核酸的变性及复性
生物化学课件 第四章 核酸杂交
（三）影响Tm值的因素：
（1）碱基组成：Tm=69.3+0.41(G+C)%
（2）分子大小: （3）离子强度： （3）pH：5～9
主要用于基因组DNA的定性和定量分析(特定序列 定位)，亦可分析重组质粒和噬菌体。
方法：利用琼脂糖凝胶电泳分离经限制 性内切酶消化的DNA片段，将胶上的 DNA变性并在原位将单链DNA片段转移 至尼龙膜或其他固相支持物上，经干烤 或者紫外线照射固定，再与相对应结构 的标记探针进行杂交，通过显色，检测 特定DNA分子的含量。
迹/Northern印迹的步骤及用途
印迹杂交的过程
探针的种类、常用的几种酶促标记方法
小测验
1. PCR的基本原理和步骤。 2. Southern blotting的基本原理、过 程和用途。
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(in situ hybridization)
在细胞保持基本形态的情况下将探针 注入细胞内与DNA或RNA杂交，杂交反应在 载物片上的细胞内进行。
DNA 点阵
本章重点:
掌握以下概念: 核酸分子杂交;探针;印迹；
核酸的变性/复性;Tm;增色效应/减色效应
掌握核酸杂交的基本原理
熟悉常用的核酸分子杂交技术及Southern 印
核酸分子杂交
复性
RNA
DNA
第二节
核 酸 探 针
探针的概念 探针的种类和选择
《核酸》复习题
复习题三、核酸一、名词解释1、核酸的变性：核酸变性指双螺旋区氢键断裂，空间结构破坏，形成单链无规线团状态的过程。
变性只涉及次级键的变化。
2、核酸的复性3、增色效应：核酸变性后，260nm处紫外吸收值明显增加的现象，称增色效应。
4、减色效应：核酸复性后，260nm处紫外吸收值明显减少的现象，称减色效应。
5、解链温度：核酸变性时，紫外吸收的增加量达最大增量一半时的温度值称熔解温度（Tm）。
6、分子杂交：在退火条件下，不同来源的DNA互补区形成双链，或DNA单链和RNA链的互补区形成DNA-RNA杂合双链的过程称分子杂交。
7、退火8、反密码子9、Chargaff规则10、发夹结构11、碱基堆积力12、超螺旋DNA13、DNA的一级结构14、DNA的二级结构二、是非题(×)1．DNA是生物遗传物质，RNA则不是。
(×)2．同种生物体不同组织中的DNA，其碱基组成也不同。
(×)3．核小体是构成染色体的基本单位。
(√)4．多核苷酸链内共价键断裂叫变性。
(×)5．DNA的Tm 值和A-T含量有关，A-T含量高则Tm高。
(×)6．真核生物mRNA的5'端有一个多聚A的结构。
(×)7．DNA分子含有等摩尔数的A、G、T、C。
(×)8．真核细胞的DNA全部定位于细胞核。
(×)9．B－DNA代表细胞内DNA的基本构象，在某些情况下，还会呈现A型，Z型和三股螺旋的局部构象。
(√)10．构成RNA分子中局部双螺旋的两个片段也是反向平行的。
(√)11．复性后DNA分子中的两条链并不一定是变性之前的两条互补链。
(×)12．自然界的DNA都是双链的，RNA都是单链的。
(×)10、所有的DNA均为线状双螺旋结构。
(×)11、几乎所有的tRNA都有三叶草型的三级结构。
(×)12、几乎所有的rRNA的二级结构都是三叶草型叶型结构。
生物化学习题(核酸答案)
生物化学习题(核酸答案)一、名词解释:单核苷酸:核苷与磷酸缩合生成的磷酸酯磷酸二酯键:单核苷酸中,核苷的戊糖与磷酸的枪击之间形成的磷酸酯键碱基互补规律:在形成双螺旋结构的过程中,由于各种碱基的大小与结构的不同,使得碱基之间的互补配对只能在G-C(或C-G)与A-T(或T-A)之间进行,这种碱基配对的规律称为碱基配对规律(互补规律)核酸的变性与复性:当双螺旋结构的DNA溶液缓慢加热时,氢键断开,双链DNA解离为单链,称为核酸的“熔解”或变性;在适宜的温度下,分散开的两条DNA链可以完全重新结合成与原来一样的双股螺旋(DNA螺旋的重组过程称为复性)退火:当将变性(双链呈分散状态)的DNA溶液缓慢冷却时,它们可以发生不同程度的重新结合而形成双螺旋结构的现象增色效应、减色效应:DNA双螺旋结构变为单链的无规则卷曲状态时,紫外吸收增加的现象——增色效应;变性DNA在退火条件下复性时,DNA在260nm的光密度比DNA分子中的各个碱基在260nm处吸收的光密度的总与小得多(35%-40%)的现象DNA的熔解温度:DNA双螺旋解开一半时的温度(Tm)分子杂交:不同的DNA片段之间、DNA片段与RNA片段之间,如果彼此间的核苷酸排列顺序互补,也可以复性,形成新的双螺旋结构。
按照互补碱基配对而使不完全互补的两条多核苷酸相互结合的过程环化核苷酸:单核苷酸中的磷酸基分别于戊糖的3’-OH及5’-OH形成酯键,这种磷酸内酯的结构成为环化核苷酸核小体:用于包装染色质的结构单位,由DNA链缠绕一个组蛋白核构成cAMP:3’,5’-环腺苷酸,就是细胞内的第二信使,由于某些激素或其它分子信号刺激激活腺苷酸环化酶催化ATP环化而成二、填空题:1、核酸变性后,其摩尔磷吸光系数ε(P) 。
2、维持DNA双螺旋结构稳定性主要就是靠。
3、核酸的基本结构单位就是。
4、脱氧核糖核酸在糖环位置不带羟基。
5、核酸在细胞中的分布不同,DNA主要位于中,RNA主要位于中。
核酸变性和复性的名词解释
核酸变性和复性的名词解释从分子生物学的角度来看，核酸变性和复性是非常重要的概念，它们涉及到生物体内的核酸分子在不同环境下的结构变化和恢复过程。
本文将对核酸变性和复性进行解释，并探讨其在生物学研究中的意义和应用。
首先，我们需要了解核酸的基本结构。
核酸是生物体内的重要分子，包括DNA（脱氧核糖核酸）和RNA（核糖核酸）。
它们由一系列核苷酸单元组成，每个核苷酸由一个糖分子、一个碱基和一个磷酸基团组成。
核酸分子的碱基序列决定了遗传信息的存储和传递，因此核酸的结构和稳定性对生命活动至关重要。
核酸变性是指核酸分子在一定条件下，例如高温、酸碱性改变或有机溶剂的影响下，碱基间的氢键断裂，导致双链DNA或RNA分子的二级结构解开的过程。
在这种情况下，核酸分子会从双链结构变为单链结构，碱基之间的相互作用减弱或消失。
这种结构变化被称为核酸变性。
