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1、必須穩(wěn)定地含有關(guān)于有機體細胞結(jié)構(gòu)、功能、發(fā)育和繁殖的各種信息必須能精確的復(fù)制,使后代具有與親代細胞相同的信息必須能夠變異,為生物的進化提供基礎(chǔ)遺傳物質(zhì)的基本特點生物的遺傳物質(zhì)是DNAGriffith,1928:肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗Avery,1943:體外轉(zhuǎn)化實驗Hershey,1952:噬菌體轉(zhuǎn)導(dǎo)實驗DNA雙螺旋模型1953Watson/Crick提出了DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型;意義:對生命科學(xué)的發(fā)展作用可與達爾文學(xué)說媲美,與孟德爾定律齊名。從而使遺傳學(xué)的研究全面進入分子遺傳學(xué)階段.確定了遺傳信息的傳遞方式1961年Monod和Jacob提出了操縱子學(xué)說;1964年Nirenber
2、g等提出了“三聯(lián)體密碼說”;Crick提出了遺傳信息流向和表達的中心法則這三大發(fā)現(xiàn)大大促進了生命科學(xué)的迅速發(fā)展,為基因工程的誕生奠定了重要的理論基礎(chǔ).右手螺旋:A-DNA、B-DNA、C-DNA、D-DNA左手螺旋:Z-DNA螺旋盤繞的松散程度受DNA分子的內(nèi)力影響,DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)永遠處于動態(tài)平衡中,條件變化,B-DNA構(gòu)象變化,可以形成A-DNA或C-DNA等。大溝和小溝是DNA行使功能時蛋白質(zhì)的識別位點,構(gòu)象發(fā)生變化,蛋白質(zhì)對DNA分子的識別也發(fā)生相應(yīng)變化核酸分子中的回文序列回文序列中的單鏈可形成發(fā)卡結(jié)構(gòu)雙鏈回文序列可形成十字架結(jié)構(gòu)DNA超螺旋結(jié)構(gòu)超螺旋的意義:緊密,體積
3、更??;能影響雙螺旋的解鏈程序,因而影響DNA分子與其它分子之間的相互作用。包括正超螺旋和負超螺旋,在一定條件下,可互相轉(zhuǎn)變。雙螺旋DNA的松開導(dǎo)致負超螺旋,而擰緊則導(dǎo)致正超螺旋。超螺旋DNA的性質(zhì)結(jié)構(gòu)緊密,粘度較低,浮力密度大,沉降速度快。變性核內(nèi)不均一RNA(hnRNA)真核細胞mRNA的原始轉(zhuǎn)錄物是分子量極大的前體,在核內(nèi)加工過程中所形成的分子大小不一的中間產(chǎn)物。開放閱讀框(openreadingframe,ORF)mRNA分子上從起始密碼子開始到終止密碼子結(jié)束的一段連續(xù)的核苷酸序列,即mRNA分子上的編碼區(qū)。真核生物mRNA的結(jié)構(gòu)3’端具有polyA結(jié)構(gòu);5’端具有帽子結(jié)
4、構(gòu);只有一個開放閱讀框。原核生物mRNA的結(jié)構(gòu)3’端不具有polyA結(jié)構(gòu);具有一個或多個開放閱讀框。tRNAtRNA的二級結(jié)構(gòu)aa接受臂(aminoacidarm)二氫尿嘧啶環(huán)(DHUloop)反密碼環(huán)(anticodonloop)額外環(huán)(extraloop)TψC環(huán)(TψCloop)同功tRNA:識別同種氨基酸,但反密碼子不同的多個tRNA。多數(shù)tRNA和少數(shù)tRNA:反密碼子相同但結(jié)構(gòu)不同的tRNA。副密碼子:tRNA分子上決定其攜帶何種氨基酸的區(qū)域,能被AA-tRNA合成酶識別。核酶(ribozyme)核酶(Ribozyme)是一種具有核酸內(nèi)切酶活性的反義RNA分子,可特
5、異性地切割靶RNA序列,具有解離后重復(fù)切割相同靶分子的能力。核酶發(fā)現(xiàn)的意義它突破了“酶是蛋白質(zhì)”的傳統(tǒng)概念。核酸性酶的發(fā)現(xiàn)對科學(xué)家們普遍感興趣的生命的起源這一問題有了新的認識,對生物前化學(xué)(prebioticchemistry)有重要貢獻。核酶的類型剪切型核酶催化自身或者異體RNA的切割,相當(dāng)于核酸內(nèi)切酶。剪接型核酶具有核酸內(nèi)切酶和連接酶兩種活性。核酶的催化活性核苷酸轉(zhuǎn)移作用磷酸二酯鍵水解作用磷酸轉(zhuǎn)移反應(yīng)催化作用脫磷酸作用限制性內(nèi)切酶作用核酸的雜交定義不同來源的、序列互補的單鏈RNA、DNA,或DNA和RNA,根據(jù)堿基互補原則,借助氫鍵連接為雙鏈分子的過程。核酸雜交類型單鏈DN
6、A與單鏈DNA雜交(DNA-DNA)單鏈DNA與單鏈RNA雜交(DNA-RNA)單鏈RNA與單鏈RNA雜交(RNA-RNA)核酸的變性定義:指核酸雙螺旋區(qū)的氫鍵斷裂,變成單鏈,但并不涉及共價鍵的斷裂變性方法:熱變性、酸堿變性、化學(xué)變性劑增色效應(yīng)(hyperchromicity)由于DNA變性而引起的光吸收增加的現(xiàn)象DNA的融點(或熔解溫度,Tm)DNA分子的一半發(fā)生變性時的溫度為Tm。DNA分子的變性是一個爆發(fā)過程,變性作用發(fā)生在一個很狹窄的溫度范圍(6~8℃),變性曲線為雙曲線核酸的復(fù)性定義指變性DNA分子在適當(dāng)條件下,兩條彼此分開的鏈自發(fā)重新締合成為雙螺旋結(jié)構(gòu)復(fù)性過程:成核
7、作用;拉拉鏈作用復(fù)性條件足夠的鹽濃度,0.15~0.50mol/L合適的溫度:比Tm低20~25℃樣品的性質(zhì)DNA的濃度DNA片段的大小核酸雜交技術(shù)(分子雜交)分子雜交技術(shù)利用核酸雙鏈的堿基互補、變性和復(fù)性的原理,可以用已知堿基序列的單鏈核酸片段作為探針,與待測樣本中的單鏈核酸互補配對,以判斷有無互補的同源核酸序列的存在。分子雜交的目的就是運用特異性探針鑒定復(fù)雜的靶DNA中同源的DNA片段。雙鏈probe或DNA解鏈主要取決于:1.鏈的長度:鏈越長,需要的能量多才能解鏈;2.堿基成分:GC含