第二章核酸的结构与性质课件

2024/7/16DNARNAProtein2 2 核酸的结构和性质核酸的结构和性质3 3 基因与基因组基因与基因组4 DNA4 DNA的复制的复制5 5 基因的转录基因的转录6 6 转录后加工转录后加工8 8 基因表达调控基因表达调控7 7 蛋白质生物合成及加工蛋白质生物合成及加工绪论绪论1 1 绪论绪论9癌基因分子生物学癌基因分子生物学.第二章第二章 核酸的结构和性质核酸的结构和性质（Structureandcharacterofnucleicacid）.2024/7/163【主要内容主要内容】2.1 2.1 遗传物质的本质是什么？遗传物质的本质是什么？2.2 DNA2.2 DNA的结构类型的结构类型2.3 2.3 染色体的结构和组装染色体的结构和组装2.4 2.4 核酸的变性、复性与分子杂交核酸的变性、复性与分子杂交2.5 RNA2.5 RNA.2024/7/16三峡大学 李晓玲编写与制作4【本章学习要求与目的本章学习要求与目的】重点掌握：重点掌握：1.1.掌握掌握DNADNA双螺旋结构的要点双螺旋结构的要点2.DNA2.DNA超螺旋结构的生物学意义超螺旋结构的生物学意义3.3.掌握核酸理化性质。掌握核酸理化性质。3.3.掌握影响变性和复性的因素掌握影响变性和复性的因素4.4.掌握掌握DNADNA分子杂交的概念分子杂交的概念5.RNA5.RNA的种类主要及其主要功能的种类主要及其主要功能6.6.掌握证明掌握证明DNADNA是遗传物质的实是遗传物质的实验设计验设计了解：了解：1.1.了解真核细胞染色体是如何通过了解真核细胞染色体是如何通过不同的结构层次包装形成的？不同的结构层次包装形成的？2.A,B,Z2.A,B,ZDNADNA的结构各有何特点的结构各有何特点3.3.了解了解RNARNA与与DNADNA在化学组成和性质在化学组成和性质上的主要区别上的主要区别4.RNA4.RNA的种类主要及其主要功能的种类主要及其主要功能5.5.了解染色体的化学组成成份主要了解染色体的化学组成成份主要有哪些有哪些.2024/7/16三峡大学 李晓玲编写与制作52.1 2.1 遗传物质的本质是什么？遗传物质的本质是什么？u在孟德尔的成果获得承认后，生物界都知在孟德尔的成果获得承认后，生物界都知道是遗传因子（即基因）决定了生物的遗道是遗传因子（即基因）决定了生物的遗传。但是，基因究竟在细胞内的什么地方传。但是，基因究竟在细胞内的什么地方？摩尔根以果蝇为试验对象回答了这一问？摩尔根以果蝇为试验对象回答了这一问题，基因在染色体上。题，基因在染色体上。.2024/7/16三峡大学 李晓玲编写与制作6摩尔根和他的学摩尔根和他的学生利用果蝇作了大生利用果蝇作了大量的研究。量的研究。19261926年年出版出版基因论基因论，建立了著名的基因建立了著名的基因学说。学说。ThomasHuntMorgan（18661945）.2024/7/16三峡大学 李晓玲编写与制作7u摩尔根在摩尔根在基因论基因论中绘制了果蝇基因位置图，中绘制了果蝇基因位置图，首次完成了当时最新的基因概念的描述：首次完成了当时最新的基因概念的描述：u基因是在染色体上呈线性排列的遗传单位，它不基因是在染色体上呈线性排列的遗传单位，它不仅是决定性状的功能单位，也是一个突变单位和仅是决定性状的功能单位，也是一个突变单位和交换单位。交换单位。u至此，人们对基因概念的理解更加具体和丰富了。至此，人们对基因概念的理解更加具体和丰富了。.2024/7/16三峡大学 李晓玲编写与制作8摩尔根果蝇遗传实验具有划时代意义摩尔根果蝇遗传实验具有划时代意义人类第一次把基因与染色体联系起来，人类第一次把基因与染色体联系起来，认为基因是一种物质，是染色体上的认为基因是一种物质，是染色体上的一个特定的区段。一个特定的区段。确立并发展了染色体的遗传理论。确立并发展了染色体的遗传理论。.2024/7/16三峡大学 李晓玲编写与制作9Thoman Hunt Morgan Thoman Hunt Morgan（1866186619451945）因发现染色体的遗传机制，创立染色体遗传理论而于因发现染色体的遗传机制，创立染色体遗传理论而于19331933年获诺贝尔生理学医学奖年获诺贝尔生理学医学奖.2024/7/16三峡大学 李晓玲编写与制作10基因是何物基因是何物?基因的物质结构和化学组成怎样基因的物质结构和化学组成怎样?基因是如何决定遗传性状的基因是如何决定遗传性状的?在摩尔根时代仍然有些问题是一个谜在摩尔根时代仍然有些问题是一个谜.2024/7/16三峡大学 李晓玲编写与制作11急需解决两个基本问题急需解决两个基本问题u摩尔根确定了染色体是基因的载体。摩尔根确定了染色体是基因的载体。基因研究发展到细胞学水平之后，基因研究发展到细胞学水平之后，首先急需解决两个基本问题：首先急需解决两个基本问题：（1）基因的化学本性是什么？）基因的化学本性是什么？（2）基因是如何工作的？）基因是如何工作的？.2024/7/16三峡大学 李晓玲编写与制作12u细胞化学研究表明，染色体的主要成分是蛋白细胞化学研究表明，染色体的主要成分是蛋白质和核酸。那么，基因究竟是蛋白质还是核酸质和核酸。那么，基因究竟是蛋白质还是核酸？u蛋白质作为生命物质的主要成分和生命活动的蛋白质作为生命物质的主要成分和生命活动的体现者，它不仅参与所有的生命过程，而且它体现者，它不仅参与所有的生命过程，而且它的化学结构也有多样性和可塑性。的化学结构也有多样性和可塑性。细胞化学在研究基因的化学本质上细胞化学在研究基因的化学本质上起了重要作用起了重要作用.2024/7/16三峡大学 李晓玲编写与制作13所以在相当一段时间里，学术界认为基所以在相当一段时间里，学术界认为基因是蛋白质，认为只有像蛋白质这样复因是蛋白质，认为只有像蛋白质这样复杂的大分子才能决定细胞的特征和遗传。杂的大分子才能决定细胞的特征和遗传。