核酸变性过程中，DNA或RNA的碱基序列不会改变，因此可以通过适当的条件（如温度降低或溶剂条件的改变）来促使核酸分子复性，即恢复到原来的二级结构。
核酸分子的复性是一个逆过程，通过重新形成碱基间的氢键，使核酸分子从单链的状态回到双链的状态。
核酸变性和复性在生物学研究中有着广泛的应用。
首先，研究核酸的变性和复性过程可以帮助我们理解DNA和RNA的结构性质和稳定性。
通过探索影响核酸分子结构的因素，我们可以更好地了解核酸在生物体内的功能和活动方式。
其次，核酸变性和复性也是核酸杂交技术的基础。
核酸杂交是一种重要的实验技术，通过配对互补的核酸序列，可以检测和分离特定的DNA或RNA序列。
在核酸杂交实验中，通常需要将目标DNA或RNA与一个互补序列的探针DNA或RNA进行杂交。
在高温下，探针和目标序列会分离，然后通过降温使其复性结合。
这种通过核酸变性和复性的方式，可以实现对特定核酸序列的检测和分析。
此外，核酸变性和复性对于理解生物体内的基因调控也有重要意义。
在细胞内，DNA经常需要解开双链结构以进行转录和复制。
dna的变性与复性的名词解释
dna的变性与复性的名词解释DNA（脱氧核糖核酸）是构成细胞遗传信息的基础，其变性与复性是DNA分子中重要的过程。
变性与复性指的是DNA分子在适当的条件下，发生结构性的变化和恢复到原来的结构的过程，这对于生命的传递和稳定起着关键作用。
一、DNA的变性DNA的变性是指DNA分子传统的双链结构发生解开、分离或部分解开的过程。
DNA的变性可以分为三种类型：热变性、脱氧希夫碱变性和机械变性。
1. 热变性热变性是DNA双链分子在高温条件下解开成两条单链的过程。
在高温下，DNA的双链结构会变得不稳定，氢键断裂，使得两条链分离。
这种变性是DNA研究中常用的一种方法，通过高温可以使得DNA分子在实验室中进行扩增和分析。
2. 脱氧希夫碱变性脱氧希夫碱变性是指DNA双链结构中的碱基与希夫碱（Sodium hydroxide）反应，导致DNA分子的碱基与糖的连接断裂，使得DNA分子发生解开的过程。
脱氧希夫碱变性在DNA测序和PCR等技术中被广泛应用。
3. 机械变性机械变性是指通过拉力、剪切力或压力等外力作用使DNA分子解开或变形的过程。
机械变性的研究对于了解DNA分子的结构特性和力学性质有着重要的作用。
二、DNA的复性DNA的复性是指DNA分子在适当条件下，由变性状态复原为原来的双链结构的过程。
DNA的复性可以分为两个阶段：退变性和复性。
1. 退变性退变性是指DNA从变性状态逐渐恢复原来的结构的过程。
在DNA被变性后，通过降低温度、添加离子、调节pH值等条件改变，DNA分子的碱基对会重新配对，使得DNA分子由单链状态逐渐恢复为双链结构。
2. 复性复性是指DNA从退变性状态完全恢复到原来的双链结构的过程。
复性的过程需要在适宜的条件下进行，包括适当的温度、盐浓度和pH值等。
复性过程是一个比退变性更为复杂和缓慢的过程，但是也是生物体能够传递遗传信息的重要保证。
三、DNA的变性与复性的意义DNA的变性与复性是生命体内调控基因表达和存储遗传信息的重要过程。
核酸的变性及复性
变性DNA的性质（之二）
溶液旋光性发生改变
变性后整个DNA分子的对称性及分 子局部的构型发生改变，使DNA溶 液的旋光性发生变化
变性DNA的性质（之三）
增色效应或高色效应
（ hyperchromic effect ） DNA变性后，DNA 溶液的紫外吸收 作用增强的效应
增色效应（一）
DNA分子在250－280nm 波长具有吸收 紫外光的特性，其吸收峰值在260nm 紫外吸收的结构基础是：DNA分子中碱基 间电子的相互作用 双螺旋结构中，有序堆积的碱基“束缚” 了这种作用 DNA变性后，双链解开，碱基间电子的相 互作用更有利于紫外吸收， 故而产生了增 色效应
Cot曲线
Cot l/2：在标准条件下（一般为0.18mol/L 阳离子浓度，400 核苷酸的片段长度）测得 的复性率达 50% 时的 Cot值 Cot l/2与核苷酸对的复杂性成正比 原核生物核酸分子， Cot l/2可代表基因组 的大小及基因组中核苷酸对的复杂程度 真核生物基因组中，因含有许多不同程度的 重复序列（repetitive sequence ），因此 Cot曲线要比S曲线复杂
核酸的变性和复性
• DNA的变性 • DNA的复性 • 核酸分子杂交
核酸的变性和复性
变性（denaturation） 复性（renaturation）
双链核酸分子的二个重要物理特性
双链DNA、RNA双链区、DNA:
RNA杂交双链（hybrid duplex） 以及其它异源双链核酸分子 （heteroduplex）都具有此性质
正比
溶液中DNA分子越多，相互碰撞结
合“成核”的机会越大
DNA顺序的复杂性
天津大学生物化学05第五章核酸化学
（二）DNA的二级结构1(总)
1．DNA双螺旋结构模型的要 点 2．双螺旋结构的稳定因素 3．DNA双螺旋的不同类型
.
（二）DNA的二级结构2
➢公 认 的 为 1953 年 watson 和 crick 提 出 的 DNA 双 螺旋结构模 型
.
（二）DNA的二级结构3
➢此模型的建立主要基于两方面的根据 ➢（1）碱基组成A=T，C=G，并证明A 与T之间可生成两个氢键，而C与G之间 三个氢键。 ➢（ 2 ） X 衍 射 结 构 分 析 ： 不 同 来 源 的 DNA纤维具有相似的X光衍射图谱。
➢含量:占总RNA的5% ➢存在：在细胞核中以DNA为模板被合成以后，
可能暂存于核仁内，也可能立即转移到胞质中， 并以每分子mRNA与几个或几十个核蛋白体结合 成串珠样的多核蛋白体形式而存在。
➢特点：一般都很不稳定，代谢活跃，更新迅速，
寿命较短，种类很多。
➢功能:在蛋白质生物合成中起传递遗传信息的作
➢（2）离子键及范德华力：DNA分子中磷酸基因在生理 条件下解离，使DNA成为一种多阴离子，这有利于它与 带正电荷的其它阳离子基团发生静电作用，这样减少双链 间的静电排斥，有利于双螺旋的稳定。
➢（3）碱基堆积力：目前普遍认为堆积碱基间的疏水作 用是稳定DNA结构的更重要的因素。大量碱基层层堆积， 两相邻碱基的平面十分贴近，于是使双螺旋结构内部形成 一个强大的疏水区，与介质中的小分子隔开，有利于互补 碱基之间氢键的形成。
.
