湖南农业大学生物化学-02-核酸的结构与功能-01_PDF转换成word转换器.docVIP

第三章 核酸的结构与功能 第三章核酸的结构与功能 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 第六节核酸研究常用技术 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 Next 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。 1960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） 1970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。 1980年代 RNA研究出现第二次高潮：ribozyme、反义RNA、“RNA 世界”假说等等。 1990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组时代： 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） Back 核酸种类和分布 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）。 Back 历史的步伐 1910年代摩尔 根通过果蝇实 1865年孟德尔 通过豌豆实验 科学家发现：染色 体主要组成成分是 验证明了基因 位于 染色体 上。 证明了生物的 性状由 遗传因子控制。 ? 蛋白质和DNA 1885-1907年间，德国柯塞尔（Kossel） 鉴定了核酸的化学成分（1910年 Nobel奖）。 1912年，其学生Levene认为核酸中含 有4种等量的核苷酸。根据这一假说， 核酸只是一简单的多聚物，使生物学 但他认为决定染色体功能的是蛋白质！ 家失去了对它的关注 Avery肺炎双球菌体外转化实验 S型菌株 分离提取 DNA+DNase 多糖 脂类 蛋白质 RNA DNA R菌株 R菌株 R菌株 R菌株 R菌株 R菌株 活 活 死亡 活 活 活 R菌株 +S菌株 R菌株 R菌株 R菌株 R菌株 R菌株 肺炎球菌转化实验图解 ①溶解细胞 ②获得 II R型细胞 （无毒） DNA III S型细胞 （有毒） ④DNAase降 解后的DNA ③II R型细胞接 受III S型DNA 少数II R型细胞被转 化产生III S型荚膜 大多数仍为II R型 只有II R型 Hershey和Chase的T2噬菌体侵染试验 上清的放 射性很高 蛋白质外壳并 没有进入到大 肠杆菌内 短暂保温 离心 沉淀物的放 射性很低 被 的噬菌体 体与细菌混合 35 S标记 被 S标记的噬菌 35 离心后 沉淀含被感染的细菌 和新形成的噬菌体 搅拌 上清的放 射性很低 短暂保温 离心 说明DNA进 入到大肠杆 菌内去了 Back 离心后 被 32 P标记 被 32 P标记的噬 的噬菌体 菌体与细菌混合 搅拌 沉淀物的放 射性很高 第二节核酸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、常见核苷的结构和命名 4、常见（脱氧）核苷酸的基本结构与命名 5、