细胞化学在研究基因的化学本质上细胞化学在研究基因的化学本质上起了重要作用起了重要作用.2024/7/16三峡大学 李晓玲编写与制作14认识到基因的化学本质是核酸而不是认识到基因的化学本质是核酸而不是蛋白质，经历了一段漫长的历史过程。蛋白质，经历了一段漫长的历史过程。发现发现DNA的遗传功能，始于的遗传功能，始于1928年格年格里菲斯（里菲斯（PGriffith）所做的用肺炎）所做的用肺炎双球菌感染小鼠的实验。双球菌感染小鼠的实验。.2024/7/16三峡大学 李晓玲编写与制作151928年，英国科学家年，英国科学家格里菲思在肺炎球菌格里菲思在肺炎球菌实验中首次发现了基实验中首次发现了基因是一类特殊生物分因是一类特殊生物分子的证据。子的证据。FredericGriffith18791941.2024/7/16三峡大学 李晓玲编写与制作16S型菌体包有多糖类荚膜，菌落光滑（smooth），有毒性，可以使人患肺炎或使小鼠患败血症R型不具荚膜，菌落粗糙（rough），无毒性，不致病 肺炎双球菌有两种类型：肺炎双球菌有两种类型：.2024/7/16三峡大学 李晓玲编写与制作17u格里菲斯用肺炎球菌做实验时发现了一个令人惊异的现格里菲斯用肺炎球菌做实验时发现了一个令人惊异的现象：象：加热杀死的能致病的加热杀死的能致病的S S型菌不能致病的型菌不能致病的R R型菌型菌混合混合注射到小鼠体内注射到小鼠体内小鼠病死小鼠病死从死鼠体内分离出大量的从死鼠体内分离出大量的S S型肺炎球菌，难道型肺炎球菌，难道S S型致病菌复活了吗？这就是著名的型致病菌复活了吗？这就是著名的“格里菲斯之谜格里菲斯之谜”。“死菌复活死菌复活”之谜之谜.2024/7/16三峡大学 李晓玲编写与制作18.2024/7/16三峡大学 李晓玲编写与制作19这是一个令人困惑的结果这是一个令人困惑的结果 R R型活菌或型活菌或S S型死菌分别注入小鼠体内，都不会致病，而两者混合注入型死菌分别注入小鼠体内，都不会致病，而两者混合注入却致病了。却致病了。解释：解释：加热杀死的加热杀死的S S型菌中存在某种导致细菌类型发生转化的物质。这种物质型菌中存在某种导致细菌类型发生转化的物质。这种物质究竟是什么，人们尚不知道，暂时叫做究竟是什么，人们尚不知道，暂时叫做“转化因子转化因子”（transformingelement）。）。R型肺炎球菌转化为型肺炎球菌转化为S型肺炎球菌的现象，称为转化型肺炎球菌的现象，称为转化（transformation）。.2024/7/16三峡大学 李晓玲编写与制作20u导致导致R R型细菌发生转化的因子，其化型细菌发生转化的因子，其化学本质究竟是什么？这个问题，与遗学本质究竟是什么？这个问题，与遗传学家提出的传学家提出的“基因的化学本质是什基因的化学本质是什么？么？”实质上是同一个问题。实质上是同一个问题。.2024/7/16三峡大学 李晓玲编写与制作21格里菲斯发现的转化现象为以后认识到DNA是遗传物质奠定了基础。在美国纽约洛克菲勒研究所工作的Avery立刻敏感地抓住了这一问题，并在此基础上继续研究，取得了重大突破。.2024/7/16三峡大学 李晓玲编写与制作22在格里菲斯发现肺炎球菌的遗传转化现在格里菲斯发现肺炎球菌的遗传转化现象之后不过数年（象之后不过数年（3030年代初），加拿大年代初），加拿大生物化学家艾弗里领导的一个研究小组生物化学家艾弗里领导的一个研究小组便开始探寻转化因子。他们在实验中发便开始探寻转化因子。他们在实验中发现：死去的现：死去的S S型菌并未复活，而是型菌并未复活，而是S S型菌型菌的的DNADNA进入了进入了R R型菌，使其转化为新的型菌，使其转化为新的S S型型致病肺炎双球菌。艾弗里等人的实验不致病肺炎双球菌。艾弗里等人的实验不仅揭开了仅揭开了“格里菲斯之谜格里菲斯之谜”，并且在世，并且在世界上第一次证明基因就在界上第一次证明基因就在DNADNA上上。OswaldTheodoreAvery（18771955）.2024/7/16三峡大学 李晓玲编写与制作23u分离分离S S型死菌的提取液型死菌的提取液分别检测各分离组分（蛋白分别检测各分离组分（蛋白质、类脂、多糖、质、类脂、多糖、RNARNA和和DNADNA）的转化活性）的转化活性只有只有DNADNA具有转化因子活性具有转化因子活性 艾弗里等人的实验证据：艾弗里等人的实验证据：.2024/7/16三峡大学 李晓玲编写与制作24.2024/7/16三峡大学 李晓玲编写与制作25 用化学法和酶法用化学法和酶法 去除去除S S型死菌抽提物中的蛋白质、类脂、多糖和型死菌抽提物中的蛋白质、类脂、多糖和RNA RNA 抽提物的剩余物质抽提物的剩余物质 R R型型转化转化S S型型 19441944年，他们确认，年，他们确认，“转化因子转化因子”就是就是DNADNA。艾弗里等人的试验和结论是对艾弗里等人的试验和结论是对DNADNA认识史上的一次重大认识史上的一次重大突破，彻底改变了突破，彻底改变了DNADNA在生物体内无足轻重的传统观念。在生物体内无足轻重的传统观念。进一步的实验：进一步的实验：.2024/7/16三峡大学 李晓玲编写与制作26 u但当时的主流观点并不接受艾弗里但当时的主流观点并不接受艾弗里DNADNA是是遗传物质的观念，认为提取的遗传物质的观念，认为提取的DNADNA无论如无论如何纯净，仍然可能有残余的蛋白质，蛋何纯净，仍然可能有残余的蛋白质，蛋白质才是有活性的转化因子。白质才是有活性的转化因子。.2024/7/16三峡大学 李晓玲编写与制作27u针对学术界的否定意见，艾弗里于针对学术界的否定意见，艾弗里于19461946年用蛋白酶、年用蛋白酶、RNARNA酶酶和和DNADNA酶分别处理肺炎球菌的细胞抽提物。酶分别处理肺炎球菌的细胞抽提物。结果结果:（1 1）可以破坏、消化蛋白质的胰蛋白酶和糜蛋白酶不影响转化）可以破坏、消化蛋白质的胰蛋白酶和糜蛋白酶不影响转化活性；活性；（2 2）分解、消化）分解、消化RNARNA（而不是消化分解（而不是消化分解DNADNA）的）的RNARNA酶对转化活酶对转化活性无影响；性无影响；（3 3）在加入分解、消化）在加入分解、消化DNADNA的的DNADNA酶后，转化活性丧失。