1．DNA双螺旋结构模型要点1（1）
➢（1）DNA分子是由两条方向相反的平行 的多核苷酸链构成。即p5’-糖3‘-p的结构 与p3’-糖5‘-p的结构相对;两条链的糖－磷 酸主链都是右手螺旋，有一共同的螺旋轴。
生物化学与分子生物学习题(含答案)
生物化学与分子生物学习题（含答案）一、单选题（共100题，每题1分，共100分）1、有关核酸的变性与复性的说法错误的是:A、热变性的DNA缓慢降温的过程称为退火B、热变性的DNA迅速冷却后不能产生复性双链C、所有DNA分子变性后，在合适的温度下都可以复性D、热变性后，相同的DNA经缓慢降温冷却后可以复性E、复性的最佳温度条件是比Tm低25℃的温度正确答案：C2、酮体生成过多主要见于:A、糖供应不足或利用障碍B、脂酸摄取过多C、肝中脂代谢紊乱D、肝脏功能低下E、脂肪运输障碍正确答案：A3、胆红素因为与下列哪种物质结合而被称为结合胆红素A、α1-球蛋白B、Z蛋白C、葡萄糖醛酸D、Y蛋白E、清蛋白正确答案：C4、呼吸链中含有维生素B2成分的是:A、尼克酰胺B、黄素蛋白C、铁硫蛋白D、细胞色素E、泛醌正确答案：B5、下列哪种信息物质所激发的信息转导通路不产生第二信使？A、胰高血糖素B、促肾上腺皮质激素C、雌激素D、肾上腺素E、促甲状腺激素释放激素正确答案：C6、不需要PRPP做底物的反应是:A、5-磷酸核糖胺的生成B、次黄嘌呤转变为IMPC、腺嘌呤转变为AMPD、鸟嘌呤转变为GMPE、腺苷转变为AMP正确答案：E7、关于温度对酶促反应速度的影响，叙述正确的是:A、温度从80℃酶升到10℃，酶促反应速度增加1～2倍B、能降低反应的活化能C、酶的最适温度是酶的特征性常数D、超过酶的最适温度后，增高10℃，酶促反应速度增加1～2倍E、超过酶的最适温度后，温度升高，反应速度反而降低正确答案：E8、cDNA文库包括该中生物的:A、某些蛋白质的结构基因B、所有蛋白质的结构基因C、所有结构基因D、内含子和调控区E、以上全包括正确答案：A9、蛋白质分子β—折叠构象的特点是A、氢键平行于长轴B、靠盐键维持结构的稳定C、侧链平行于长轴D、氨基酸侧链伸向内侧E、多肽链充分伸展，肽平面折叠成锯齿状正确答案：E10、能编码具有GTP酶活性的癌基因是:A、ablB、mybC、rasD、sisE、myc正确答案：C11、在DNA复制中RNA引物的作用是A、使DNA聚合酶III活化B、使DNA双链解开C、提供5’末端作合成新DNA链起点D、提供3’-OH作合成新DNA链起点E、提供3’-OH作合成新RNA链起点正确答案：D12、糖原合成的限速酶是:A、己糖激酶B、磷酸葡萄糖变位酶C、UDPG焦磷酸化酶D、糖原合酶E、分支酶正确答案：D13、下列哪种物质是氨甲酰磷酸合成酶的激活剂？A、乙酰CoAB、GTPC、N-乙酰谷氨酸D、谷氨酰胺E、NAD+正确答案：C14、关于核受体描述错误的是:A、可作为转录因子B、其配体多是亲脂化合物C、只位于胞核D、可形成二聚体E、可结合DNA正确答案：C15、线粒体内膜两侧形成质子梯度的能量来源是:A、磷酸肌酸水解B、ATP水解C、磷酸烯醇式丙酮酸水解D、质子顺梯度回流释放的能量E、呼吸链在传递电子时所释放的能量正确答案：E16、真核基因转录因子TF I、TF II、TF III的命名依据是:A、按照其发生的先后顺序B、转录因子包含的亚基种类C、按照其包含的亚基数量D、根据其和真核生物三种RNA聚合酶的对应关系E、以上均不对正确答案：D17、在基因操作中所用限制性核酸内切酶是指:A、I类限制酶B、II类限制酶C、III限制酶D、核酸内切酶E、RNAase正确答案：B18、ALA合酶的辅酶含有哪种维生素？A、维生素B1B、维生素B2C、维生素B6D、维生素B5E、维生素B12正确答案：C19、有助于防止动脉粥样硬化的血浆脂蛋白是:A、CMB、VLDLC、LDLD、HDLE、IDL正确答案：D20、常用于测定多肽N—末端氨基酸的试剂是A、羟胺B、过甲酸C、溴化氢D、尿素E、丹磺酰氯正确答案：E21、小肠粘膜细胞内合成的脂蛋白主要是:A、低密度脂蛋白B、VLDLC、IDLD、HDLE、乳糜微粒正确答案：E22、血糖的主要来源是:A、肝糖原的分解B、肌糖原的分解C、由非糖物质转变而来D、糖类食物消化吸收E、其他单糖的转变正确答案：D23、下列哪种途径不参与肝脏维持血糖浓度的相对恒定:A、糖的有氧氧化B、糖原的合成C、糖原的分解D、糖异生E、以上都是正确答案：A24、蛋白质的一级结构是A、氨基酸的排列顺序B、氨基酸的比例C、氨基酸的种类D、肽键的数目E、氨基酸的数目正确答案：A25、最普遍进行的生物转化第二相反应是代谢物与什么物质结合:A、硫酸结合B、来源于胞液的尿苷二磷酸葡萄糖醛酸结合C、乙酰基结合D、谷胱甘肽结合E、甲基结合正确答案：B26、利用正常机体细胞中不存在的外源基因所表达的酶催化药物前体转变为细胞毒性产物而导致细胞死亡的基因治疗方法是:A、基因矫正B、基因增补C、基因置换D、自杀基因的利用E、基因灭活正确答案：D27、体内蛋白质彻底分解氧化，其代谢的最终产物是:A、氨基酸B、CO2、水、尿素C、肌酸、肌苷D、胺类、尿酸E、酮酸正确答案：B28、关于外显子的叙述错误的是:A、外显子序列中含有大量的稀有碱基B、外显子是真核生物断裂基因中的片段C、外显子被转录D、成熟的mRNA中含有与外显子对应的序列E、hnRNA中含有与外显子对应的序列正确答案：A29、下列哪种化合物是酮体:A、乙酰乙酰CoAB、丙酮C、乙酰CoAD、γ-氨基丁酸E、γ-羟基丁酸正确答案：B30、在蛋白质生物合成过程中，不消耗高能键的步骤是:A、成肽B、起始因子释放C、移位D、释放肽链E、进位正确答案：A31、比较真核生物与原核生物的DNA复制，二者的相同之处是:A、引物长度较短B、合成方向是5’→3’C、冈崎片段长度短D、有多个复制起始点E、DNA复制的速度较慢正确答案：B32、酶原与酶原激活的叙述哪项正确？A、胃蛋白酶原和胃蛋白酶都有活性B、体内所有的酶初合成时均以酶原形式存在C、酶原激活过程即酶的无活性前体的剪切过程D、酶原激活的过程即酶被完全水解的过程E、酶原的激活即酶的变构调节过程正确答案：C33、在一个生物体的几乎所有细胞中均持续表达的基因称为:A、可诱导基因B、假基因C、管家基因D、断裂基因E、调节基因正确答案：C34、尿素循环中间产物中属于氨基酸的是:A、色氨酸B、鸟氨酸C、蛋氨酸D、赖氨酸E、组氨酸正确答案：B35、用正常的基因通过体内基因同源重组，原位替换病变细胞内的致病基因，使细胞内的DNA完全恢复正常状态的基因治疗方法是:A、基因矫正B、基因替换C、基因失活D、基因增补E、自杀基因的利用正确答案：B36、脯氨酸的结构特点是属于A、非极性氨基酸B、亚氨基酸C、带负电荷氨基酸D、不带电荷的极性氨基酸E、带正电荷氨基酸正确答案：B37、脂酸的活化形式是:A、脂酰肉碱B、增加不饱和度C、烯酰CoAD、脂酰CoAE、酮酰CoA正确答案：D38、关于tRNA的结构，下列哪个是不正确的？