第二章核酸化学 主要内容:介绍核酸的分类和化学组成, 重点讨论DNA和RNA的结构特征,初步认识核酸 的结构特征与其功能的相关性;介绍核酸的主 要理化性质和核酸研究的一般方法。 思考
第二章 核酸化学 主要内容：介绍核酸的分类和化学组成， 重点讨论DNA和RNA的结构特征，初步认识核酸 的结构特征与其功能的相关性；介绍核酸的主 要理化性质和核酸研究的一般方法。 思考
核酸的结构与功能 ●第一节核酸通论 第二节核酸基本构件单位_核苷酸 第三节DNA的分子结构 ●第四节RNA的分子结构 ●第五节核酸的某些理化性质及核酸研究常用技术 第六节人类基因组计划简介
核酸的结构与功能 第一节 核酸通论 第二节 核酸基本构件单位—核苷酸 第三节 DNA的分子结构 第四节 RNA的分子结构 第五节 核酸的某些理化性质及核酸研究常用技术 第六节 人类基因组计划简介
第一节核酸通论 核酸的研究历史和重要性 核酸的种类和分布 DNA储存遗传信息的证实
第一节 核酸通论 一、 核酸的研究历史和重要性 二、 核酸的种类和分布 三、DNA储存遗传信息的证实
核酸的研究历史和重要性 ●1869 Miescher从脓细胞的细胞核中分离出了一种含磷酸的有 机物,当时称为核素( nuclein),后称为核酸( nucleic acid) 此后几十年内,弄清了核酸的组成及在细胞中的分布 ·1944 Avery等成功进行肺炎球菌转化试验;1952年 Hershey等 的实验表明3PDNA可进入噬菌体内,证明DNA是遗传物质 ●1953 Watson和 Crick建立了DNA结构的双螺旋模型,说明了 基因的结构、信息和功能三者间的关系,推动了分子生物学的 迅猛发展。 1958 Crick提出遗传信息传递的中心法则, 60年代RNA研究取得大发展(操纵子学说,遗传密码,逆转 录酶)
核酸的研究历史和重要性 • 1869 Miescher从脓细胞的细胞核中分离出了一 种含磷酸的有 机物，当时称为核素（nuclein）,后称为核酸（nucleic acid）； 此后几十年内，弄清了核酸的组成及在细胞中的分布。 • 1944 Avery 等成功进行肺炎球菌转化试验；1952年Hershey等 的实验表明32P-DNA可进入噬菌体内，证明DNA是遗传物质。 • 1953 Watson和Crick建立了DNA结构的双螺旋模型，说明了 基因的结构、信息和功能三者间的关系，推动了分子生物学的 迅猛发展。 • 1958 Crick提出遗传信息传递的中心法则， • 60年代 RNA研究取得大发展（操纵子学说，遗传密码，逆转 录酶）
核酸的研究历史和重要性(续) ●70年代建立DNA重组技术,改变了分子生物学的面貌,并导 致生物技术的兴起。 80年代RNA研究出现第二次高潮: ribozyme、反义RNA、 “RNA世界”假说等等。 ·90年代以后实施人类基因组计划(HGP),开辟了生命科学 新纪元。生命科学进入后基因时代: 功能基因组学( functional genomics 蛋白质组学( proteomics) 结构基因组学( structural genomics RNA组学( Rnomics)或核糖核酸组学( ribonomics)
核酸的研究历史和重要性（续） 历史 • 70年代 建立DNA重组技术，改变了分子生物学的面貌，并导 致生物技术的兴起。 • 80年代 RNA研究出现第二次高潮：ribozyme、反义RNA、 “RNA世界”假说等等。 • 90年代以后 实施人类基因组计划（HGP）, 开辟了生命科学 新纪元。生命科学进入后基因时代： 功能基因组学（functional genomics） 蛋白质组学（proteomics） 结构基因组学（structural genomics） RNA组学（Rnomics）或核糖核酸组学（ribonomics）