酶后，转化活性丧失。这些实验进一步证明了这些实验进一步证明了DNADNA作为遗传信息载体的功能。作为遗传信息载体的功能。.2024/7/16三峡大学 李晓玲编写与制作28发现遗传物质的化学本质是发现遗传物质的化学本质是DNADNA，这是基因研究，这是基因研究上一个重要的里程碑。上一个重要的里程碑。但在当时，这项重要的发现并未引起足够的重但在当时，这项重要的发现并未引起足够的重视。艾弗里虽曾被提名为诺贝尔奖的候选人，视。艾弗里虽曾被提名为诺贝尔奖的候选人，但当时评奖委员会认为但当时评奖委员会认为“最好等到最好等到DNADNA的转化机的转化机理更多地为人们所了解的时候再说理更多地为人们所了解的时候再说”。可是，。可是，当争议平息、诺贝尔奖评选委员会准备授奖之当争议平息、诺贝尔奖评选委员会准备授奖之时，他已经去世了。时，他已经去世了。.2024/7/16三峡大学 李晓玲编写与制作291951年，赫里奥特（年，赫里奥特（RHerriott）提出一个十分富有魅力和）提出一个十分富有魅力和启发性的假说：启发性的假说：“病毒的作用可能像一个充满着转化因子的注射针。病毒的作用可能像一个充满着转化因子的注射针。这样的病毒本身不会进入细胞，但它不仅用尾部接这样的病毒本身不会进入细胞，但它不仅用尾部接触寄生细胞，并可能通过酶的作用在细胞外膜上钻触寄生细胞，并可能通过酶的作用在细胞外膜上钻一小孔，然后病毒头部的一小孔，然后病毒头部的DNA就钻入细胞。就钻入细胞。”.2024/7/16三峡大学 李晓玲编写与制作30当人们为艾弗里的实验而激烈争论当人们为艾弗里的实验而激烈争论时，研究噬菌体的美国微生物学家时，研究噬菌体的美国微生物学家赫尔希等人在考虑，能否将蛋白质赫尔希等人在考虑，能否将蛋白质和和DNADNA完全分开，单独观察完全分开，单独观察DNADNA的作的作用呢？他们受赫里奥特思路的启发用呢？他们受赫里奥特思路的启发设计了一个精巧的设计了一个精巧的噬菌体感染实验噬菌体感染实验。赫尔希与德尔布吕克和卢里亚一起，赫尔希与德尔布吕克和卢里亚一起，获获19691969年的诺贝尔年的诺贝尔生理学医学奖生理学医学奖奖。奖。AlfredDayHershey（19081997）.2024/7/16三峡大学 李晓玲编写与制作31.2024/7/16三峡大学 李晓玲编写与制作32噬菌体感染实验噬菌体感染实验3535S S标记蛋白质外壳的噬菌体标记蛋白质外壳的噬菌体感染感染细菌细菌细菌无放射细菌无放射性性 3232P P标记标记DNADNA内芯的噬菌体内芯的噬菌体感染感染细菌细菌细菌有放射性细菌有放射性这一结果确凿无疑地证明，进入寄主细胞内的是噬菌这一结果确凿无疑地证明，进入寄主细胞内的是噬菌体体DNADNA，而不是蛋白质外壳。噬菌体的，而不是蛋白质外壳。噬菌体的DNADNA不但包括噬不但包括噬菌体自我复制的信息，而且包括合成噬菌体蛋白质所菌体自我复制的信息，而且包括合成噬菌体蛋白质所需要的全部信息。需要的全部信息。.2024/7/16三峡大学 李晓玲编写与制作33.2024/7/16三峡大学 李晓玲编写与制作34.2024/7/16三峡大学 李晓玲编写与制作351952年，赫尔希（年，赫尔希（ADHershey）和蔡斯）和蔡斯（MChase）证明了噬菌体）证明了噬菌体DNA能携带遗传能携带遗传信息到后代中去以后，科学界才终于接受了信息到后代中去以后，科学界才终于接受了DNA是遗传信息载体的理论。是遗传信息载体的理论。定论：遗传物质的本质是定论：遗传物质的本质是DNADNA.2024/7/16三峡大学 李晓玲编写与制作36人们彻底摒弃蛋白质是基因的化学本质的概人们彻底摒弃蛋白质是基因的化学本质的概念，是在念，是在19531953年沃森和克里克提出著名的年沃森和克里克提出著名的DNADNA双螺旋分子结构模型之后。双螺旋分子结构模型之后。19531953年年4 4月月2525日英国的日英国的NatureNature刊登了沃刊登了沃森和克立克的森和克立克的DNADNA的双螺旋结构模型，这一的双螺旋结构模型，这一天是分子生物学的诞生日。天是分子生物学的诞生日。.2024/7/16三峡大学 李晓玲编写与制作37JamesDeweyWatson（1928）FrancisHarryComptonCrick（1916）19531953年，年，DNADNA双螺旋结构模型被提出来了，两位创立者是美国生双螺旋结构模型被提出来了，两位创立者是美国生物化学家沃森（物化学家沃森（James Dewey WatsonJames Dewey Watson，19281928）和英国生物物）和英国生物物理学家克里克（理学家克里克（Francis Harry Compton CrickFrancis Harry Compton Crick，19161916）。获）。获19621962年的诺贝尔生理学医学奖。年的诺贝尔生理学医学奖。.2024/7/16三峡大学 李晓玲编写与制作38富兰克林拍摄的富兰克林拍摄的DNADNA晶体的晶体的X X射线衍射照片，射线衍射照片，这张照片正是发现这张照片正是发现DNADNA结构的关键结构的关键 .2024/7/16三峡大学 李晓玲编写与制作4034.2024/7/16三峡大学 李晓玲编写与制作41.2024/7/16三峡大学 李晓玲编写与制作42DNA分子双螺旋结构模型的发现，是分子双螺旋结构模型的发现，是生物学史上的一座里程碑：生物学史上的一座里程碑：为为DNA复制提供了构型上的解释，使复制提供了构型上的解释，使人们对人们对DNA作为基因的物质基础不再作为基因的物质基础不再怀疑怀疑奠定了分子遗传学的基础。奠定了分子遗传学的基础。DNA双螺双螺旋模型在科学上的影响是深远的旋模型在科学上的影响是深远的.2024/7/16三峡大学 李晓玲编写与制作43从从18571857年孟德尔进行豌豆年孟德尔进行豌豆杂交实验算起，经过无数杂交实验算起，经过无数科学家近百年的探索，蒙科学家近百年的探索，蒙在生命遗传奥秘上的面纱在生命遗传奥秘上的面纱正在一层层地剥去。