A、分子中除含有A、U、C和G外，还含有稀有碱基B、是小分子量的RNAC、分子中某些部位的碱基相互配对，形成局部的双螺旋D、反密码环的中央三个核苷酸的碱基组成反密码E、5’端末端的三个核苷酸残基的碱基依次为CCA，该端有一个羟基正确答案：E39、基因芯片是建立在哪种技术基础之上的:A、核酸分子杂交B、酵母双杂交C、免疫印迹D、EMSAE、定量PCR正确答案：A40、核受体的本质属于:A、配体激活的酪氨酸蛋白激酶受体B、配体激活的离子通道受体C、配体激活的效应器D、配体调控的转录因子E、配体激活的G蛋白偶联受体正确答案：D41、关于抑癌基因的叙述，下列哪一项是正确的？A、基因突变可能引起细胞的凋亡B、发生癌变时被特殊的调节机制激活而开始表达C、在人体正常的细胞中不存在D、与癌基因的表达相互促进E、具有抑制细胞过度生长增殖的作用正确答案：E42、糖原在脱支酶的催化下生成:A、G-6-PB、G-1-PC、F-6-PD、F-1-PE、G正确答案：E43、胆红素生成与下列哪种物质有关:A、NADHB、FANH2C、FMNH2D、NADPHE、TPP正确答案：D44、氰化物（CN-）是剧毒物，使人中毒致死机制是:A、与肌红蛋白中Fe3+结合使之不能储O2B、与Cyt aa 3中Fe3+结合使之不能激活1/2OC、与肌红蛋白中Fe3+结合使之不能运输O2D、与Cyt b 中Fe3+结合使之不能传递电子E、与Cyt c 中Fe3+结合使之不能传递电子正确答案：B45、在糖酵解和糖异生途径中均起作用的酶是:A、丙酮酸激酶B、己糖激酶C、果糖二磷酸酶-1D、丙酮酸羧化酶E、磷酸甘油酸激酶正确答案：E46、当蛋白质带正电荷时，其溶液的pH为A、小于7.4B、小于等电点C、大于7.4D、大于等电点E、等于等电点正确答案：B47、对稳定蛋白质构象通常不起作用的化学键是A、范德华力B、氢键C、酯键D、疏水键E、盐键正确答案：C48、质粒是基因工程最常用的载体，它的主要特点是:①能自主复制②不能自主复制③结构很小④蛋白质⑤环状RNA ⑥环状DNAA、①③⑤B、②④⑥C、①③⑥D、②③⑥E、①④⑤正确答案：C49、不是主要用于研究DNA-蛋白质相互作用的技术是:A、电泳迁移率变动测定B、ChIP技术C、染色质免疫共沉淀技术D、双向电泳E、酵母单杂交正确答案：D50、核糖体循环过程中，需要碱基配对的步骤是:A、结合终止因子B、移位C、释放肽链D、进位E、转肽正确答案：D51、肾脏组织不能进行的代谢途径是:A、嘌呤核苷酸从头合成B、糖异生C、糖原合成D、酮体生成E、糖酵解正确答案：C52、下列哪个酶是肝细胞线粒体特有酮体合成的酶:A、HMG CoA合成酶B、HMG CoA还原酶C、乙酰CoA羧化酶D、琥珀酰CoA转硫酶E、乙酰乙酰硫激酶正确答案：A53、基因表达调控可以发生在:A、转录起始B、转录后水平C、翻译起始D、翻译后水平E、以上均正确正确答案：E54、重组DNA技术操作过程可归纳为:A、分、切、接、转、筛B、接、分、转、切、筛C、切、接、转、分、筛D、转、分、接、切、筛E、以上均不对正确答案：A55、与DNA修复过程缺陷有关的疾病是:A、着色性干皮病B、卟啉病C、黄疸D、黄嘌呤尿症E、痛风正确答案：A56、CoQ的特点不是:A、有很强的疏水性B、存在于人体内是CoQ10C、可同时传递氢和电子D、能在线粒体内膜自由扩散E、在复合体I和复合体II中都存在正确答案：E57、动物体内嘧啶碱基代谢的终产物不包括:A、NH3B、CO2C、β-丙氨酸D、β-氨基异丁酸E、尿酸正确答案：E58、DNA连接酶A、使DNA形成超螺旋结构B、使DNA链内缺口的两个末端连接C、合成RNA引物D、将双螺旋解链E、去除引物，填补空缺正确答案：B59、关于PCR技术的叙述，错误的是:A、以DNA复制为基础建立起来的技术B、利用PCR技术可完全无误的扩增基因C、反应体系需模板、一对引物、dNTP、Taq酶和缓冲剂D、以变性-退火-延伸为基因反应步骤E、PCR过程中也会和复制一样出现碱基错配正确答案：B60、蛋白质分子中四级结构的特征是A、分子中必定含有辅基B、依赖肽键维持四级结构的稳定性C、每一条多肽链都具有独立的生物活性D、由两条或者两条以上的多肽链组成E、在三级结构的基础上进一步折叠、盘旋而成正确答案：D61、蛋白质二级结构的维持键是A、疏水键B、范德华力C、酰胺键D、氢键E、盐键正确答案：D62、下列哪一物质含有高能键:A、1，3-二磷酸甘油酸B、烯醇式丙酮酸C、6-磷酸葡萄糖D、1，6-二磷酸果糖E、乳酸正确答案：A63、饥饿时，肝脏哪条代谢途径加快？A、糖酵解B、磷酸戊糖C、糖的有氧氧化D、胆固醇合成E、脂酸β-氧化正确答案：E64、谷丙转氨酶的辅酶是:A、四氢叶酸B、磷酸吡哆醛C、生物素D、TPPE、核黄素正确答案：B65、肝功能不良时对下列哪种蛋白质的合成影响较小？A、纤维蛋白原B、凝血因子VIII、IX、XC、免疫球蛋白D、凝血酶原E、清蛋白正确答案：C66、以下哪种物质是调节氧化磷酸化速率的主要因素？A、甲状腺素B、ADPC、呼吸链抑制剂D、线粒体突变E、解偶联剂正确答案：B67、糖酵解途径的关键酶之一是:A、果糖二磷酸酶-1B、乳酸脱氢酶C、6-磷酸果糖激酶-1D、6-磷酸果糖激酶-2E、3-磷酸甘油醛脱氢酶正确答案：C68、血红素合成的限速酶是:A、ALA合酶B、ALA脱水酶C、ALA氧化酶D、ALA脱氢酶E、ALA还原酶正确答案：A69、关于基因诊断特点的描述不正确的是:A、诊断灵敏度低B、针对性强C、适用性强，诊断范围广D、具有较高的特异性E、以基因作为探查对象正确答案：A70、真核生物的DNA生物合成在细胞周期的哪一期进行:A、S期B、M期C、G1期D、G2期E、以上都不是正确答案：A71、翻译的产物是:A、smRNAB、rRNAC、hnRNAD、蛋白质E、tRNA正确答案：D72、关于pH对酶促反应速度的影响，叙述正确的是:A、偏离最适pH越远，酶的活性越高B、最适pH是酶的特征性常数C、人体内酶的最适pH多接近中性D、pH过高或过低可使酶蛋白发生变性E、pH不影响酶、底物或辅助因子的解离状态正确答案：D73、下列蛋白激酶中不直接受胞内第二信使调节的是:A、Ca2+-CaM激酶B、PTKC、PKGD、PKCE、PKA正确答案：B74、下列有关生物转化作用的论述正确的是:A、又可称为解毒反应B、使物质的水溶性减少C、结合反应最常见的是葡萄糖醛酸结合D、结合反应是第一相反应E、多数物质先经过结合反应，再进行氧化反应正确答案：C75、乙酰CoA羧化酶的变构抑制剂是:A、柠檬酸B、异柠檬酸C、ATPD、CoASHE、长链脂酰CoA正确答案：E76、影响机体生物转化能力的因素是:A、性别B、年龄C、疾病D、诱导物E、以上都是正确答案：E77、真核生物的45S rRNA经加工修饰后可生成:A、5.8S、18S和28S三种rRNAB、5S、18S和28S三种rRNAC、5.8S、16S和23S三种rRNAD、5.8S、18S和23S三种rRNAE、以上均不对正确答案：A78、应激状态下，血中物质改变哪种是错误的？A、酮体增加B、游离脂酸增加C、葡萄糖增加D、氨基酸减少E、尿素增加正确答案：D79、丙酮酸羧化酶的活性可被下列哪种物质激活？