河北科技大学：《生物化学》课程教学资源（PPT课件）第六章 核酸

第六章核酸Nucleic Acid 第一节 核酸通论 第二节 核酸的结构 第三节 核酸物化性质 第四节核酸的研究方法

第六章 核酸 第一节 核酸通论 第二节 核酸的结构 第三节 核酸物化性质 第四节 核酸的研究方法

第一节核酸通论 一、核酸的发现和研究简史 (一)核酸的发现 l868年瑞士科学家F.Miescher-.-核素（酸性) 鱼精蛋白（碱性） 1889年Altmann制备了不含蛋白质的- 核酸 (二)核酸的早期研究 核素的功能 染色质与核酸 核酸中的碱基 四核苷酸假说DNA与RNA 核酸的高度特异性

第一节 核酸通论 一、核酸的发现和研究简史 （一）核酸的发现 1868年瑞士科学家F.Miescher-核素（酸性） -鱼精蛋白（碱性） 1889年Altmann制备了不含蛋白质的-核酸 （二）核酸的早期研究 核素的功能 染色质与核酸 核酸中的碱基 四核苷酸假说 DNA与RNA 核酸的高度特异性

(三)DNA双螺旋结构模型的建立 1953年J.D.Watson和F.Crich提出这是 -20世纪自然科学中最伟大的成就之一。 主要依据：前人所做 已知核酸的结构知识-E.Chargaff DNAX射线衍射结果-M.Wilkins和R.Franklin DNA衍射图的研究及蛋白质a一螺旋结构的启发 分子生物学的三个学派： 结构学派 信息学派 生化遗传学派 中心法则：即遗传信息从DNA传到RNA,再传到蛋白质

（三）DNA双螺旋结构模型的建立 1953年J.D.Watson 和 F.Crich提出这是 -20世纪自然科学中最伟大的成就之一。 分子生物学的三个学派： 结构学派 信息学派 生化遗传学派 中心法则：即遗传信息从DNA传到RNA，再传到蛋白质。 主要依据：前人所做 已知核酸的结构知识-E.Chargaff DNA X射线衍射结果-M.Wilkins和R.Franklin DNA衍射图的研究及蛋白质α－螺旋结构的启发

(四)生物技术的兴起 DNA重组技术：切割技术、分子克隆和快速测序。 发展了分子水平、细胞水平和个体水平的各种生物 技术和生物工程。逆转录酶20世纪70年代) RNA的研究：核酶、反义RNA、同源异形体蛋白 质、mRNA序列可以编辑、核糖体移码。(20世纪80年代) 人类基因组计划HGP): 基因组时代 后基因组时代：功能基因组学、结构基因组学

（四）生物技术的兴起 DNA重组技术：切割技术、分子克隆和快速测序。 发展了分子水平、细胞水平和个体水平的各种生物 技术和生物工程。逆转录酶 (20世纪70年代) RNA的研究：核酶、反义RNA、同源异形体蛋白 质、mRNA序列可以编辑、核糖体移码。(20世纪80年代) 人类基因组计划(HGP)： 基因组时代 后基因组时代：功能基因组学、结构基因组学

二、核酸的种类和分布 脱氧核糖核酸DNA) 核糖核酸RNA) 主要在细胞核 主要在细胞质 原核 染色体DNA:集中在核区 三类RNA:主要分布在核外 细胞 染色体外基因：质粒DNA tRNA:结构大小基本相同 真核 染色体DNA:在核内 rRNA和mRNA:结构大小差 生物 染色体外基因：是线粒体、 异较大。 叶绿体等细胞器含有的 真核生物细胞器有自身的 DNA tRNA、rRNA和mRNA rRNA含量最丰富。mRNA 种类最多。 病毒 只含DNA,或只含RNA RNA种类、结构很多。 如：HV是单链RNA病毒