正在一层层地剥去。科学探索的道路是螺旋科学探索的道路是螺旋式的，科学家们在阶梯上式的，科学家们在阶梯上不断攀登，一个新的螺旋不断攀登，一个新的螺旋展现在他们的眼前，而这展现在他们的眼前，而这将引起一场新的生命科学将引起一场新的生命科学革命。革命。.2024/7/16三峡大学 李晓玲编写与制作442.2 DNA2.2 DNA的结构类型的结构类型一、一、DNADNA的一级结构的一级结构 二、二、DNADNA的二级结构的二级结构 三、三、DNADNA的超螺旋结构的超螺旋结构.2024/7/16三峡大学 李晓玲编写与制作45一、一、DNA的一级结构的一级结构1.1.定义：定义：DNADNA的一级结构是的一级结构是DNADNA分子中各种脱氧核分子中各种脱氧核苷酸之间的连接方式和排列顺序。苷酸之间的连接方式和排列顺序。四种脱氧核苷酸通过四种脱氧核苷酸通过3 3,5,5-磷酸二酯键磷酸二酯键连接起来的多核苷酸链的排列顺序。连接起来的多核苷酸链的排列顺序。.核酸的基本结构单元核酸是由许多核苷酸组成的长链核酸是由许多核苷酸组成的长链NucleotideNucleotide.核苷酸核苷酸磷磷酸酸核核苷苷戊糖戊糖碱碱基基核糖核糖脱氧核糖脱氧核糖嘌嘌呤呤嘧嘧啶啶核酸的化学组成.它它们们均均以以呋呋喃喃糖糖态态存存在在 RNA RNA 中中 DNA DNA 中中 核酸的化学组成.2 2种核糖种核糖.DNADNA中的中的4 4种碱基：腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶、胸腺嘧啶种碱基：腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶、胸腺嘧啶啶啶RNARNA中的中的4 4种碱基：腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶、尿嘧啶种碱基：腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶、尿嘧啶核酸的化学组成.5 5种含氮碱基种含氮碱基.5-甲基-2,4-二氧嘧啶Thy胸腺嘧啶2,4-二氧嘧啶Ura尿嘧啶2-氨基氨基-6-氧嘌呤氧嘌呤Gue鸟嘌呤鸟嘌呤2-氧-4-氨基嘧啶Cyt胞嘧啶嘧啶6-氨基嘌氨基嘌呤呤Ade腺嘌呤腺嘌呤嘌呤嘌呤124NN3561357NNNNCH24689HNNNNCHNH2HNNNNCHOHH2NNNNH2OHNNOONNOOCH3.戊戊糖糖第第1 1位位碳碳原原子子上上的的羟羟基基与与嘌嘌呤呤的的第第9 9位位氮氮原原子子或与嘧啶的第或与嘧啶的第1 1位氮原子形成的位氮原子形成的N-CN-C糖苷键。糖苷键。腺苷腺苷脱氧鸟苷脱氧鸟苷核酸的化学组成.两种核苷.RNA中中的的核核苷苷酸酸腺苷酸腺苷酸AMP鸟苷酸苷酸GMP胞苷酸胞苷酸CMP尿苷酸尿苷酸UMPDNA中中的的核核苷苷酸酸脱氧腺苷酸脱氧腺苷酸dAMP脱氧脱氧鸟苷酸苷酸dGMP脱氧胞苷酸脱氧胞苷酸dCMP脱氧胸苷酸脱氧胸苷酸dTMP生生生生物物物物体体体体内内内内存存存存在在在在的的的的核核核核苷苷苷苷酸酸酸酸，多多多多是是是是5 5 5 5核核核核苷苷苷苷酸酸酸酸。核酸的化学组成.核苷酸.2.1DNA单链的延伸单链的延伸53端端 2.DNA的一级结构的性质.u 无分枝的长链无分枝的长链2.2 2.2 多聚脱氧核苷酸链的结构特点多聚脱氧核苷酸链的结构特点v由由糖糖-磷磷酸酸相相互互间间隔隔连连接接，构构成成主主链链；碱碱基基连连接接在在主链的核糖上，形成侧链。主链的核糖上，形成侧链。u 具有方向性。两个末端分别为具有方向性。两个末端分别为55端和端和33端。端。u 在天然在天然DNADNA中，中，55端常为磷酸，端常为磷酸，33端为游离羟基。端为游离羟基。DNA的一级结构.3.3一级结构的表示方法1）线条法DNA的一级结构.5 pGpCpTpTpAOH 35 pGCTTAOH 3pGCTTAOHGCTTA2）文字式DNA的一级结构.2024/7/16三峡大学 李晓玲编写与制作61.2024/7/16三峡大学 李晓玲编写与制作62.反向重复序列.2024/7/16三峡大学 李晓玲编写与制作64.2024/7/16三峡大学 李晓玲编写与制作65 二、二、DNADNA的二级结构的二级结构二级结构的概念二级结构的概念:nDNA的二级结构是指的二级结构是指DNA的双螺旋结构。的双螺旋结构。双螺旋结构是双螺旋结构是DNA的两条链围着同一中心轴旋绕而的两条链围着同一中心轴旋绕而成的一种空间结构。成的一种空间结构。n主要分为两大类：一类是右手螺旋，如主要分为两大类：一类是右手螺旋，如B-DNA和和ADNA;另一类是左手螺旋，即另一类是左手螺旋，即Z-DNA.2024/7/16三峡大学 李晓玲编写与制作66DNADNA构型变异构型变异生理状态：生理状态：B-DNAB-DNA（右手螺旋）（右手螺旋）高盐状态：高盐状态：A-DNAA-DNA（右手螺旋脱水构型，每螺圈含有（右手螺旋脱水构型，每螺圈含有1111个核苷个核苷酸对，酸对，A ADNADNA比较短和密，其平均直径为比较短和密，其平均直径为2323。大沟深而。大沟深而窄，小沟宽而浅。）窄，小沟宽而浅。）Z-DNAZ-DNA：是B型DNA的另一种变构形式，活性明显降低，富含富含G-G-C C，嘌呤与嘧啶交替出现，左手螺旋，每个螺圈含有，嘌呤与嘧啶交替出现，左手螺旋，每个螺圈含有1212个碱个碱基对。分子直径为基对。分子直径为1818，并只有一个深沟。现在还不知道，并只有一个深沟。现在还不知道，Z ZDNADNA在体内是否存在。