A、ADPB、AMPC、乙酰辅酶AD、1，6-二磷酸果糖E、2，6-二磷酸果糖正确答案：C80、下列关于DNA与RNA彻底水解后的产物的描述正确的是A、核糖不同，碱基不同B、核糖相同，碱基相同C、核糖不同，碱基相同D、核糖不同，部分碱基不同E、核糖相同，碱基不同正确答案：D81、关于脱氧核苷酸的生成，正确的是:A、在NMP水平进行B、在NDP水平进行C、在NTP水平进行D、dTMP由UTP直接转变E、dTMP由UDP直接转变正确答案：B82、在生物体氨基酸脱下的氨通常以下列哪种形式暂存和运输？A、谷氨酰胺B、NH4+C、天冬酰胺D、尿素E、氨甲酰磷酸正确答案：A83、酶促反应速度V达到最大反应速度Vm的80%时，Km等于:A、1/3【S】B、【S】C、1/4【S】D、1/5【S】E、1/2【S】正确答案：C84、下列哪种代谢途径只在线粒体进行？A、糖的有氧氧化B、酮体生成C、糖原合成D、胆固醇合成E、糖酵解正确答案：B85、关于遗传密码的正确描述是:A、每种氨基酸至少有一个遗传密码B、位于mRNA分子上C、有起始密码和终止密码D、由DNA排列顺序决定的E、以上都正确正确答案：E86、关于DNA的二级结构，叙述正确的是A、A和T之间形成三个氢键，G和C之间形成两个氢键B、碱基位于双螺旋结构内测C、脱氧核糖位于双螺旋结构内测D、左手螺旋E、每一螺旋有12对碱基正确答案：B87、与冈崎片段的生成有关的代谢是:A、逆转录B、半不连续复制C、不对称转录D、RNA的剪接E、蛋白质的修饰正确答案：B88、酶活性指的是:A、酶催化的反应类型B、酶自身变化的能力C、酶催化能力的大小D、无活性的酶转变成有活性的酶能力E、以上都不是正确答案：C89、载蛋白CII能激活的酶是:A、脂蛋白脂酶B、肉碱脂酰转移酶IC、辅脂酶D、卵磷脂胆固醇脂酰转移酶E、脂酰CoA胆固醇脂酰转移酶正确答案：A90、关于细胞癌基因的叙述正确的是:A、存在于正常生物基因组中B、存在于逆转录病毒中C、存在于凋亡的细胞中D、正常细胞中含有癌基因即可导致恶性肿瘤的发生E、存在于冠状病毒中正确答案：A91、下列哪些选项不是真核表达载体所独有的:A、多克隆位点B、加尾信号C、转录终止信号D、启动子E、染色体整合位点正确答案：A92、NADH—泛醌还原酶中可以下列哪个物质作为受氢体:A、NAD+B、FADC、CoQD、FMNE、以上都不是正确答案：D93、对氨基酸代谢中转氨基作用错误的描述是:A、转氨酶的辅酶是磷酸吡哆醛B、是合成非必需氨基酸的途径之一C、是氨基酸与酮酸之间的酶促互变D、是体内氨基酸脱氨基的主要方式E、以上均正确正确答案：D94、下列哪种物质不是脂解激素:A、胰岛素B、肾上腺素C、促甲状腺素D、促肾上腺素皮质激素E、胰高血糖激素正确答案：A95、基因芯片是将哪种成分以何种方式固定于单位面积的支持物上:A、许多特定的多肽片段有规律地紧密排列B、许多特定的探针有规律地紧密排列C、许多特定的DNA片段有规律地紧密排列D、许多特定的DNA片段随机地紧密排列E、以上均不对正确答案：C96、cAMP发挥作用的方式是cAMPA、与蛋白激酶A活性中心结合B、与蛋白激酶A活性中心外必需基团结合C、使蛋白激酶A磷酸化D、与蛋白激酶A调节亚基结合E、使蛋白激酶A脱磷酸化正确答案：D97、下列哪种物质的合成过程仅在肝脏中进行？A、血浆蛋白B、糖原C、脂肪酸D、尿素E、胆固醇正确答案：D98、关于基因表达的描述，错误的是:A、某些基因表达产物为tRNAB、有些基因的表达产物为rRNAC、有些基因的表达产物是蛋白质分子D、基因表达具有组织特异性和阶段特异性E、基因表达都要经过基因转录和翻译的过程正确答案：E99、用同一种酶切割载体和目的基因后进行连接，连接产物会含大量自身环化载体，采用下列哪种酶处理，可防止自身环化？A、碱性磷酸酶B、核苷酸激酶C、核酸外切酶D、末端转移酶E、核酸内切酶正确答案：A100、氨基酰-tRNA合成酶的特点是:A、只存在于细胞核内B、对氨基酸的识别没有专一性C、只对tRNA的识别没有专一性D、对氨基酸识别有专一性E、催化反应需GTP正确答案：D。
核酸的变性和复性
核酸的变性和复性1．变性的概念在理化因素作用下，核酸的双螺旋区氢键断裂，空间结构破坏，形成单链无规线团状态的过程。
变性的因素有热、酸、碱、乙醇、尿素等。
变性的本质是次级键的变化。
变性的结果是紫外吸收值明显增加（增色效应），DNA粘度下降，生物学功能部分或全部丧失。
2．DNA的热变性和TmDNA热变性过程中，紫外吸收值增高，有一个特征性曲线称熔解曲线，通常将熔解曲线的中点，即紫外吸收值达到最大值50%时的温度称为解链温度，又叫熔点（Tm）。
DNA 的热变性是爆发式的，像结晶的溶解一样，只在很狭窄的温度范围内完成，一般在70~800C之间。
变性温度与碱基组成、DNA长度及变性条件有关。
GC含量越高，Tm越大；DNA 越长，Tm越大；溶液离子强度增高，Tm增加。
3．DNA的复性与分子杂交变性DNA在适当条件下，两条互补链可重新配对，恢复天然双螺旋构象，这一现象称为复性。
热变性的DNA经缓慢冷却后即可复性，这一过程称为退火（annealing）。
影响复性速度的因素很多，如单链DNA的起始浓度、温度（最适复性温度是比Tm约低250C）、盐浓度、片断长度、序列复杂性等。
分子杂交是以核酸的变性和复性为基础，只要不同来源的核酸分子的核苷酸序列含有可以形成碱基互补配对的片段，就可以形成DNA/DNA，RNA/RNA或DNA/RNA杂化双链，这个现象称为核酸分子杂交（hybridization）。
标记一个来源的核酸（放射性同位素或荧光标记），通过杂交可以检测与其有互补关系的DNA或RNA，这种标记的核酸称为基因探针（gene probe），也就是一段带有检测标记，且顺序已知，与目的基因互补的核酸序列。
基因探针的“集成化”就是基因芯片（gene chip）。
是把已经测序的基因固定在硅片或玻璃片上制成的。
在医疗诊断和科学研究中已被快速地运用。
试论述核酸变性与复性以及分子杂交技术原理在医学领域的应用
试论述核酸变性与复性以及分子杂交技术原理在医学领域的应用以下是我整理的有关于试论述核酸变性与复性以及分子杂交技术原理在医学领域的应用，仅供参考：现代分子生物学是研究生物大分子--核酸及其表达产物蛋白质的结构、功能、遗传、调控、相互关系和相互作用，从分子水平上探讨生命现象的科学，其主要研究对象是核酸（DNA和RNA）和蛋白质。
自从1953年Watson和Crick发现DNA的双螺旋结构以来，分子生物学在短短五十年时间里以超乎想象的速度飞速发展，渗透到医学每一个领域。
可以毫不夸张的说，如果没有分子生物学的应用，人类探索生命活动的行为将会寸步难行。
将分子生物学技术应用到临床检验诊断学，使疾病诊断深入到基因水平，称为基因诊断。
基因诊断技术主要包括核酸分子杂交技术、聚合酶链式反应（PCR）技术、基因多态性分析技术、单链构象多态性（SSCP）分析技术、荧光原位杂交染色体分析（FISH）技术、波谱核型分析（SKY）技术、DNA测序技术、基因芯片技术以及蛋白质组技术等，一些先进的分离和检测技术大大促进了上述技术的完善和发展，如毛细管电泳技术（CE）、液质联用技术（LC/MS/MS）、变性高效液相色谱技术（DHPLC）、非荧光遗传标记分析技术等。