棱酸分粪和分布 脱氧核糖核酸( deoxyribonucleic acid,DNA):遗传信息的 贮存和携带者,生物的主要遗传物质。在真核细胞中,DNA主 要集中在细胞核内,线粒体和叶绿体中均有各自的DNA。原核 细胞没有明显的细胞核结构,DNA存在于称为类核的结构区。 每个原核细胞只有一个染色体,每个染色体含一个双链环状 DNA。 ●核糖核酸( ribonucleic acid,RNA):主要参与遗传信息的 传递和表达过程,细胞内的RNA主要存在于细胞质中,少量存 在于细胞核中,病毒中RNA本身就是遗传信息的储存者。另外 在植物中还发现了一类比病毒还小得多的侵染性致病因子称为 类病毒,它是不含蛋白质的游离的RNA分子,还发现有些 RNA具生物催化作用( ribozyme)
核酸分类和分布 •脱氧核糖核酸（deoxyribonucleic acid, DNA）:遗传信息的 贮存和携带者，生物的主要遗传物质。在真核细胞中，DNA主 要集中在细胞核内，线粒体和叶绿体中均有各自的DNA。原核 细胞没有明显的细胞核结构，DNA存在于称为类核的结构区。 每个原核细胞只有一个染色体，每个染色体含一个双链环状 DNA。 •核糖核酸（ribonucleic acid, RNA）：主要参与遗传信息的 传递和表达过程，细胞内的RNA主要存在于细胞质中，少量存 在于细胞核中，病毒中RNA本身就是遗传信息的储存者。另外 在植物中还发现了一类比病毒还小得多的侵染性致病因子称为 类病毒，它是不含蛋白质的游离的RNA分子，还发现有些 RNA具生物催化作用（ribozyme）
肺炎球菌转化实验图解 IIS型细胞 IR型细胞 (有毒) 破碎细胞 DNA (无毒) R(粗糙) S(光滑) ⅡR型细胞接受 5C, DNAase降 IIS型DNA 解后的DNA R R 只有IR型 少数IR型细胞被转化 大多数仍 为ⅢR型 产生ⅢS型荚膜
肺炎球菌转化实验图解 III S型细胞 （有毒） II R型细胞 破碎细胞 （无毒） DNAase降 解后的DNA II R型细胞接受 III S型DNA 只有II R型 大多数仍 少数II R型细胞被转化 为II R型 产生III S型荚膜 S（光滑） R S R R（粗糙） + DNA
第二予酸的基结构单位—核苷酸 核苷酸的化学组成与命名 1、碱基、核苷、核苷酸的概念和关系 2、常见碱基的结构与命名法 3、常见(脱氧)核苷酸的基本结构与命名 4、稀有核苷酸 5、细胞内游离核苷酸及其衍生物 二、核苷酸的生物学功能
第二节 核酸的基本结构单位—核苷酸 一、核苷酸的化学组成与命名 1、 碱基、核苷、核苷酸的概念和关系 2、 常见碱基的结构与命名法 3、 常见（脱氧）核苷酸的基本结构与命名 4、 稀有核苷酸 5、细胞内游离核苷酸及其衍生物 二、核苷酸的生物学功能
5′-磷酸核苷酸的基本结构 (N=A、G、C、U、T) O-P-0—CH2 N碱基 磷酸 H H I H 3 OH ( OH 核糖
5´-磷酸核苷酸的基本结构 O O （N = A、G、C、U、T） H H (O)H 1´ 2´ N OH CH2 H H 5´ 4´ 3´ O P - O O O - 核糖 磷酸 碱基
碱基、核苷、核苷酸的概念和关系 Pyrimidines Purines C AI G HC Cytosine Thymine Uracil Adenine Guanine Nitrogenous Phosphate base 核苷磷酸 Pentose sugar 戊糖碱基 HOCH,/O OH HOCHO OH -P-0 O HO Ribose (in rNA) Doxyribose(in DNA)
碱基、核苷、核苷酸的概念和关系 Nitrogenous base Pentose sugar HOCH2 H OH Doxyribose (in DNA) HOCH2 HO OH Ribose (in RNA) Phosphate Pyrimidines Cytosine Thymine Uracil C T U Purihes Adenine Guanine A G 核酸 核苷 磷酸 戊糖 碱基
