第20次课2学时(第六章核酸第1次课)

第20次课2学时（第六章核酸 第1次课）

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第21 次课2 学时（第六章核酸第2次课）

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第22 次课2 学时（第六章核酸第3次课）

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第23 课 2 学时（第六章核酸 第4次课）

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第六章核酸

第一节核酸通论

一、核酸的发现与研究

1 核酸的发现

1868年瑞士化学家米歇尔（F. Miesher，1844－1895）首先从脓细胞分离出细胞核，从中抽提得一种含磷特别丰富的酸性物质，当时曾叫它做核素。（细胞核化学的创始人以及DNA 的发现者）

1872米歇尔年从鲑鱼的精子细胞核中，发现了大量类似的酸性物质。随后有人在多种组织细胞中也发现了这类物质的存在。

1889年Altmann制备了不含蛋白质的核酸。因为这类物质都是从细胞核中提取出来的，而且都具有酸性，因此称为核酸。

上世纪初，德国生理学家柯塞尔（Kossel，A.1853-1927 ）和他的学生琼斯（Johnew，W.1865-1935 ）、列文（Levene，P.A.1896-1940 ）的研究才搞清楚核酸的化学成分及其最简单的基本结构。证实它是由四种不同的碱基，即腺嘌呤（Ａ）、鸟嘌呤（Ｇ）、胸腺嘧啶（Ｔ）和胞嘧啶（Ｃ）及核糖、磷酸等组成。其最简单的单体结构是：碱基－核糖－磷酸构成的核苷酸。

1929年确定核酸有两种：脱氧核糖核酸（ＤＮＡ）、核糖核酸（ＲＮＡ）。

2.核酸的早期研究

核素的功能

决定染色体功能的物质？

四核苷酸假说

DNA与RNA

核酸的高度特异性

3.DNA双螺旋结构模型的建立

1953 年J.D.Watson 和 F.Crich 在前人所做工作的基础上提出DNA 双螺旋结构模型

二、核酸的种类和分布

种类

脱氧核糖核酸 Deoxyribonucleic Acid （DNA）

核糖核酸 ribonucleic acid（RNA）

分布

（1）脱氧核糖核酸(DNA)：

原核生物细胞

染色体DNA (环状双链) ：集中在拟核

染色体外基因DNA(环状双链) ：质粒DNA

真核生物细胞

染色体DNA(线性双链)：在细胞核内

染色体外基因(环状双链) ：线粒体、叶绿体等细胞器中含有的DNA。

含DNA的病毒(环状双链、线性双链或单链)

质粒

质粒：是染色体外能够进行自主复制的遗传单位，包括真核生物的细胞器和细菌细胞中染色体以外的DNA分子。

现在习惯上用来专指细菌、酵母菌和放线菌等生物中染色体以外的DNA分子。

质粒的提取

菌过夜摇培后在超净上倒入1.5mlEP管→高速离心30S →弃上清，滤纸上磕净，加I液100uL →在振荡器上剧烈振荡开→冰上5min →Ⅱ液200μL，上下颠倒混匀（不要剧烈）→冰上5min →Ⅲ 150uL混匀（产生大量沉淀）→冰上5min →高速5min →快速倒入另一个EP 管→加入等量酚氯仿异戊醇→在振荡器上剧烈振荡→高速离心5min →小心吸水相→加入2倍体积100%乙醇室温静置5min →高速离心2.5min →弃上清，用70%乙醇洗涤→干燥→50μLTE保存。

溶液I： Glucose 50mmol/L

EDTA 10mmol/L

Tris-Cl (pH8.0) 25 mmol/L

溶液II： NaOH 0.2mol/L

SDS 1%

溶液III：KAc 14.72g/50ml

HAc 5.72ml/50ml

(2)核糖核酸(RNA):

tRNA：

rRNA：

mRNA：

其它：

hnRNA

sRNA

三、核酸的生物功能

核酸是一类重要的生物大分子，担负着生命信息的储存与传递。

DNA是主要的遗传物质，对生物遗传信息的保持有重大作用

RNA参与蛋白质的生物合成，对生物遗传信息的表达有重大作用

其他

1.DNA是主要的遗传物质

（1）细菌转化实验前传（转化因子试验）

1928年格里菲斯（Griffith，J.）

肺炎双球菌有两种类型

ⅢＳ型（有毒）外包有荚膜，不能被白血球吞噬

ⅡＲ型（无毒）外无荚膜，容易被白血球吞噬

（2）细菌转化实验

细菌学家艾弗里（Avery ，O.T.1877－1955）， 1944

证明：DNA是转化物质

¡°可能不是核酸自有的性质，而是由于微量的、别的某些附着于核酸上的其它物质引起了遗传信息的作用¡±

（3）噬菌体感染实验

美国生理学家德尔布吕克（Delbuck ，M.1906－1981）

1952年赫希尔（Heishey ，A.D.）和蔡斯（Chase ，M.），用同位素标记法进行实验。他们的实验进一步证明了ＤＮＡ就是遗传物质基础。

2.RNA参与蛋白质的生物合成

tRNA: 是转换器

携带氨基酸并起解译作用。

rRNA:是装配者并起催化作用。

核糖体的组分，核糖体是蛋白质合成的场所；

mRNA: 是信使

携带DNA的遗传信息并起蛋白质合成的模板作用。

3.RNA功能的多样性 P476

控制蛋白质的合成(核心功能)

作用于RNA转录后加工与修饰

具有调节基因表达与细胞功能的作用

酶的催化功能－－－核酸酶（核酶）

遗传信息的加工与进化

分子生物学中的中心法则

第二节核酸的结构

一、核苷酸

（一）嘌呤碱与嘧啶碱：

A、G

C、T、U

1.嘌呤碱

2.嘧啶碱

3.稀有碱基：

5-甲基胞嘧啶( m5C )

1-甲基腺嘌呤( m1A )

次黄嘌呤 ( I )

二氢尿嘧啶 ( D )

假尿嘧啶 ( ψ)

4.碱基的结构特征

酮式—烯醇式

胺式—亚胺式

(二）组成核酸的戊糖

两种：

（三）核苷 nucleoside

1.核糖核苷

2.脱氧核糖核苷