第十章 核酸的分子结构与普 酸代谢 Structure and Function of Nucleic Acid and Metabolism of Nucleotides [囗粱
目 录 第 十章 核酸的分子结构与核苷 酸代谢 Structure and Function of Nucleic Acid and Metabolism of Nucleotides
二十世纪是物理学的世纪 二十一世纪是生命科学的世纪 生命是? 生命三核酸十蛋白质 二十一世纪是核酸、蛋白质的世纪 目录
目 录 二十世纪是 二十一世纪是 物理学 生命科学 的世纪 的世纪 生命是 生命 = 核酸 + 蛋白质 二十一世纪是核酸、蛋白质的世纪 ？
HUMAN CHROMOSOMES Xxx(x米 自]以米Kx Centromere *M ** XX K* KK. *h 16 18 KK xA *xx黑 20 23 Telomere Chromatid 目录
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概述 名 核酸( nucleic acid 是以核苷酸为基本组成单位的生物大分子, 携带和传递遗传信息。从高等动植物到最简单的 病毒,都含有核酸。 [囗粱
目 录 核 酸(nucleic acid) 是以核苷酸为基本组成单位的生物大分子， 携带和传递遗传信息。从高等动植物到最简单的 病毒，都含有核酸。 概 述
核酸的发现和研究工作进展 1868年 Fridrich miescher从脓细胞中提取“核素” 1889年 Altmann提取得到不含蛋白质的核酸 ·1944年 Avery等人证实DNA是遗传物质 ·1953年 Watson和 Crick发现DNA的双螺旋结构 1968年 Nirenberg发现遗传密码 ·1975年 Temin和 Baltimore发现逆转录酶 1981年 Gilbert和 Sanger建立DNA测序方法 1985年Muis发明PCR技术 1990年美国启动人类基因组计划(HGP) 1994年中国人类基因组计划启动 2001年美、英等国完成人类基因组计划基本框架 目录
目 录 一、核酸的发现和研究工作进展 • 1868年 Fridrich Miescher从脓细胞中提取“核素” • 1889年 Altmann提取得到不含蛋白质的核酸 • 1944年 Avery等人证实DNA是遗传物质 • 1953年 Watson和Crick发现DNA的双螺旋结构 • 1968年 Nirenberg发现遗传密码 • 1975年 Temin和Baltimore发现逆转录酶 • 1981年 Gilbert和Sanger建立DNA 测序方法 • 1985年 Mullis发明PCR 技术 • 1990年 美国启动人类基因组计划(HGP) • 1994年 中国人类基因组计划启动 • 2001年 美、英等国完成人类基因组计划基本框架
Figure 1.1 A brief history of genetics 1865 Genes are particulate factors 1903 Chromosomes are hereditary units 1910 Genes lie on chromosomes 1913 Chromosomes contain linear arrays of genes 1927 Mutations are physical changes in genes 1931 Recombination is caused by crossing over 1944 DNA is the genetic material 1945 A gene codes for a protein 1953 DNA is a double helix 1958 DNA replicates semiconservatively 1961 Genetic code is triplet 1977 DNA can be seq nced 1997 Genomes can be sequenced 目录
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二、核酸的分类及分布 根据核酸的化学组成把核酸分为两大类 脱氧核糖核酸 DNA为双链分子,其中大多数是链 ( deoxyribonucleic acid,状结构大分子,也有少部分呈环状结 DNA 构。真核细胞中90%以上分布于细胞 核,其余分布于核外如线粒体、叶绿 体 携带遗传信息,决定细胞和个 体的基因型( genotype) 核糖核酸 主要分布于细胞质,少量在胞核 ( ribonucleic acid,RNA)参与细胞内DNA遗传信息的传递 与表达。分子量要比DNA小得多。 RNA为单链分子。某些病毒RNA也 可作为道传信息的载体□国
目 录 二、核酸的分类及分布 DNA为双链分子，其中大多数是链 状结构大分子，也有少部分呈环状结 构。 真核细胞中90%以上分布于细胞 核，其余分布于核外如线粒体、叶绿 体、等。 主要分布于细胞质，少量在胞核。 (deoxyribonucleic acid, DNA) (ribonucleic acid, RNA) 脱氧核糖核酸 核糖核酸 携带遗传信息，决定细胞和个 体的基因型(genotype)。 参与细胞内DNA遗传信息的传递 与表达。分子量要比DNA小得多。 RNA为单链分子。某些病毒RNA也 可作为遗传信息的载体。 根据核酸的化学组成把核酸分为两大类：
RNA又可根据分子大小和生物学功能不 同,分为: 信使核糖核酸( messenger RNA,mRNA) 转运核糖核酸( Transfer rNa,tRNA) 核糖体核糖核酸( Ribosomal rna,IRNA) 目录
目 录 RNA又可根据分子大小和生物学功能不 同，分为： 信使核糖核酸（messenger RNA，mRNA） 转运核糖核酸（Transfer RNA，tRNA） 核糖体核糖核酸（Ribosomal RNA，rRNA）
TRNA tRNA mRNA 比例 80~82 15~16% 3~5 沉降系数原核5165 4s 6~25s 23s:真核 5s、18s、28s、 5.8S 代谢稳定性 稳定 稳定 不稳定 存在形式与多种蛋白质形成与氨基酸结合或与核糖体结合或 核糖核蛋白体,位以游离状态存在|单独存在 于粗面内质网上或 以单体形式存在 存在部位 细胞浆 细胞浆 细胞浆 生理功能蛋白质合成的场在蛋白质合成蛋白质合成的 所 过程中运输活|模板 化的氨基酸 录
目 录 rRNA tRNA mRNA 比例 80～82％ 15～16％ 3～5％ 沉降系数 原核5S、16S、 23S；真核 5S、18S、28S、 5.8S 4S 6～25S 代谢稳定性 稳定 稳定 不稳定 存在形式 与多种蛋白质形成 核糖核蛋白体，位 于粗面内质网上或 以单体形式存在 与氨基酸结合或 以游离状态存在 与核糖体结合或 单独存在 存在部位 细胞浆 细胞浆 细胞浆 生理功能 蛋白质合成的场 所 在蛋白质合成 过程中运输活 化的氨基酸 蛋白质合成的 模板
、核酸的生物学功能 (一)DNA是主要的遗传物质 1944,O. Avery肺炎双球菌转化实验 1952, A D Hershey和 M. Chase噬菌体 感染实验 二)RNA功能的多样性 1、参与蛋白质的合成 2、RNA的转录后加工与修饰 3、参与基因表达的调控 4、生物催化作用 目录
目 录 三、核酸的生物学功能 （一）DNA是主要的遗传物质 1944， O. Avery 肺炎双球菌转化实验 1952， A.D Hershey 和M. Chase 噬菌体 感染实验 （二）RNA功能的多样性 1、参与蛋白质的合成 2、RNA的转录后加工与修饰 3、参与基因表达的调控 4、生物催化作用