核酸的提取.
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指由于基因突变导致蛋白质分子结构或合成量的异 常所引起的疾病。
构成血红蛋白B链单个氨基酸替换 基因变化 (GAA) (GUA)... 蛋白质变换（ β 谷氨酸 缬氨酸） 蛋白质一级结构发生 亲水性谷氨酸 疏水性缬氨酸 血红蛋白分子表面形成“粘性”突起 使细胞弯曲成镰刀状 不宜通过毛细血管 容易破裂
揭开生命秘密的科学家们
更有说服力的是1952年赫尔希（Hershey）和蔡斯（Chase） 利用病毒为实验材料完成的噬菌体侵染细菌的实验，从 1944年到1952年，用了8年时间，全世界科学家才一致接受 了艾弗里：生命的遗传物质是DNA。
揭开生命秘密的科学家们
1953年2月的一天，沃森（Watson）在伦敦的威尔金斯那里看到了弗兰 克林（Franklin）拍摄的DNA照片。在弗兰克林（Franklin）拍摄的 DNA照片的启发下，沃森与克里克（Crick）终于确立了DNA双螺旋结构 理论，4月25日，在英国出版的国际权威杂志《自然》上，克里克和沃 森把他们对DNA分子双螺旋结构的研究成果用文章的形式公诸于世。
“构象病”
疯牛病的机理 Prion的蛋白质,在正常机体中，是神经活 动所需要的蛋白质 某些因素—折叠异常、折叠错误----蛋白 质在空间构象上出现疏水面，导致积聚-（朊病毒） Prion进入脑组织，正常的Prion被感染， 转变为朊病毒，在脑中沉积，使脑组织海 绵状坏死，最后造成动物死亡。
它也就自然广泛的渗透到医学各学科领域
中，成为现代医学重要的基础，特别是对
临床诊断和治疗水平的提高起到了积极的
推动作用。
人类对疾病的认识：
1.从机体表型来认识疾病,即根据现象和检查所 获知的症状与体征。 2. 从组织细胞的病理、生理变化来分析和诊断 疾病。 使人类积累了十分丰富的医学资料。但都不能 从本质上真正认识疾病发生的根本原因，更不能从 根本上治愈疾病和阐明疾病的发病机制。
随着分子生物学的诞生与发展，导致基
础医学和临床医学都从分子水平来探讨多种 多样的生命现象，使各种生理和病理现象的
机制都可能从分子水平找到答案。
“分子病” （molecular disease） ：
1949年美国化学家L.C.波林在研究镰形细 胞贫血症时，发现患者的异常血红蛋白是由β 链N端的第6位的谷氨酸被缬氨酸所替代所致。 进而提出“分子病”的概念。
在继“分子病”之后，又陆续的提出“基 因病”、“构象病”和“信息病”等分子生物学 新概念。使得医学研究的整个格局和观念逐步发 生了改变，使人们对疾病的认识不断地深入到分 子水平阶段。
DNA、RNA 和蛋白质成为人类治病、防病的一 类新型的生物制品或药物。基因诊断和基因治疗 的开展也是分子生物学在医学领域中的应用典范。
究生物大分子(核酸、蛋白质)的结构、功能和生 物合成等方面来阐明各种生命现象的本质。
基因组学
蛋白质组学
代谢组学
可能发生了什么 赖以发生了什么
已经发生了什么
预测
病因
结果
23对染色体（包括常染色体和性染色体）
问题一、DNA提取需要的样本来源？
卵细胞、 精子、受精卵细胞、体细胞、培养细胞、微生物 、血液、精斑、毛发、骨骼、牙齿
分子生物学实验技术
核酸的提取和检测
营养与食品卫生学教研室
李颖
一、分子生物学的概念
分子生物学从分子水平的角度，以研究生命本质为目的，研
究核酸和蛋白质等生物大分子的结构及其在遗传信息和细胞
信息传递中的作用为研究对象的一门新兴边缘学科。分子生 物学是当前生命科学中发展最快并正与其它学科广泛交叉与 渗透的重要前沿领域。 生物化学是从化学角度研究生命现象的科学，它着重研究生 物体内各种生物分子的结构、转变与新陈代谢。
核酸 —— 储存生命活动的各种信息
蛋白质 —— 一切生命活动的执行者
二、分子生物学的研究内容
核酸 （DNA，RNA）
蛋白质
基础理论
技术
研究内容包括基因的结构、遗传信
息的复制、转录与翻译，核酸存储的 信息修复与突变，基因表达调控和基
因工程技术的发展和应用等。
分子生物学与医学
由于分子生物学涉及生命本质的认识，