在体内是否存在。.2024/7/16三峡大学 李晓玲编写与制作67ABZMiMaMaMiMiMaA-DNAB-DNAZ-DNAMaMi.2024/7/16三峡大学 李晓玲编写与制作68A-DNAB-DNAZ-DNA.2024/7/16三峡大学 李晓玲编写与制作69B-DNA B-DNAB-DNA.2024/7/16三峡大学 李晓玲编写与制作70DNADNA双螺旋结构模型双螺旋结构模型（DNADoubleHelixModel)1953 1953年年 WatsonWatson和和CrickCrick由由X X射线衍射结射线衍射结构分析提出了构分析提出了DNADNA分子双螺旋结构模型。分子双螺旋结构模型。.2024/7/16三峡大学 李晓玲编写与制作71双螺旋结构要点双螺旋结构要点DNADNA分子是由两条互相平行的脱氧分子是由两条互相平行的脱氧核苷酸长链盘绕而成的；核苷酸长链盘绕而成的；DNADNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接，排在外侧，构成基本骨架，连接，排在外侧，构成基本骨架，碱基排列在内侧；碱基排列在内侧；两条链上的碱基通过氢键相结合，两条链上的碱基通过氢键相结合，形成碱基对，形成碱基对，A=T,GA=T,GC；.2024/7/16三峡大学 李晓玲编写与制作72两条单链反向平行，极性相反，一条两条单链反向平行，极性相反，一条是是5 53，另一条是，另一条是35 5：两条链以中心为轴，向右盘旋：两条链以中心为轴，向右盘旋：双螺旋中存在大沟（双螺旋中存在大沟（2.2nm)2.2nm)和小沟和小沟（1.2nm)1.2nm)；每个双螺旋含每个双螺旋含1010个碱对，相邻碱基对个碱对，相邻碱基对间的距离为间的距离为0.34nm,0.34nm,螺旋的直径为螺旋的直径为2.0nm2.0nm。.2024/7/16三峡大学 李晓玲编写与制作73.2024/7/16三峡大学 李晓玲编写与制作74.2024/7/16三峡大学 李晓玲编写与制作75.2024/7/16三峡大学 李晓玲编写与制作76.2024/7/16三峡大学 李晓玲编写与制作77.2024/7/16三峡大学 李晓玲编写与制作78模型中的碱基配对有何重要性？模型中的碱基配对有何重要性？A-T,G-CA-T,G-C配对可形成很好的线性氢键；配对可形成很好的线性氢键；A-TA-T对和对和G-CG-C对的几何形状一样，使双链对的几何形状一样，使双链距离相近，使双螺旋保持均一；距离相近，使双螺旋保持均一；碱基对处在同一平面内。不论核苷酸的碱基对处在同一平面内。不论核苷酸的顺序如何，都不影响双螺旋的结构；顺序如何，都不影响双螺旋的结构；为为DNADNA半保留复制奠定了基础。半保留复制奠定了基础。.2024/7/16三峡大学 李晓玲编写与制作79DNA双螺旋的结构特点双螺旋的结构特点碱基顶部基团裸露在碱基顶部基团裸露在DNADNA大沟内大沟内蛋白质因子与蛋白质因子与DNADNA的特异结合依赖于氨的特异结合依赖于氨基酸与基酸与DNADNA间的氢键形成间的氢键形成蛋白质因子沿大沟与蛋白质因子沿大沟与DNADNA形成专一性结形成专一性结合的几率与多样性高于沿小沟的结合合的几率与多样性高于沿小沟的结合大沟的空间更有利于与蛋白质的结合大沟的空间更有利于与蛋白质的结合.2024/7/16三峡大学 李晓玲编写与制作80.2024/7/16三峡大学 李晓玲编写与制作81维持维持DNADNA双螺旋结构稳定的因素双螺旋结构稳定的因素（DNADNA的实际存在状况就是碱基堆积的棒状实体）的实际存在状况就是碱基堆积的棒状实体）氢键氢键磷酸酯键磷酸酯键碱基堆积力（碱基非特异性结合力）碱基堆积力（碱基非特异性结合力）磷酸骨架、氨基、酮基及周围水分子间磷酸骨架、氨基、酮基及周围水分子间 的有序排列的有序排列 疏水作用力疏水作用力 范德华力范德华力0.2mol/L Na0.2mol/L Na+生理盐条件生理盐条件磷酸基团间的静电斥力磷酸基团间的静电斥力碱基内能增加碱基内能增加后两者后两者是不稳是不稳定因素定因素.2024/7/16三峡大学 李晓玲编写与制作82.2024/7/16三峡大学 李晓玲编写与制作83三、三、DNADNA的超螺旋结构的超螺旋结构.2024/7/16三峡大学 李晓玲编写与制作84形成形成LoopLoop的双链的双链DNADNA呈超螺旋呈超螺旋状态状态.2024/7/16三峡大学 李晓玲编写与制作85DNADNA的超螺旋结构的超螺旋结构超螺旋（超螺旋（supercoil supercoil）：双螺旋）：双螺旋DNADNA进一步扭曲进一步扭曲盘绕则形成其三级结构，超螺旋是盘绕则形成其三级结构，超螺旋是DNADNA三级结构的三级结构的主要形式主要形式,超螺旋有正超螺旋和负超螺旋两种，超螺旋有正超螺旋和负超螺旋两种，负超螺旋的存在对于转录和复制都是必要的。负超螺旋的存在对于转录和复制都是必要的。.2024/7/16三峡大学 李晓玲编写与制作86超螺旋结构超螺旋结构DNA leadstoleft-handedsuperhelixB-DNAOverwinding Overwinding 紧缠紧缠 (右旋右旋)positive supercoiled positive supercoiled.2024/7/16三峡大学 李晓玲编写与制作87Leadstoright-handedsuperhelixB-DNAunwindingunwinding(左旋左旋)所有生物的所有生物的DNA几乎几乎有有5%为为NegativeSuperhelixNegativeSupercoiled.