基因诊断在感染性疾病、遗传性疾病、肿瘤性疾病等的诊断中发挥越来越重要的作用。
下面，我们就临床检验诊断中涉及的主要分子生物学技术作一简要介绍。
1、核酸分子杂交技术即基因探针技术。
利用核酸的变性、复性和碱基互补配对的原理，用已知的探针序列检测样本中是否含有与之配对的核苷酸序列的技术。
是临床应用最早的，也是最基础的分子生物学技术，是印迹杂交、基因芯片等技术的基础。
不少探针已经商品化。
2、PCR技术PCR技术是一种特异扩增DNA的体外酶促反应，可以短时间扩增出两段已知序列之间的DNA，用于诊断、鉴定、制备探针及基因工程产品开发等，是一项及其有效和实用的技术。
由于PCR试验存在一定的假阳性和假阴性问题，导致PCR技术在我国临床诊断中的应用曾一度被叫停，近年来由于改进的PCR技术如巢式PCR（nestedPCR）、多重PCR(multiplexPCR)、荧光PCR技术等在较大程度上增加了该技术的敏感性和特异性。
护士核酸考试常见的名词解释
护士核酸考试常见的名词解释
1. 核酸的一级结构：是指核酸分子的核苷酸序列。
2. 核酸的二级结构：是指核酸中规则、稳定的局部空间结构。
3. 核酸的三级结构：是指核酸在二级结构基础上进一步形成的超级结构，例如超螺旋结构、染色体结构。
4. DNA的三级结构：是指DNA在双螺旋的基础上进一步扭曲盘绕形成的高级结构。
5. 核酸的变性：在一定条件下断开双链核酸碱基对氢键，可以使其局部解离，甚至完全解离成单链，形成无规线团，称为核酸的变性。
6. 核酸的复性：变性的核酸在适宜的条件下，两条同一来源的单链核酸重复缔合形成双链结构。
7. DNA的Tm值：使双链DNA解链度达到一半时所需的温度。
8. 增色效应：核酸变性导致其紫外吸收增强的现象。
9. 核酸分子杂交：不同来源的单链核酸，只要其序列有一定的互补性，在退火的条件，形成异源双链核酸分子。
高三核酸知识点归纳总结
高三核酸知识点归纳总结核酸是生物体内重要的生物大分子，是遗传信息的载体。
在高中生物教学中，核酸的知识是重点内容之一，尤其是在高三阶段，对于准备参加高考的学生来说，掌握核酸的相关知识点对于理解生物学的基本概念和解决生物学问题至关重要。
本文将对高三阶段需要掌握的核酸知识点进行归纳总结。
一、核酸的基本结构核酸由核苷酸单元组成，每个核苷酸由一个磷酸基团、一个糖分子和一个含氮碱基组成。
根据糖分子的不同，核酸可以分为两种类型：脱氧核糖核酸（DNA）和核糖核酸（RNA）。
DNA通常以双螺旋的形式存在，由两条互补的链组成，而RNA通常是单链结构。
二、核酸的功能1. 遗传信息的存储与传递：DNA携带了生物体的遗传信息，通过复制过程将遗传信息传递给后代。
2. 蛋白质合成：RNA在蛋白质的合成过程中起到关键作用，包括信使RNA（mRNA）、核糖体RNA（rRNA）和转运RNA（tRNA）等多种形式。
3. 调控基因表达：某些小RNA（如miRNA）能够调控基因的表达，影响生物体的发育和生理过程。
三、核酸的分类与特点1. DNA的特点：稳定性较高，主要存在于细胞核中，是遗传信息的主要存储形式。
2. RNA的特点：结构多样性，主要存在于细胞质中，参与蛋白质合成和基因表达调控。
四、核酸的变性与复性核酸的变性是指在某些物理或化学因素作用下，核酸双螺旋结构解开成单链的现象。
常见的变性因素包括高温、酸碱度改变、尿素等。
复性是指变性后的核酸在适宜的条件下重新形成双螺旋结构的过程。
五、核酸的提取与检测1. 核酸提取：通过物理和化学方法从细胞中提取核酸，常用的方法有酚氯仿提取法、硅胶柱纯化法等。
2. 核酸检测：通过染色、电泳等方法检测核酸的存在和纯度，如使用EB染色观察DNA在紫外光下的荧光。
六、核酸技术的应用1. PCR技术：通过特定的引物和DNA聚合酶，对特定的DNA片段进行快速扩增。
2. DNA测序：确定DNA分子中碱基的精确顺序。
生物化学4.5.2核酸的变性与复性
熔解曲线
100 ℃
影响Tm值的因素
不同的DNA的Tm值又有不同，其大小与下列几个因素有关：
DNA的均一性
G-C的含量
介质中的离子强度
（1）DNA的均一性。
• 均质DNA，比如一些病毒的DNA，人工合成的多聚腺嘌呤-胸腺 嘧啶脱氧核苷酸poly d（A-T），或者多聚鸟嘌呤-胞嘧啶脱氧核 苷酸poly d (G-C),熔解过程发生在一个较小的温度范围之内。异 质DNA熔解过程则发生在一个较宽的温度范围之内。所以Tm值 可做为衡量DNA样品均一性的一个标准。
退火（annealing）
• 将热变性的DNA骤然冷却时， DNA不能再复性，但经缓慢冷却 后就可复性
影响复性的因素
DNA复性速度受以下因素影响
• 温度的影响 • 单链DNA片断浓度 • 单链DNA片段大小 • 单链DNA片段重复序列 • 离子强度等
不同DNA的复性动力学曲线
复性动力学方法可测定生物体基因组大小和重复序列的拷贝数
RNA变性
由于RNA只有局部的双螺旋区域， 变性曲线没那么陡，Tm值较低。
tRNA具有较多的双螺旋区，所以具 有较高的Tm值，变性曲线也较陡。双 链RNA的变性几乎与DNA是相同的。
引发核酸变性的因素
高温
酸、碱
尿素
变性
其他 因素
甲醛
核酸的复性
复性
• 变性后DNA 在适当条件下，两条 互补链又可重新配对，恢复天然双 螺旋构象
复性与分子杂交
复性过程可以在溶液中进行，也可以在固相支持物表面 进行。如果将不同来源的DNA混合在一起经过热变性再让 其复性，这些异源DNA的同源区，也就是碱基可以互补的 区域，就会形成杂交DNA分子。
生物化学名词解释
1.核酸分子杂交: 不同来源的DNA单链与DNA或RNA链彼此可有互补的碱基顺序，可通过变性、复性以形成局部双链，即所谓杂化双链，这个过程称为核酸的杂交。
2.核酸的变性: 在某些理化因素作用下，核酸分子中的氢键断裂，双螺旋结构松散分开，理化性质改变，失去原有的生物学活性既称为核酸变性。
3.核酸的复性:变性的核酸在适当的条件下，两条互补链课重新恢复为天然的双螺旋构象，称为复性4蛋白质变性:在某些理化因素下，蛋白质的一级结构不变，空间结构破坏，理化性质改变，生物活性丧失。
称为、、、5活性中心:酶分子中结合、催化底物的部分。
6 酶原：细胞内合成或分泌的无活性的酶的前体。
7修饰酶:在其它酶的作用下与某些化学基团发生共价键结合，而改变活性的酶。
（酶的化学修饰：指酶蛋白肽链上的某些基团可在另一种酶的催化下，与某些化学基团发生可逆的共价结合，从而影响酶的活性，又称共价修饰。
最常见磷酸化与脱磷酸化8别构效应剂:一些代谢物可与某些酶分子活性中心外的某部分非共价键可逆地结合，使酶构象改变，从而改变酶的催化活性。
这些代谢物称为别构效应剂。
9 限速酶别构酶与修饰酶通常调节一些单向或慢速反应，其活性改变可以调节总反应速度，又称为限速酶。
10竞争性抑制：抑制剂与底物的化学结构似，竞争酶的活性中心，抑制酶的活性。
