2024年高中生物竞赛 分子生物学 核酸的性质

SECTION C 核酸的性质 C1 核酸的结构 C2 化学和物理特征 C3 光谱学和热力学 Phosphodiester bond 磷酸二酯键 一级结构: 5’end: always has attached phosphate groups 3’ end: free hydroxyl (-OH) group C1 核酸的结构 DNA 和 RNA的区别: l  核糖 l    碱基 l   单/双链 l    数量和长度 l 稳定性 稳定核酸的主要作用力 氢键 2. 碱基堆积力 C2 化学和物理特征 3.磷酸基团的静电斥力 核酸变性的方法 1、极端pH 2、高温 3、变性剂 C3 光谱学和热力学 UV absorption: （紫外吸收） The wavelength of maximum absorption by both DNA and RNA is 260 nm (lmax = 260 nm) 2. Hypochromicity（减色效应）dsDNA, ssDNA/RNA, nucleotide 3. Melting temperature （熔解温度，Tm）:DNA变性一半时所对应的温度。与GC含量成正比。 4. Denaturation（变性）:DNA由规则的双螺旋结构转变为单链、无规则线团结构的过程 杂交类型 目标 探针 应用 Southern DNA DNA or RNA mapping genomic estimating gene numbers, etc Northern RNA DNA or RNA RNA sizes and abundance (gene expression level) Western Protein Antibodies protein size and abundance (gene expression level) 核酸的分子杂交（Hybridization） Prokaryotic and eukaryotic chromosome structure D4 Genome Complexity (基因组的复杂性) 持家基因（Housekeeping genes）：生物体内所有细胞都共同表达的基因。 奢侈基因（Luxury genes）：生物体内特定细胞中所表达的特异功能的基因。 C值矛盾（C-value paradox ) ：指真核生物中DNA含量与生物进化中所处的地位相矛盾的现象。 D4-4 Unique sequence DNA—1-10拷贝 (单一序列DNA—结构基因) D4-5 moderately Repetitive DNA- 10-10000拷贝 (中度重复序列DNA—rDNA,tDNA,组蛋白) D4-6 Highly repetitive DNA (高度重复序列DNA—卫星DNA（ Satellite DNA ）) 基因簇（gene cluster）：是指两个或多个相关或相同的基因成串排列在一起的结构。 Section E DNA 复制 DNA在复制时，以亲代DNA的每一条链作模板，合成完全相同的两个双链子代DNA，每个子代DNA中都含有一条亲代DNA链，这种方式称为DNA的半保留复制 DNA复制过程中有一条链是连续复制的,而另一条链是首先合成较短的片段,再由DNA连接酶连成大分子DNA,这种复制方式称为半不连续复制(Semi-discontinuous replication)。 前导链(leading trand) ：DNA复制时，一条链是按5’→3’方向（与复制叉前移动的方向一致）连续合成的。 后随链(lagging trand) ：另外一条链的合成是不连续的，先按5’→3’方向（与复制叉向前移动的方向相反）合成若干短片段，再通过酶的作用将这些短片段连接起来。 冈崎片段(Okazaki fragment)在DNA复制过程中,有一条链是首先合成较短的DNA片段, 这些短的DNA片段称为冈崎片段。 大约20个DnaA蛋白在ATP的作用下与oriC处的4个9bp保守序列相结合 2-2: 复制起始 13 在HU蛋白和ATP的共同作用下,DNA复制起始复合物使3个13bp直接重复序列变性,形成开链 解旋酶（DnaB）六聚体分别与单链DNA相结合(需DnaC帮助),进一步解开DNA双链 延伸过程中滞后链的合成分4个步骤： ①滞后链形成回环，聚合酶异二聚体中的一个亚基单位和引物合成酶与滞后链结合。 ②5’ →3’方向合成引物 ③在RNA引物3’-OH端合成子链 ④冈崎片段合成，聚合酶的行进受阻