DNA的变性和复性

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教材研究:肺炎双球菌的转化实验中,加热杀死的S菌氢键可以恢复,仍然有活性,作为“转化因子”,仍然可以发挥遗传作用。
1.核酸的变性
核酸的变性是指在某些理化因素作用下,核酸分子中双螺旋之间的氢键断裂,使其空间结构被破坏(一级结构不变)的过程。DNA分子变性时,双链会解成单链;RNA分子变性时,局部双螺旋解开,形成线性单链结构。引起核酸变性的因素有化学因素(如强酸、强碱、尿素等)和物理因素(如高温等)。
核酸变性后,致使双螺旋内侧的碱基外露,对波长为260nm的紫外光吸收明显增强,此现象称为增色效应。
升高温度而引起的DNA变性称为DNA热变性,又称为DNA的解链或熔解作用。DNA热变性一般在较窄的温度范围内发生,就像晶体在熔点时突然熔化一样。
DNA的热变性曲线显示:DNA在狭窄温度范围内,其吸光度值A260nm发生“突变”。将突变区的中点所对应的温度(即有一半DNA发生变性的温度)称为解链温度或熔解温度,用Tm表示。研究发现,Tm的大小与DNA的碱基组成有关,G、C含量高的DNA其Tm值高,这是因为G-C碱基对之间有三个氢键,从而提高了DNA的稳定性。研究发现,在离子浓度较高的溶液中,DNA的Tm值也较高。
2.DNA复性
变性后DNA在适宜条件下,两条彼此分开的互补链可重新恢复成双螺旋结构,这个过程称为DNA的复性。热变性的DNA经缓慢冷却而复性的过程称为退火。DNA复性后,对紫外光的吸收明显减弱,这种现象称为减色效应。