ຫໍສະໝຸດ Baidu
问题二、待测提取样品的保存条件？
问题三、获得DNA后，用于哪些研究和实验？
获取DNA:
组织/细胞 细胞核 染色体 DNA
核苷酸
磷酸 碱基 脱氧核糖
一、DNA（或RNA）的特点：
由于DNA分子在生物体内的分布及含量不同，要
选择适当的材料提取DNA。
动植物中，小牛胸腺۰动物肝脏۰鱼类精子，植
物种子的胚中都含有丰富的DNA。
微生物中，谷氨酸菌体含7%～10%，面包酵母含
4%，啤酒酵母含6%，大肠肝菌含9%～10%。
一、DNA（或RNA）的特点：
嘌呤碱和嘧啶碱分子中都含有共轭双键体系
(260nm)
从核酸的分子结构上看，核酸是两性电离，在 碱性环境下带负电荷。
DNA空间构象不同，电泳时迁移率不同，环形的、 螺旋形就比线形的迁移率快。
揭开生命秘密的科学家们
1928年，英国的细菌学家格里菲思（Griffith）进行了著名的肺炎双球 菌转化实验。加热杀死的S型肺炎球菌可以使无害的R型肺炎球菌转化为 有害的S型肺炎球菌，为什么呢？在美国纽约洛克菲勒研究所工作的艾弗 里（Avery）立刻敏感地抓住了这一问题，进行了“转化因子”实验，艾 弗里等人的研究工作表明：DNA是遗传物质。
疯牛病
Prion（朊病毒）蛋白质
朊病毒蛋白(prion
protein, PrP)引起人和动物
神经退行性病变而表现疯牛病症状，症状出现后，进行性 加重，一般只需2个星期到3个月，疯牛以死亡而告终。
PrPc
PrPsc （淀粉样纤维沉淀）
α -螺旋
β -折叠
正常
疯牛病
分子生物学
在分子水平上研究生命现象的科学。通过研
嘌呤
一、DNA（或RNA）的特点：
天然状态的DNA 是以脱氧核糖核蛋白(DNP)
形式存在于细胞核中。要从细胞中提取
DNA 时，先把DNP抽提出来，再把P除去，
再除去细胞中的糖，RNA 及无机离子等，
从中分离DNA 。
DNA、RNA和核苷酸都是极性化合物，一般 都溶于水，不溶于乙醇、氯仿等有机溶剂， 它们的钠盐比游离酸易溶于水，RNA钠盐 在水中溶解度可达40g/L。DNA在水中为 10g/L，呈黏性胶体溶液。在酸性溶液中， DNA、RNA易水解，在中性或弱碱性溶液中 较稳定。
构成血红蛋白B链单个氨基酸替换 基因变化 (GAA) (GUA)... 蛋白质变换（ β 谷氨酸 缬氨酸） 蛋白质一级结构发生 亲水性谷氨酸 疏水性缬氨酸 血红蛋白分子表面形成“粘性”突起 使细胞弯曲成镰刀状 不宜通过毛细血管 容易破裂
揭开生命秘密的科学家们
更有说服力的是1952年赫尔希（Hershey）和蔡斯（Chase） 利用病毒为实验材料完成的噬菌体侵染细菌的实验，从 1944年到1952年，用了8年时间，全世界科学家才一致接受 了艾弗里：生命的遗传物质是DNA。
揭开生命秘密的科学家们
1953年2月的一天，沃森（Watson）在伦敦的威尔金斯那里看到了弗兰 克林（Franklin）拍摄的DNA照片。在弗兰克林（Franklin）拍摄的 DNA照片的启发下，沃森与克里克（Crick）终于确立了DNA双螺旋结构 理论，4月25日，在英国出版的国际权威杂志《自然》上，克里克和沃 森把他们对DNA分子双螺旋结构的研究成果用文章的形式公诸于世。
“构象病”
疯牛病的机理 Prion的蛋白质,在正常机体中，是神经活 动所需要的蛋白质 某些因素—折叠异常、折叠错误----蛋白 质在空间构象上出现疏水面，导致积聚-（朊病毒） Prion进入脑组织，正常的Prion被感染， 转变为朊病毒，在脑中沉积，使脑组织海 绵状坏死，最后造成动物死亡。
它也就自然广泛的渗透到医学各学科领域
中，成为现代医学重要的基础，特别是对
临床诊断和治疗水平的提高起到了积极的
推动作用。
人类对疾病的认识：
1.从机体表型来认识疾病,即根据现象和检查所 获知的症状与体征。 2. 从组织细胞的病理、生理变化来分析和诊断 疾病。 使人类积累了十分丰富的医学资料。但都不能 从本质上真正认识疾病发生的根本原因，更不能从 根本上治愈疾病和阐明疾病的发病机制。
随着分子生物学的诞生与发展，导致基
础医学和临床医学都从分子水平来探讨多种 多样的生命现象，使各种生理和病理现象的