负超螺旋负超螺旋negative superhelixnegative superhelix对于对于B-DNAB-DNA来说，来说，underwinding(underwinding(松缠松缠)以后，进行以后，进行闭合，所产生的趋右旋的超螺旋，以解除闭合，所产生的趋右旋的超螺旋，以解除外加的捻转所造成的胁变，天然状态下，外加的捻转所造成的胁变，天然状态下，一般观察到的都是负超螺旋，易形成泡状一般观察到的都是负超螺旋，易形成泡状结构结构.2024/7/16三峡大学 李晓玲编写与制作89超超螺螺旋旋形形成成示示意意.2024/7/16三峡大学 李晓玲编写与制作90In vitroEBinsertedNeg.Pos.Superhelixchangebasebase3.4埃埃EB7.0埃埃basebasebasebase局部局部局部局部DNADNA的紧缩的紧缩的紧缩的紧缩00.050.1EB/bp16s21sNeg.Pos.0 0.05 0 0.05 0.10.1.2024/7/16三峡大学 李晓玲编写与制作91360o/helix360o-26o/helix/0neofEBinsertedNeg.SuperhelixOC,L,DNAPos.SuperhelixEB对超螺旋结构的影响对超螺旋结构的影响.2024/7/16三峡大学 李晓玲编写与制作92l DNADNA在水溶液中在水溶液中,构型偏构型偏B B型状态型状态lDNADNA以以10.5 bp/helix10.5 bp/helix为最稳定构为最稳定构型型l小于小于10.5bp/helix 10.5bp/helix 向正超螺旋发展向正超螺旋发展(紧缩态紧缩态)u 大于大于10.5bp/helix 10.5bp/helix 向负超螺旋发展向负超螺旋发展(松弛态松弛态)conclusion.2024/7/16三峡大学 李晓玲编写与制作93n变性温度变性温度/溶解温度（溶解温度（TmTm）较高）较高n粘度较低、浮力密度较大、沉降速度较快。在凝粘度较低、浮力密度较大、沉降速度较快。在凝胶电泳中迁移率最大的是超螺旋胶电泳中迁移率最大的是超螺旋DNADNA，其次是线，其次是线性性DNADNA，最慢的是开环，最慢的是开环DNADNAn超螺旋超螺旋DNADNA其中一股其中一股DNADNA链被切断产生缺口，链被切断产生缺口，DNADNA分子恢复到松弛状态分子恢复到松弛状态超螺旋结构对超螺旋结构对DNADNA性质的影响性质的影响.2024/7/16三峡大学 李晓玲编写与制作94超螺旋结构的生物学意义超螺旋结构的生物学意义 1.1.超螺旋形式是超螺旋形式是DNADNA分子复制和转录的需要：分子复制和转录的需要：生物体内生物体内DNADNA结构是处于动态之中。超螺旋的引入就结构是处于动态之中。超螺旋的引入就提高了提高了DNADNA的能量水平，而超螺旋程度的改变介导了的能量水平，而超螺旋程度的改变介导了DNADNA结结构的变化。即超螺旋多余的能量可能使构的变化。即超螺旋多余的能量可能使DNADNA双股链分开，或双股链分开，或局部熔解。这种结构上的变化对局部熔解。这种结构上的变化对DNADNA分子复制和转录等的启分子复制和转录等的启动很重要。动很重要。2.DNA2.DNA分子以高度致密的状态存在于核内，使分子以高度致密的状态存在于核内，使DNADNA分子分子体积缩小体积缩小.2024/7/16三峡大学 李晓玲编写与制作952.3 2.3 染色体染色体的结构和组装的结构和组装主要动、植物种类的染色体数主要动、植物种类的染色体数 拟南芥拟南芥 5 5 小麦小麦 2n=6x=42 2n=6x=42 大豆大豆 2n=4x=40 2n=4x=40 棉花棉花 2n=4x=522n=4x=52.2024/7/16三峡大学 李晓玲编写与制作96染色体的组成染色体的组成u染色体的主要化学成份是脱氧核糖核酸染色体的主要化学成份是脱氧核糖核酸（DNADNA）和）和5 5种称为组蛋白的蛋白质，还有非组蛋种称为组蛋白的蛋白质，还有非组蛋白和白和RNARNAu组蛋白（组蛋白（histones)histones)是指染色体中的碱性蛋白质，其特是指染色体中的碱性蛋白质，其特点是富含二种碱性氨基酸（赖氨酸和精氨酸），根据这点是富含二种碱性氨基酸（赖氨酸和精氨酸），根据这两种氨基酸在蛋白质分子中的相对比例（赖精）又将两种氨基酸在蛋白质分子中的相对比例（赖精）又将组蛋白分为五种小类型。组蛋白分为五种小类型。.2024/7/16三峡大学 李晓玲编写与制作97组蛋白的类型组蛋白的类型.2024/7/16三峡大学 李晓玲编写与制作98组蛋白的特性组蛋白的特性u所有真核生物染色体中均含有这五种组蛋白。组蛋白所有真核生物染色体中均含有这五种组蛋白。组蛋白的含量与的含量与DNADNA含量之比约为含量之比约为1:11:1。组蛋白中也含有较多的。组蛋白中也含有较多的酸性氨基酸，但在这五种组蛋白中，其含量均低于碱性酸性氨基酸，但在这五种组蛋白中，其含量均低于碱性氨基酸，碱氨基酸，碱/酸比在酸比在1.4-2.51.4-2.5之间。组蛋白的等电点之间。组蛋白的等电点(pI)(pI)在在7.5-10.57.5-10.5之间之间,u这些强极性氨基酸使蛋白质带上大量电荷这些强极性氨基酸使蛋白质带上大量电荷,成为组蛋白成为组蛋白与与DNADNA结合及蛋白质之间的相互作用的主要化学力之一。结合及蛋白质之间的相互作用的主要化学力之一。.u富精氨酸组蛋白（富精氨酸组蛋白（H3H3和和H4H4），稍富赖氨酸组蛋白（），稍富赖氨酸组蛋白（H2AH2A和和H2BH2B）及极富赖氨酸组蛋白（）及极富赖氨酸组蛋白（H1H1）三种类型，是根据所含）三种类型，是根据所含碱性氨基酸的相对比例划分的。碱性氨基酸的相对比例划分的。u这五种组蛋白的氨基酸全顺序均已确定。在各种物种，这五种组蛋白的氨基酸全顺序均已确定。在各种物种，H3H3和和H4H4的序列极少有差异，这种生物进行上的高度保守性预的序列极少有差异，这种生物进行上的高度保守性预示着其功能的重要性。其它三种组蛋白在不同种属之间存示着其功能的重要性。其它三种组蛋白在不同种属之间存在着较大的差异。组蛋白对染色体中在着较大的差异。组蛋白对染色体中DNADNA的包装有十分重的包装有十分重要的作用。要的作用。组蛋白的特性组蛋白的特性.u非组蛋白（非组蛋白（non-histone protein,NHP)non-histone protein,NHP)是指染色体中组蛋白是指染色体中组蛋白以外的其它蛋白质，它是一大类种类繁杂的各种蛋白质的总以外的其它蛋白质，它是一大类种类繁杂的各种蛋白质的总称。