键将两条链连接在一起，碱基的配对规律是腺嘌呤（A）与胸腺嘧啶（T）之间形成两个氢键，鸟嘌呤（G）与胞嘧啶（C）之间形成三个氢键。
此外，DNA还具有超螺旋结构，这种结构形式使得DNA在细胞分裂时更容易分离。
1.3 核酸的光学性质核酸具有一定的光学性质，如吸收光谱、荧光光谱等。
DNA和RNA在紫外光下有显著的吸收，其中DNA在260nm处有最大吸收峰，而RNA在260nm处有一个稍微红移的吸收峰。
此外，核酸还具有荧光发射的性质，一些荧光染料可以与核酸结合产生荧光信号，用于核酸的检测和定量分析。
二、核酸检测的原理与技术2.1 核酸检测的原理核酸检测的原理是通过特定的技术手段来识别和检测样品中的核酸序列，常用的技术包括PCR（聚合酶链式反应）、分子杂交、核酸电泳、原位杂交等。
PCR是最常用的核酸扩增技术，通过模拟细胞内DNA复制的过程来扩增目标DNA序列，从而实现对目标基因的检测和分析。
2.2 核酸检测的技术手段核酸检测的技术手段包括一系列的实验方法和设备，如核酸提取、PCR扩增、凝胶电泳、原位杂交、微阵列技术等。
其中核酸提取是核酸检测的首要环节，其目的是从样品中提取出目标DNA或RNA序列，为后续的PCR扩增和检测做准备；PCR扩增是一种快速、高效、特异性强的核酸扩增技术，可将目标核酸的复制数量扩大上百万倍，从而实现对微量核酸的检测和分析。
2.3 核酸检测的应用核酸检测技术在临床医学、疾病预防和控制、食品安全监测等领域有着广泛的应用，如临床诊断中的传染病检测、肿瘤基因检测、遗传病筛查等；疾病预防和控制中的病毒核酸监测、病原微生物检测、环境污染监测等；食品安全监测中的食源性疾病的检测、转基因食品的检测等。
核苷酸和核酸
原核细胞
调节mRNA的翻译
原核细胞
参与真核mRNA的编辑
某些真核细胞
作为RNA病毒的遗传物质
RNA病毒
调节基因的表达
真核细胞
催化特定的生化反应
原核细胞、真核细
胞和某些RNA病毒
不明，与细胞质某些特殊的
脊椎动物
蛋白质形成核糖核酸蛋白复
合物（ribonucleoproteins）
调节女性一条X染色体转变 人
在核苷中，碱基在糖苷键上的旋转受到空间位阻的限制。结果核 苷和核苷酸能以顺式和反式两种构象存在。顺式核苷的碱基与戊 糖环在同一个方向，反式核苷的碱基与戊糖环在相反的方向。
由于嘧啶环O2和戊糖环C5′之间的空间位阻，嘧啶核苷通常为反 式构象。嘌呤核苷可采取两种构象。自由的嘌呤核苷（特别是鸟 苷）更容易形成顺式构象，但是，DNA和RNA螺旋中的嘌呤核苷 主要为反式构象。
末端终止法
末端终止法也叫双脱氧法。要想理解此方法的原理， 需要对DNA复制的过程有所了解。DNA是一种双螺旋 分子，其复制是在DNA聚合酶催化下，以原来的两条 母链上的核苷酸序列为模板，通过互补配对的方式合 成新DNA链的过程。复制需要引物和四种dNTPs，总 是从5′-端向3′-端进行。细胞内DNA复制的引物一般是 RNA，但体外DNA复制的引物可以是人工合成的与模 板链互补的一段寡聚脱氧核苷酸。复制开始于引物3′端自由的羟基，依据碱基互补配对的原则，不断地形 成新的3′,5′-磷酸二酯键，使DNA链得到延伸，直到一 个新的DNA分子完全被合成。
碱溶液下的稳定性 不稳定，很容易水解
稳定
英文缩写 mRNA tRNA rRNA SnRNA SnoRNA
7SLRNA tmRNA micRNA gRNA vRNA RNAi Ribozyme
【高中生物】核酸的结构与生物学功能
（生物科技行业）核酸的结构与生物学功能核酸的结构与生物学功能核酸是生物体内极其重要的生物大分子，是生命的最基本的物质之一。
最早是瑞士的化学家米歇尔于1870年从脓细胞的核中分离出来的，由于它们是酸性的，并且最先是从核中分离的，故称为核酸。
核酸的发现比蛋白质晚得多。
核酸分为脱氧核糖核酸（简称DNA）和核糖核酸（简称RNA）两大类，它们的基本结构单位都是核苷酸（包含脱氧核苷酸）。
1．核酸的基本单位——核苷酸每一个核苷酸分子由一分子戊糖（核糖或脱氧核糖）、一分子磷酸和一分子含氮碱基组成。
碱基分为两类：一类是嘌呤，为双环分子；另一类是嘧啶，为单环分子。
嘌呤一般均有A、G2种，嘧啶一般有C、T、U3种。
这5种碱基的结构式如下图所示。
由上述结构式可知：腺嘌呤是嘌呤的6位碳原子上的H被氨基取代。
鸟嘌呤是嘌呤的2位碳原子上的H被氨基取代，6位碳原子上的H被酮基取代。
3种嘧啶都是在嘧啶2位碳原子上由酮基取代H，在4位碳原子上由氨基或酮基取代H而成，对于T，嘧啶的5位碳原子上由甲基取代了H。
凡含有酮基的嘧啶或嘌呤在溶液中可以发生酮式和烯醇式的互变异构现象。
结晶状态时，为这种异构体的容量混合物。
在生物体内则以酮式占优势，这对于核酸分子中氢键结构的形成非常重要。