11非竞争性抑制：抑制剂与底物结构不相似，不竞争酶的活性中心，而是与活性中心外的必需基团结合，抑制酶的活性。
12蛋白质的结构域:蛋白质三级结构被分割成一个或数个球状或纤维状折叠较为紧密的区域，各行其功能，该区域称为结构域。
13、糖异生: 由非糖物质乳酸、甘油、氨基酸等转变为葡萄糖或糖原的过程称为糖异生。
14、必需脂肪酸: 维持机体生命活动所必需，但体内不能合成，必须由食物提供的脂肪酸，称为必需脂肪酸。
15、限制性内切核酸酶: 是指能识别DNA的特异序列，并在识别位点或其周围切割双链DNA的一类内切酶。
16、冈崎片段: DNA复制时，随从链复制中的不连续片段，称为、、17、联合脱氨基作用：转氨酶与L-谷氨酸脱氢酶或腺苷酸脱氨酶联合作用脱去氨基酸的氨基，此称联合脱氨基作用。
生化名词解释简答题
第一章：核酸9.核酸的变性、复性：当呈双螺旋结构的DNA溶液缓慢加热时，其中的氢键便断开，双链DNA便脱解为单链，这叫做核酸的“溶解”或变性。
在适宜的温度下，分散开的两条DNA链可以完全重新结合成和原来一样的双股螺旋。
这个DNA螺旋的重组过程称为“复性”。
10.增色效应：当DNA从双螺旋结构变为单链的无规则卷曲状态时，它在260nm处的吸收便增加，这叫“增色效应”。
11. 减色效应：DNA在260nm处的光密度比在DNA分子中的各个碱基在260nm处吸收的光密度的总和小得多（约少35%~40%）, 这现象称为“减色效应”。
12. 噬菌体：一种病毒，它可破坏细菌，并在其中繁殖。
也叫细菌的病毒。
14. DNA的熔解温度（Tm值）：引起DNA发生“熔解”的温度变化范围只不过几度，这个温度变化范围的中点称为熔解温度（Tm）。
15. 分子杂交：不同的DNA片段之间，DNA片段与RNA片段之间，如果彼此间的核苷酸排列顺序互补也可以复性，形成新的双螺旋结构。
这种按照互补碱基配对而使不完全互补的两条多核苷酸相互结合的过程称为分子杂交。
3. 答：tRNA一级结构具有以下特点：1）分子量较小，大约由73～95个核苷酸组成。
2）分子中含有较多的修饰成分3）3′末端都具有CpCpA-OH的结构。
5′端多为pG,也有pC4）恒定核苷酸，有十几个位臵上的核苷酸在几乎所有的tRNA中都不变。
5）tRNA约占细胞总RNA的15%tRNA的二级结构呈“三叶草形”。
在结构上具有某些共同之处，即四臂四环：氨基酸接受臂;反密码（环）臂;二氢尿嘧啶（环）臂;T C（环）臂;可变环。
tRNA的三级结构:倒挂的L字母tRNA主要功能：在蛋白质生物合成过程中转运氨基酸。
4. 答：在20世纪50年代初，E．Chargaff等应用纸层析技术及紫外分光光度法，对各种生物的DNA分子的碱基组成进行了定量分析，总结出一些共同的规律，这些规律被人们称之为Chargaff出定则。
核酸的变性与复性名词解释
核酸的变性与复性名词解释
核酸的变性与复性是指核酸分子在一定条件下发生结构的变化和恢复的过程。
核酸是生命体内重要的生物大分子，在细胞中起着信息传递和储存的作用。
核酸的结构是由核苷酸组成的，核苷酸由碱基、糖和磷酸组成。
在生物体内，核酸分子需要根据需求进行复制、转录和翻译等功能。
而这些功能的实现，必须依靠核酸的变性与复性。
核酸的变性是指核酸分子在一定条件下，碱基间的氢键断裂，使整个分子的三维结构发生改变。
这种改变可以是由于外界环境的温度和pH值的变化，也可以是由于某些化学物质的添加。
核酸变性过程中，可以存在不同的结构形态，比如单链状态、部分变性状态和完全变性状态。
核酸的复性是指当核酸分子从变性状态恢复到原来的二级结构的过程。
当分子条件回到正常状态时，核酸分子会自行重新结合成特定的形态。
核酸复性的过程也可以由外界条件的改变引发，比如温度的降低或添加了某些特定的离子和辅因子等。
核酸的变性与复性过程对生物体具有重要的意义。
在变性的过程中，核酸的二级结构被破坏，这意味着核酸分子无法正常发挥其信息传递和储存的功能。
这对于细胞的正常代谢和生物体的生存是不利的。
而复性的过程可以使核酸恢复到原来的结构，使其继续发挥功能。
通过变性与复性的调控，细胞能够根据需要对核酸分子进行复制、转录和翻译等生物活动，从而保证生
物体内正常的遗传信息传递。
总之，核酸的变性与复性是核酸分子在一定条件下发生结构变化和恢复的过程。
这一过程对于细胞正常代谢和生物体的生存具有重要意义，能够保证核酸分子在适当的时候发挥其功能。
核酸的物理化学性质和第15章核酸的研究方法辅导版
为了水解嘧啶糖苷键，需要较高的温度。用甲 酸（98%～100%）密封加热至175℃2h，无论RNA 或DNA都可以完全水解，产生嘌呤碱和嘧啶碱，缺 点是尿嘧啶的回收率较低。改用三氟乙酸在155℃加 热60min（对DNA）或80min（对RNA），嘧啶碱的 回收率显著提高。
DNA分子的热变性曲线
异质的
DNA变性温
度范围宽，
均质的DNA 变性温度范
bacterial DNA
Viral DNA
围窄。
影响DNA分子Tm的因素
（1）G－C含量：G－C之间有3个氢键，所以G －C含量越高Tm越高。通过测定Tm值，可以推
算出DNA中G－C的含量，其经验公式为:
xGC (Tm 69.3) 2.44
RNA只有局部的双螺旋，所以其Tm较低，变
性温度范围较宽。不管是DNA还是RNA，加入甲
酰胺可降低其Tm值。双链RNA的变性曲线几乎与 双链DNA相同。
1.一种浮萍的18SrRNA
2.酵母的杀伤RNA（双 链）加甲酰胺
3.同2，但无甲酰胺
DNA的复性
变性DNA在适当条件下，可以使两条分开的
单 链重 新 缔合 成 双链 DNA， 这 个 过程 称 为复 性 （renaturation）。将热变性的单链DNA骤然冷却， DNA不 能 复性 ， 只有 缓 慢降 温 才能 使 热变 性 的 DNA复性，这个过程又称为退火（annealing）。
核酸的碱水解
RNA的磷酸酯键易被碱水解，产生核苷酸。
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• DNA的变性 • DNA的复性 • 核酸分子杂交
核酸的变性和复性
变性（denaturation） 复性（renaturation）
双链核酸分子的二个重要物理特性
双链DNA、RNA双链区、DNA:
RNA杂交双链（hybrid duplex） 以及其它异源双链核酸分子 （heteroduplex）都具有此性质
增色效应（二）
增色效应可以作为DNA变性的指标 不同来源DNA的变化不一，如大肠
杆菌DNA经热变性后，其260nm的 吸光度值可增加40%以上，其它不 同来源的DNA溶液的增值范围大多 在20－30%之间
变性温度（一）
熔解温度（ melting temperature，Tm） 以加热为变性条件，使 DNA 分子双链解开 50%所需温度 增色效应与温度有十分密切的关系，这主要 是变性温度取决于DNA自身的性质。
遗传性疾病的基因诊断（gene diagnosis） 恶性肿瘤的基因分析 传染病病原体的检测