估计总数在称。估计总数在300-600300-600之间之间,分子量范围为分子量范围为7000-80000D,7000-80000D,等等电点为电点为3.9-9.23.9-9.2。对于其中许多单个成分的结构和功能，目。对于其中许多单个成分的结构和功能，目前还了解甚少。前还了解甚少。u一些非组蛋白与基因表达及染色体高级结构的维持有关。参一些非组蛋白与基因表达及染色体高级结构的维持有关。参与基因复制、转录及核酸修饰的酶类（如各种与基因复制、转录及核酸修饰的酶类（如各种DNADNA和和RNARNA聚合聚合酶等酶等)就是一类重要的非组蛋白就是一类重要的非组蛋白,它们在核酸代谢中的重要性它们在核酸代谢中的重要性是不言而喻是不言而喻 非组蛋白的特性非组蛋白的特性.核小体是染色体结构的最基本单位核小体是染色体结构的最基本单位u核小体的核心是由核小体的核心是由4种组蛋白（种组蛋白（H2A、H2B、H3和和H4）各）各两个分子构成的扁球状两个分子构成的扁球状8聚体。聚体。u一条染色体有一个一条染色体有一个DAN分子。分子。u一个一个DNA分子就像是一条长长的双螺旋的飘带。分子就像是一条长长的双螺旋的飘带。uDNA双螺旋依次在每个组蛋白双螺旋依次在每个组蛋白8聚体分子的表面盘绕约聚体分子的表面盘绕约1.75圈，其长度相当于圈，其长度相当于146个碱基对。个碱基对。u组蛋白组蛋白8聚体与其表面上盘绕的聚体与其表面上盘绕的DNA分子共同构成核小体分子共同构成核小体u在相邻的两个核小体之间，有长约在相邻的两个核小体之间，有长约5060个碱基对的个碱基对的DNA连接线。在相邻的连接线之间结合着一个第连接线。在相邻的连接线之间结合着一个第5种组蛋种组蛋白（白（H1）的分子。）的分子。.2024/7/16三峡大学 李晓玲编写与制作102.核小体（核小体（nucleosomenucleosome）真核生物染色质包装的基本结构单位真核生物染色质包装的基本结构单位 ，由，由DNADNA和和组蛋白组蛋白(histone)(histone)构成。由构成。由4 4种组蛋白种组蛋白 H2AH2A、H2BH2B、H3H3和和H4H4各二个分子形成一个组蛋白八各二个分子形成一个组蛋白八聚体，约聚体，约200 bp200 bp的的DNADNA分子盘绕在组蛋白八聚体构分子盘绕在组蛋白八聚体构成的核心结构外面，形成了一个核小体。由核小成的核心结构外面，形成了一个核小体。由核小体形成的串珠状纤维是染色体的一级结构。体形成的串珠状纤维是染色体的一级结构。.2024/7/16三峡大学 李晓玲编写与制作104.2024/7/16三峡大学 李晓玲编写与制作105染色质的高级结构染色质的高级结构一级包装：核小体一级包装：核小体二级包装：螺线管二级包装：螺线管三级包装：三级包装：螺线管环（超螺线管）螺线管环（超螺线管）四级包装：染色单体四级包装：染色单体.染色体的基本结构单位是核小体。由染色体的基本结构单位是核小体。由核小体形成的串珠状纤维是染色体的一级核小体形成的串珠状纤维是染色体的一级结构。核小体串联成的念珠状纤维进行螺结构。核小体串联成的念珠状纤维进行螺旋盘绕，形成一条较短粗的中空的螺线管，旋盘绕，形成一条较短粗的中空的螺线管，螺线管为染色体的二级结构。螺线管进一螺线管为染色体的二级结构。螺线管进一步盘绕形成超螺线管，这是染色体的三级步盘绕形成超螺线管，这是染色体的三级结构。超螺线管再螺旋化形成一条染色单结构。超螺线管再螺旋化形成一条染色单体，为染色体的四级结构。体，为染色体的四级结构。.2024/7/16三峡大学 李晓玲编写与制作107.2024/7/16三峡大学 李晓玲编写与制作108.2024/7/16三峡大学 李晓玲编写与制作109.2024/7/16三峡大学 李晓玲编写与制作110.2024/7/16三峡大学 李晓玲编写与制作111.2024/7/16三峡大学 李晓玲编写与制作112.2024/7/16三峡大学 李晓玲编写与制作113.2024/7/16三峡大学 李晓玲编写与制作114从染色体的一级结构到四级结构，从染色体的一级结构到四级结构，DNA分子一共被压缩了分子一共被压缩了76405=8400倍。倍。.2.4 2.4 核酸的变性、复性与分子杂交核酸的变性、复性与分子杂交 2.4.1 2.4.1 核酸的变性核酸的变性概念：概念：DNADNA变性是指变性是指DNADNA分子在某些条件下分子在某些条件下（加热、极端（加热、极端pHpH、有机溶剂、尿素及酰胺等）、有机溶剂、尿素及酰胺等）稳定的双螺旋结构受到破坏，双链解开形成稳定的双螺旋结构受到破坏，双链解开形成无规则线性结构的现象。无规则线性结构的现象。.DNA分子变性(DNAdenaturation)D.S.DNAS.S.DNA(加温加温,极端极端pH,尿素尿素,酰胺酰胺)变性过程的表现变性过程的表现S.S.DNA粘度降低粘度降低S.S.DNA沉降速度加快沉降速度加快S.S.DNA分子的分子的A260nmUV值上升值上升(hyperchromiceffect).A.增色效应增色效应hyperchromiceffect 概念：DNA 变性后使260nm 波长处紫外吸光度增加这种作用称为DNA 增色效应。为什么为什么260nm260nm处的处的ODOD值增加？值增加？.uDNA分子其吸收峰值在分子其吸收峰值在260nm。uDNA分子中碱基间电子的相互作用是紫外吸收的分子中碱基间电子的相互作用是紫外吸收的结构基础结构基础,但双螺旋结构有序堆积的碱基又但双螺旋结构有序堆积的碱基又“束束缚缚”了这种作用。变了这种作用。变性性DNA的双链解开的双链解开,碱基碱基中电子的相互作用更有利于紫外吸收中电子的相互作用更有利于紫外吸收,故而产生故而产生增色效应。