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2014-02-06T05:27:30Z

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[[核酸]]是由[[核苷酸]]聚合而成的[[高分子化合物]]，是所有[[生物]][[遗传信息]]的[[携带者]]。根据核苷酸[[分子]]中[[戊糖]]的类型，将核酸分为[[脱氧核糖核酸]]([[DNA]])和[[核糖核酸]]([[RNA]])两大类。

核苷酸由[[磷酸基]]、戊糖和[[含氮碱基]]组成，[[碱基]]包括嘌呤和[[嘧啶]]两大类。DNA一般含A、C、G、T四种碱基，RNA含A、C、G、U四种碱基。

四种核苷酸按照一定的排列顺序，通过3′，5′[[磷酸二酯键]]相连形成的线形[[多核苷酸]]即DNA的[[一级结构]]。不同排列顺序的DNA区段构成的特定功能单位即[[基因]]，DNA的一级结构决定了基因的功能。

一般将细胞内[[染色体]]包含DNA的总体称为[[基因组]]。同一[[物种]]的基因组DNA含量总是恒定的，不同物种间基因组大小和复杂程度差异极大。[[真核生物]]具有复杂的[[染色体结]]构，其基因组DNA上存在着[[单一序列]]和大量[[重复序列]]，大多数[[真核]]基因都是不连续的，在成熟RNA中出现的部分称为[[外显子]]，在DNA拼接过程中被删除的部分称为[[内含子]]。[[原核生物]]没有[[核膜]]，其DNA与RNA和[[蛋白质]]一起形成一个相对集中的区域即[[类核]]。原核生物基因组上功能相关的基因常常串连在一起并转录在同一mRNA分子中，形成[[多顺反子]]结构。某些[[病毒]]中会出现基因重叠。

在进化过程中DNA可能发生[[突变]]，不影响生物体[[表型]]的DNA突变称为中性突变，中性突变常以孟德称[[显性]]遗传方式遗传给下一代，其中的限制性片段长度[[多态性]]已被广泛用于[[遗传病]]的诊断、[[产前诊断]]、[[亲子鉴定]]以及[[法医学]]上对罪犯的确认等。

双[[螺旋结构]]是DNA的[[二级结构]]，由戊糖和磷酸基构成的两条主锭以反平行的方式和右手方向相互缠绕，构成双螺旋的骨架。主链由于其亲水性而处于双螺旋的外表面，碱基由于其一定程度的疏水性而位于双螺旋的内部。两条链上的碱基按A：T和G：C的互补规律相互以氢链连接，构成遗传信息可靠传递、DNA[[半保留复制]]的基础。两条主链并不充满双螺旋的空间，而在表面形成大沟和小沟。大沟是调控[[蛋白质识别]]DNA信息的主要场所。

DNA分子结构并非一成不变，而是在不同条件下可以有所不同，即DNA结构的多态性。在[[生理]]状态下DNA主要为B[[构象]]，并可能有少量的A构象和Z构象。Z构象是唯一存在的左手双螺旋构象。

DNA链上的四种碱基也非均匀分布，因而产生了一些特异的序列。[[回文序列]]是许多[[限制性核酸内切酶]]和调控[[蛋白]]的[[识别位点]]；富含A/T序列则是许多[[分子遗传学]]过程所不可缺少的；嘌呤和嘧啶的排列顺序对双螺旋的稳定性也有重大影响。

DNA在热或其他[[变性剂]]的作用下，双螺旋结构遭到破坏，双链发生分离，即变性。变性DNA的某些理化性质和[[生物学性质]]随之改变，如[[增色效应]]。核酸加热变性过程中紫外光吸收值达到最大值的50%时的温度称为核酸的[[解链温度]](Tm)，Tm值的大小与核酸分子大小和G+C所占总碱基数的百分比成正相关。变性的DNA[[单链]]在适当条件下又能恢复双螺旋结构，即[[复性]]作用。不同来源的变性核酸一起复性，则可能发生杂交，杂交是许多分子[[生物学]]技术的基础。

双螺旋DNA进一步扭曲而成的[[超螺旋]]称为DNA的[[三级结构]]。真核生物中，DNA与[[组蛋白]]形成核小体结构时，存在着负超螺旋。[[核小体]]是构成[[染色质]]的基本结构单位，每个核小体单位包括200bp左右的DNA和一个[[组蛋白八聚体]]以及一个分子的组蛋白H1。

RNA包括mRNA、hnRNA、rRNA、tRNA、snRNA和scRNA，它们均与遗传信息的表达有关。mRNA是遗传信息的携带者，其[[核苷酸序列]]决定着合成蛋白质的[[氨基酸]]序列；hnRNA是mRNA的[[前体]]，含有[[转录]]的、但不出现于成熟mRNA中的核苷酸片段(内含子)；tRNA识别[[密码子]]，将正确的[[氨基酸转运]]至[[蛋白质合成]][[位点]]；rRNA是蛋白质合成机器——[[核蛋白体]]的组成成分；snRNA在hnRNA向mRNA转变过程的[[剪接]]中起十分重要的作用。

==复习题==

1.比较RNA和DNA在结构上的异同点。

2.简述DNA双螺旋结构模式的要点及其与DNA生物学功能的关系。

3.原核生物与真核生物在基因组结构上有何不同?

4.什么是限制性片段长度多态性?

5.简述两种DNA[[序列测定]]方法的基本原理。

6.试述DNA结构的不均一性与其生物学功能的关系。

7.什么是核酸变性?简述影响特定核酸分子Tm的因素有哪些。

8.什么是[[分子杂交]]，何为[[探针]]?

9.试述RNA的种类及其生物学作用。
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生物化学与分子生物学/核酸的结构与功能小结 - 版本历史

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