DNA的（G+C）含量
在溶剂固定的前提下，Tm值的高低取决于 DNA分子中的（G+C）的含量 （G+C）含量越高，G-C 碱基对越多，Tm 值 越高。因G-C碱基对具有3对氢键，而A-T碱基 对只有2对氢键，DNA中（G+C）含量高显然 更能增强结构的稳定性，破坏 G-C间氢键需比 A-T 氢键付出更多的能量，故（G+C）含量高 的DNA，其变性Tm也高
核酸分子的复杂性
用非重复碱基对（bp）数表示核酸分子的 复杂性。如：
– 多聚（A）的复杂性为1，重复的（ATGC）n 组成的多聚体的复杂性为4，分子长度是105 核苷酸的非重复DNA序列的复杂性为105
原核生物基因组均为非重复顺序，故以非 重复核苷酸对表示的复杂性直接与基因组 大小成正比 真核生物基因组中的非重复片段也是如此
DNA的均一性
有二种含义
DNA分子中碱基组成的均一性：如人工合成 的只含有一种碱基对的多核苷酸片段，与天 然 DNA比较，其Tm值范围就较窄。因前者 变性时氢链断裂几乎可“齐同”进行 待测DNA样品组成的均一性：如样品中只含 有一种病毒DNA，其 Tm 值范围较窄，若混 有其它来源的DNA，则 Tm值范围较宽
以温度对DNA溶液的紫外吸光度作图， 得到的典型DNA变性曲线呈S型
S型曲线下方平坦段，表示DNA的氢键 未被破坏，待加热到某一温度处时，次 级键突发断开，DNA迅速解链，同时伴 随吸光度急剧上升，此后因“无链可解” 而出现温度效应丧失的上方平坦段
DNA变性曲线（二）
DNA的复性
指变性 DNA 在适当条件下，二条互补链 全部或部分恢复到天然双螺旋结构的现象， 它是变性的一种逆转过程。 热变性DNA一般经缓慢冷却后即可复性， 此过程称之为“ 退火”（annealing） DNA的复性不仅受温度影响，还受DNA自 身特性等其它因素的影响
Cot 值
在核酸复性研究中，定义了一个Cot
的术语，（Co为单链DNA 的起始浓 度，t 是以秒为单位的时间）
Cot
表示：复性速度与 DNA 顺序复 杂性的关系
DNA复性曲线（Cot 曲线）
在探讨DNA顺序对复性速度的影响
时，将温度、溶剂离子强度、核酸 片段大小等其它影响因素均予以固 定，以不同程度的核酸分子重缔合 部分（在时间 t 时的复性率）取对 数后对Cot作图，可以得到Cot曲线
变性温度（二）
特点
爆发式：热变性是在变性温度范围
内突发的跃变过程，很像结晶达到 熔点时的熔化现象，故名熔解温度
狭窄性：变性温度范围很小
变性温度（三）
不同来源 DNA 间的 Tm 存在差别，在溶 剂相同的前提下，这种差别主要是由DNA 本身下列两方面的性质所造成的
DNA的均一性
DNA的（G+C）含量
DNA复性曲线
影响复性的因素
温度和时间 DNA浓度
DNA序列的复杂度
温度和时间（一）
变性 DNA 溶液在比 Tm 低25℃的温度 下维持一段长时间，其吸光率会逐渐降 低。将此 DNA 再加热，其变性曲线特 征可以基本恢复到第一次变性曲线的图 形。这表明复性与温度和时间有关 一般认为比 Tm低25℃左右的温度是复 性的最佳条件，越远离此温度，复性速 度就越慢
Tm与（G+C）含量的关系
Tm
与DNA中（G+C）含量存在着 密切相关性 Tm与（G+C）含量（X）百分数的 这种关系可用以下经验公式表示 （DNA溶于0.2mol/L NaCl中）: X%（G+C）=2.44（Tm-69.3） 核苷酸20 Tm=4（G+C）+2（A+T）
DNA变性曲线（一）
正比
溶液中DNA分子越多，相互碰撞结
合“成核”的机会越大
DNA顺序的复杂性
简单顺序的DNA分子，如多聚（A）和 多聚（T）这二种单链序列复性时，互补 碱基的配对较易实现 顺序复杂的DNA，如小牛DNA的非重复 部分（一般以单拷贝存在于基因组中）， 这种复杂的特定序列要实现互补，显然 要比上述简单序列困难得多
核酸分子杂交
分子杂交（简称杂交，hybridization） 是核酸研究中一项最基本的实验技术 杂交的基本原理就是应用核酸分子的变 性和复性的性质，使来源不同的 DNA （或RNA）片段，按碱基互补关系形成 杂交双链分子（heteroduplex） 杂交双链可以在DNA与DNA链之间形成， 也可在RNA与DNA链之间形成
Cot曲线
Cot l/2：在标准条件下（一般为0.18mol/L 阳离子浓度，400 核苷酸的片段长度）测得 的复性率达 50% 时的 Cot值 Cot l/2与核苷酸对的复杂性成正比 原核生物核酸分子， Cot l/2可代表基因组 的大小及基因组中核苷酸对的复杂程度 真核生物基因组中，因含有许多不同程度的 重复序列（repetitive sequence ），因此 Cot曲线要比S曲线复杂
核酸分子杂交
杂交的本质：就是在一定条件下使互补 核酸链实现复性
利用探针（probe）与靶DNA杂交，可 识别靶DNA中的特异核苷酸序列
探针：探针是指带有某些标记物（如放 射性同位素 32P ，荧光物质异硫氰酸荧 光素等）的特异性核酸序列片段
核酸分子杂交技术应用
在现代分子生物学实验中，探针的制备 和使用是分子杂交技术的基础 核酸分子杂交作为一项基本技术，已应 用于核酸结构与功能研究的各个方面 医学上，分子杂交技术主要用于：
变性DNA的性质（之二）
溶液旋光性发生改变
变性后整个DNA分子的对称性及分 子局部的构型发生改变，使DNA溶 液的旋光性发生变化
变性DNA的性质（之三）
增色效应或高色效应
（ hyperchromic effect ） DNA变性后，DNA 溶液的紫外吸收 作用增强的效应
增色效应（一）
DNA分子在250－280nm 波长具有吸收 紫外光的特性，其吸收峰值在260nm 紫外吸收的结构基础是：DNA分子中碱基 间电子的相互作用 双螺旋结构中，有序堆积的碱基“束缚” 了这种作用 DNA变性后，双链解开，碱基间电子的相 互作用更有利于紫外吸收， 故而产生了增 色效应
温度和时间（二）
复性时温度下降必须是一缓慢过程，若在 超过Tm的温度下迅速冷却至低温（如4℃ 以下），复性几乎是不可能的 核酸实验中经常以此方式保持DNA的变性 （单链）状态。这说明降温时间太短以及 温差大均不利于复性
DNA浓度
DNA复性的第一步是两个单链分子
间的相互作用“成核”
“成核”速度与DNA浓度的平方成
DNA的变性（一）
概念：DNA分子由稳定的双螺旋结构松 解为无规则线性结构的现象
化学键变化：维持双螺旋稳定的氢键和 疏水键发生断裂，断裂可以是部分的或 全部的，可以是可逆的或是非可逆的
化学结构变化：DNA变性改变了其空间 结构，不涉及到其一级结构的改变
DNA的变性因素
凡能破坏双螺旋稳定性的因素都可以成为变 性的条件
加热
极端的pH 有机试剂（甲醇、乙醇、尿素、甲酰
胺等）
变性DNA的性质
变性能导致DNA 的一些理化性质及生物 学性质发生改变
溶液粘度降低
溶液旋光性发生改变 增色效应或高色效应
变性DNA的性质（之一）
溶液粘度降低
DNA双螺旋是紧密的“刚性”结构， 变性后代之以“柔软” 而松散的无 规则单股线性结构，DNA粘度因此 而明显下降