机制都可能从分子水平找到答案。
“分子病” （molecular disease） ：
1949年美国化学家L.C.波林在研究镰形细 胞贫血症时，发现患者的异常血红蛋白是由β 链N端的第6位的谷氨酸被缬氨酸所替代所致。 进而提出“分子病”的概念。
在继“分子病”之后，又陆续的提出“基 因病”、“构象病”和“信息病”等分子生物学 新概念。使得医学研究的整个格局和观念逐步发 生了改变，使人们对疾病的认识不断地深入到分 子水平阶段。
DNA、RNA 和蛋白质成为人类治病、防病的一 类新型的生物制品或药物。基因诊断和基因治疗 的开展也是分子生物学在医学领域中的应用典范。
究生物大分子(核酸、蛋白质)的结构、功能和生 物合成等方面来阐明各种生命现象的本质。
基因组学
蛋白质组学
代谢组学
可能发生了什么 赖以发生了什么
已经发生了什么
预测
病因
结果
23对染色体（包括常染色体和性染色体）
问题一、DNA提取需要的样本来源？
卵细胞、 精子、受精卵细胞、体细胞、培养细胞、微生物 、血液、精斑、毛发、骨骼、牙齿
分子生物学实验技术
核酸的提取和检测
营养与食品卫生学教研室
李颖
一、分子生物学的概念
分子生物学从分子水平的角度，以研究生命本质为目的，研
究核酸和蛋白质等生物大分子的结构及其在遗传信息和细胞
信息传递中的作用为研究对象的一门新兴边缘学科。分子生 物学是当前生命科学中发展最快并正与其它学科广泛交叉与 渗透的重要前沿领域。 生物化学是从化学角度研究生命现象的科学，它着重研究生 物体内各种生物分子的结构、转变与新陈代谢。
核酸 —— 储存生命活动的各种信息
蛋白质 —— 一切生命活动的执行者
二、分子生物学的研究内容
核酸 （DNA，RNA）
蛋白质
基础理论
技术
研究内容包括基因的结构、遗传信
息的复制、转录与翻译，核酸存储的 信息修复与突变，基因表达调控和基
因工程技术的发展和应用等。
分子生物学与医学
由于分子生物学涉及生命本质的认识，
ຫໍສະໝຸດ Baidu
问题二、待测提取样品的保存条件？
问题三、获得DNA后，用于哪些研究和实验？
获取DNA:
组织/细胞 细胞核 染色体 DNA
核苷酸
磷酸 碱基 脱氧核糖
一、DNA（或RNA）的特点：
由于DNA分子在生物体内的分布及含量不同，要
选择适当的材料提取DNA。
动植物中，小牛胸腺۰动物肝脏۰鱼类精子，植
物种子的胚中都含有丰富的DNA。
微生物中，谷氨酸菌体含7%～10%，面包酵母含
4%，啤酒酵母含6%，大肠肝菌含9%～10%。
一、DNA（或RNA）的特点：
嘌呤碱和嘧啶碱分子中都含有共轭双键体系
(260nm)
从核酸的分子结构上看，核酸是两性电离，在 碱性环境下带负电荷。
DNA空间构象不同，电泳时迁移率不同，环形的、 螺旋形就比线形的迁移率快。
揭开生命秘密的科学家们
1928年，英国的细菌学家格里菲思（Griffith）进行了著名的肺炎双球 菌转化实验。加热杀死的S型肺炎球菌可以使无害的R型肺炎球菌转化为 有害的S型肺炎球菌，为什么呢？在美国纽约洛克菲勒研究所工作的艾弗 里（Avery）立刻敏感地抓住了这一问题，进行了“转化因子”实验，艾 弗里等人的研究工作表明：DNA是遗传物质。
疯牛病
Prion（朊病毒）蛋白质
朊病毒蛋白(prion
protein, PrP)引起人和动物
神经退行性病变而表现疯牛病症状，症状出现后，进行性 加重，一般只需2个星期到3个月，疯牛以死亡而告终。
PrPc
PrPsc （淀粉样纤维沉淀）
α -螺旋
β -折叠
正常
疯牛病
分子生物学
在分子水平上研究生命现象的科学。通过研
嘌呤
一、DNA（或RNA）的特点：
天然状态的DNA 是以脱氧核糖核蛋白(DNP)
形式存在于细胞核中。要从细胞中提取
DNA 时，先把DNP抽提出来，再把P除去，
再除去细胞中的糖，RNA 及无机离子等，
从中分离DNA 。
DNA、RNA和核苷酸都是极性化合物，一般 都溶于水，不溶于乙醇、氯仿等有机溶剂， 它们的钠盐比游离酸易溶于水，RNA钠盐 在水中溶解度可达40g/L。DNA在水中为 10g/L，呈黏性胶体溶液。在酸性溶液中， DNA、RNA易水解，在中性或弱碱性溶液中 较稳定。