增色效应。.1.1851.01.37ODConcentration50g/mlD.SDNAA260=1S.SDNAA260=1.37dNTPsA260=1.60Tm=ofCt=C0/2=OD增加值的中点温度增加值的中点温度(一般为一般为85-95).l增色效应的跳跃现象增色效应的跳跃现象 (Jump of Hyperchromicity(Jump of Hyperchromicity)高分子量的高分子量的DNADNA分子在热变性过程中分子在热变性过程中,富含富含ATAT区域首区域首先发生先发生 变性变性,然后逐步扩展然后逐步扩展,表现增色效应的跳跃表现增色效应的跳跃现象现象,使变形过程加快使变形过程加快.richATrichAT.B.解链温度（解链温度（Tm）通常将加热变性使DNA的双螺旋结构失去一半时的温度称为该DNA的熔点或溶解温度（melting temperature），用Tm表示。当达到Tm时，DNA分子内50%的双链结构被打开，即增色效应达到一半时的温度，它在S型曲线上相当于吸光率增加的中点处所对应的横坐标。.uDNA的解链温度（的解链温度（Tm）是）是引物引物的一个重要的一个重要参数参数，它是当它是当50的引物和互补序列表现为双链的引物和互补序列表现为双链DNA分分子时的温度，一种子时的温度，一种DNA分子分子的的Tm值值大小与其所含大小与其所含碱基中的碱基中的GC比例相关，比例相关，GC比例越高，比例越高，Tm值值越高。越高。uTm值为值为PCR反应反应退火退火温度的重要参考依据。温度的重要参考依据。Tm值为值为PCR反应反应退火退火温度的重要参考依据。温度的重要参考依据。.Marmur-DotyformulaEvaluationGC%ofDNATm=69.3+0.41 GC%Tm=69.3+0.41 GC%1xSSCGC%=30-70%(0.15MNacl+0.015MSodiumLimonate)Tm1Tm21.01.1851.37ODwhatismeaning?.C.影响影响Tm值的因素值的因素 在在 A,T,C,G A,T,C,G 随机分布的情况下随机分布的情况下GC%含量相同的情况下含量相同的情况下GC%愈高愈高Tm值愈大值愈大GC%愈低愈低Tm值愈小值愈小AT形成变性核心，变性加快，形成变性核心，变性加快，Tm值小值小碱基排列对碱基排列对Tm值具有明显影响（除变性核心外）值具有明显影响（除变性核心外）.5CG3GCn5GC3CGn5TA3ATn5AT3TAn碱基堆积面碱基堆积面和和碱基积压程度的差异碱基积压程度的差异例：常温下，活体内例：常温下，活体内D.SDNA分子中富含分子中富含AT的变性的变性核心区（核心区（promoter,terminatorregion）常表现氢键的断裂与形成的常表现氢键的断裂与形成的“DNA呼吸现象呼吸现象”37.657Tm碱基排列对碱基排列对TmTm值具有明显影响值具有明显影响.大片段大片段D.SDNA分子之间比较分子之间比较片段长短对片段长短对Tm值的影响较小值的影响较小,与组成和排列相关与组成和排列相关小于小于100bp的的D.SDNA分子比较分子比较片段愈短，片段愈短，变性愈快，变性愈快，Tm值愈小值愈小变性液中含有尿素，酰胺等变性液中含有尿素，酰胺等尿素，酰胺与碱基间形成氢键尿素，酰胺与碱基间形成氢键改变碱基对间的氢键改变碱基对间的氢键Tm值值可降至可降至40左右左右.盐浓度的影响盐浓度的影响单链单链DNA主链的磷酸基团主链的磷酸基团负电荷的静电斥力负电荷的静电斥力两条单链两条单链DNA的分离的分离Na+在磷酸基团周围形成的电子云在磷酸基团周围形成的电子云对静电斥力产生屏蔽作用对静电斥力产生屏蔽作用减弱静电斥力减弱静电斥力.Tm当当Na+浓度低浓度低屏蔽作用小屏蔽作用小斥力加强斥力加强TmTmODA260静电斥力静电斥力熵值（熵值（S）0.01M0.1M1.0MNa+当当Na+浓度高浓度高屏蔽作用大屏蔽作用大斥力减弱斥力减弱熵值熵值(S)上升上升碱基溶解性降低碱基溶解性降低疏水作用力增加疏水作用力增加.pH12酮基酮基烯醇基烯醇基pH2-3NH2NH2+(质子化质子化)改变氢键的形成与结合力改变氢键的形成与结合力极端极端pHpH条件的影响条件的影响一切减弱氢键，一切减弱氢键，碱基堆积力的因素碱基堆积力的因素 均将使均将使Tm值降低值降低.2.4.2DNA分子的复性分子的复性(annealorrenaturation)D.SDNAS.SDNADenaturationRenaturation复性过程依赖于单链分子间的随机碰撞复性过程依赖于单链分子间的随机碰撞(DependsonthecollisionofcomplementaryS.S.DNA).DNA的复性(renaturation)n复性指变性复性指变性DNADNA在适当的条件下，两条互补链全部或部在适当的条件下，两条互补链全部或部分恢复到天然双螺旋结构的过程。分恢复到天然双螺旋结构的过程。n退火（退火（annealingannealing）：热变性的）：热变性的DNADNA经缓慢冷却的复性过经缓慢冷却的复性过程。程。.影响影响DNADNA复性过程的因素复性过程的因素：阳离子浓度阳离子浓度0.180.2MNa+可消除可消除polydNt间的静电斥力间的静电斥力复性反应的温度复性反应的温度Tm-25(60-65)以消除以消除S.S.DNA分子内的部分二级结构分子内的部分二级结构S.S.DNA的初始浓度的初始浓度C0单链单链DNA的浓度（的浓度（C0）C0高则高则碰撞机会大，复性快碰撞机会大，复性快 DNA分子中分子中,dNt的排列状况的排列状况(随机排列随机排列,重复排列重复排列)S.S.DNA分子的长度分子的长度S.S.DNA愈长愈长S.S.DNA愈短愈短分子扩散愈慢分子扩散愈慢复性愈慢复性愈慢分子扩散愈快分子扩散愈快复性愈快复性愈快.3-ATCTATGCTGTCAT-55-TAGATACGACAGTA-35-TAGATACGACAGTA-33-ATCTATGCTGTCAT-53-ATATATATATAT-55-TATATATATATA-33-ATATATATATAT-55-TATATATATATA-