例如尿嘧啶的互变异构反应式如下图。
酮式（2，4–二氧嘧啶）烯酸式（2，4–二羟嘧啶）在一些核酸中还存在少量其他修饰碱基。
由于含量很少，故又称微量碱基或稀有碱基。
核酸中修饰碱基多是4种主要碱基的衍生物。
tRNA中的修饰碱基种类较多，如次黄嘌呤、二氢尿嘧啶、5–甲基尿嘧啶、4–硫尿嘧啶等，tRNA中修饰碱基含量不一，某些tRNA中的修饰碱基可达碱基总量的10％或更多。
核苷是核糖或脱氧核糖与嘌呤或嘧啶生成的糖苷。
戊糖的第1碳原子（C1）通常与嘌呤的第9氮原子或嘧啶的第1氮原子相连。
在tRNA中存在少量5–核糖尿嘧啶，这是一种碳苷，其C1是与尿嘧啶的第5位碳原子相连，因为这种戊糖与碱基的连接方式特殊（为C—C连接），故称为假尿苷如下图。
核酸知识点总结图
核酸知识点总结图一、核酸的结构1. 核苷酸的结构核苷酸是核酸的基本组成单元，包括磷酸基团、五碳糖和碱基三部分。
在DNA中，糖是脱氧核糖；在RNA中，糖是核糖。
碱基分为嘌呤碱基和嘧啶碱基两类，嘌呤碱基有腺嘌呤（A）和鸟嘌呤（G），嘧啶碱基有胸腺嘧啶（T）（在DNA中）和胸腺嘧啶（U）（在RNA中）以及胞嘧啶（C）。
核苷酸是碱基和五碳糖的糖苷化产物，碱基与糖通过N-糖苷键相连。
2. 核酸的二级结构DNA的二级结构是由两股互补的链以双螺旋形式相互缠绕而成，肝氏结构为DNA最常见的二级结构形态。
RNA的二级结构更为多样，可以形成双股RNA结构和多股RNA结构。
具体的二级结构形式有很多，如折叠、打结、环形等。
3. 核酸的三级结构DNA的三级结构通常是一个肝氏螺旋形态，即多个二级结构相互缠绕而成。
RNA的三级结构呈现出多样性，可以形成复杂的空间结构，包括各种结构域和RNA酶等。
通过多种非共价键作用形成具有特定功能的特殊结构。
4. 结构特点（1）DNA的碱基配对规律：腺嘌呤与胸腺嘧啶之间通过三个氢键结合；鸟嘌呤与胞嘧啶之间通过两个氢键结合。
这种碱基配对规律保证了DNA在复制和转录时能够准确地传递遗传信息。
（2）RNA具有自身稳定性差的特点，易受酶的降解。
所以RNA的寿命相对较短。
二、核酸的功能1. 存储生物遗传信息核酸作为生物体内基因的物质基础，能够存储生物遗传信息，包括生物体形态、生长发育和功能表型等各种信息。
DNA分子中的基因序列编码了遗传信息，通过遗传物质的传递和表达，决定了生物个体的遗传特征。
2. 指导蛋白质的合成DNA通过转录合成RNA，再通过翻译合成蛋白质，这是中央法则的基本过程。
在这个过程中，DNA编码的遗传信息被复制和转录成RNA，再通过翻译转化成蛋白质。
蛋白质是生物体内最重要的功能分子，通过蛋白质的合成和活性发挥对生物体内各种生理过程的调控作用。
3. 调控生物体的生长和发育核酸通过编码蛋白质来控制生物体的生长和发育过程。
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2. DNA的二级结构
Watson & Crick 双螺旋结构（B-DNA）
A-DNA，Z-DNA 特殊二级结构：回文结构——链内互补→发卡， 十字；镜象重复——H-DNA
3. DNA的三级结构
超螺旋：正超螺旋，负超螺旋 ；σ== ΔLk/ Lk0
拓扑酶：I型ΔL=±1，II型ΔL=±2
核苷酸和核酸 小结
一、核苷酸
1. 是核酸的基本组成单位
9
1 1’
2. 核苷酸的种类
NMP：nucleoside monophosphate NDP： nucleoside diphosphate NTP： nucleoside triphosphate
3. 核苷酸的性质
核苷酸的紫外光吸收（260nm）——定量分析 碱基间形成氢键
核酸的杂交
三、RNA
mRNA：真核——5’帽子（m7G），3’尾巴 （polyA），上、下游编码区和非编码区
tRNA：二级结构——三叶草 ，三级结构 ——倒L
rRNA： 原核——5S、16S、23S，真核——5S、 5.8S、18S、28S
siRNA miRNA
四、核酸的分离纯化
4. 核苷酸的功能
携能核苷酸：ATP和ADP 第二信使分子：cAMP , cGMP
酶辅助因子的结构成分
二、DNA
1. DNA的一级结构 含义：碱基序列
化学键：3’,5’-磷酸二酯键
特点：方向性（ 3’；5’）；多样性 骨架: 磷酸戊糖交替排列 表示方式： 5 T G C A T 3 测序：双脱氧终止法
基本原则 DNA、RNA的分离纯化 含量测定 纯度分析
4.DNA在真核生物细胞核内的组装
5.基因和基因组
真核生物DNA 重复序列：高、中、单 变性、复性
变性：双链间氢键断裂→紫外吸收↑ ，粘度↓，生
物活性↓或 丧失 复性：二级反应， cot1/2 ——复性反应速度 退火、淬火 解链曲线，熔解温度（Tm）