二、核酸的种类和分布 脱氧核糖核酸(DNA) 主要在细胞核 核糖核酸(RNA) 主要在细胞质 原核 细胞 染色体DNA：集中在核区 染色体外基因：质粒DNA 三类RNA：主要分布在核外 tRNA: 结构大小基本相同 真核 生物 染色体DNA：在核内 染色体外基因：是线粒体、 叶绿体等细胞器含有的 DNA rRNA和mRNA :结构大小差 异较大。 真核生物细胞器有自身的 tRNA 、rRNA和mRNA rRNA含量最丰富。 mRNA 种类最多。 病毒 只含DNA，或只含RNA 如：HIV是单链RNA病毒 RNA种类、结构很多

三、核酸的生物功能 (一)DNA是主要的遗传物质 1944年Avery等发 表实验结果！

三、核酸的生物功能 1944年Avery等发 表实验结果. (一)DNA是主要的遗传物质

Griffirh转化实验(1928年英国细菌学家) 注射无毒性的R型 注射毒性的SIII 注射已杀死的无毒 性的SII+R型菌株 Inject with R bacteria Dead Dead 分离到有活 的性的SI 转化因子：

vGriffirh转化实验(1928年英国细菌学家) 转化因子： 注射无毒性的R型 注射毒性的SIII 注射已杀死的无毒 性的SIII+R型菌株 分离到有活 的性的SIII

DNA作为遗传物质的第一个实验证据 Avery和他的合作者：用降解DNA、RNA和蛋白 质的酶分别作用于有毒的$型细胞抽提物，然后分别 与无毒的R型细胞混合，观察转化现象发生。 结果：只有DNA被酶解而遭到破坏的抽提物无转化 作用。 说明： DNA是转化所必须的转化因子，在1944年发 表了他的实验结果。 转化因子是DNA而不是蛋白质

vDNA作为遗传物质的第一个实验证据 Avery和他的合作者：用降解DNA、RNA和蛋白 质的酶分别作用于有毒的S 型细胞抽提物，然后分别 与无毒的R型细胞混合，观察转化现象发生。 结果：只有DNA被酶解而遭到破坏的抽提物无转化 作用。 说明：DNA是转化所必须的转化因子，在1944年发 表了他的实验结果。 转化因子是DNA而不是蛋白质

T2噬菌体的感染实验(1952年Hershey和Chase)) 35S phosphorus labeled 32P Yufection 3.entri色ta0n 上To sul6 r detected in ce重s aospborus detected in cells Sulfiurr detected i ITo phosphorus supernatant detected in super The Hershey 三xp©rimen量 RNA作为遗传物质的实验 (有些生物只由RNA和蛋白质组成)

RNA作为遗传物质的实验 (有些生物只由RNA和蛋白质组成) vT2噬菌体的感染实验(1952年Hershey和Chase) 35S 32P

(二)RNA参与蛋白质的生物合成 三类RNA共同控制着蛋白质的生物合成 rRNA:占细胞总RNA的80%，核糖体的组分，核糖 体是蛋白质合成的场所，23SRNA具有核酶 活性，能催化肽键形成。 tRNA:占细胞总RNA的15%，是转换器，携带氨基 酸并起解译作用。 mRNA:占细胞总RNA的3~5%，是信使，携带DNA 的遗传信息并起蛋白质合成的模板作用。 RNA功能的多样性：5类功能 476页 其核心作用是：基因表达的信息加工和调节

(二)RNA参与蛋白质的生物合成 三类RNA共同控制着蛋白质的生物合成 rRNA:占细胞总RNA的80%，核糖体的组分，核糖 体是蛋白质合成 的场所，23SRNA具有核酶 活性，能催化肽键形成。 tRNA:占细胞总RNA的15%，是转换器，携带氨基 酸并起解译作用。 mRNA:占细胞总RNA的3~5%，是信使，携带DNA 的遗传信息并起蛋白质合成的模板作用。 RNA功能的多样性：5类功能 其核心作用是：基因表达的信息加工和调节。 476页