第七章核酸 7-1核酸通论:上册P470 蛋白质的合成取决于核酸,生物功能由蛋白质来实现。核酸保证了生命精确复制自己, 生命信息是通过核酸来储存、传递和表达的。 (一)核酸的发现和研究简史 (1)核酸的发现 1868年从外科绷带上脓细胞发现含DNA的脱氧核糖核蛋白 (2)DNA双螺旋结构模型的建立 953年 Watson和rick提出DNA双螺旋结构模型,为分子生物学发展奠定了基础, 为20世纪自然科学中最伟大的成就之 (3)生物技术的兴起 1.DNA重组技术:将外源DNA片断插入质粒DNA或病毒DNA分子内,获体外重 组体,并克隆 2.基因工程:将DNA重组技术用于改变生物机体的性状特征,改造基因以至改造物 种统称为基因工程 3.核酶( ribozyme):RNA在自我拼接切除过程中具催化功能 4.反义RNA:是与mRNA互补的RNA分子与mRNA结合后,可阻断mRNA的翻译, 是在翻译水平调控基因表达的一种方式 5.同源异形体蛋白质:一个基因转录产物通过选择性拼接可形成多种同源异形体蛋白 质,不是一个基因一条多肽链 6.基因芯片:将大量与人类疾病等相关的基因高密度排在只有指甲盖大小的玻璃片或 纤维膜上。用血液或其他体液滴在芯片上,进行检测和诊断。可进行疾病诊断、药 物筛选、基因功能研究、生物制剂检测、检疫、司法鉴定等。 7.克隆:将编有密码的目标蛋白质基因导入宿主细胞进行转录和翻译,制造蛋白或产 生新个体。 转基因后再克隆,已导致一个新的生物技术产业群的兴起 克隆羊等克隆动物的诞生:将体细胞在细胞分化过程中被关闭的基因启动,向干细 胞过渡,通过电脉冲等方法融合到去核的卵细胞中,再在动物子宫中发育成个体 (4)人类基因组计划(HGP) 1990年正式开始,2000年6月完成“工作框架图”,人类有32亿(3.2×109)个碱 基对,3万多个结构基因 生命科学进入后基因组时代:研究从揭示基因组DNA序列转移到在整体水平上对 基因组功能的研究,产生功能基因组学新学科。 人类基因组中编码蛋白质基因总数超过3万,能够产生蛋白质的数目是基因数的10 (二)核酸(DNA和RNA)的种类和分布 (1)DNA〔脱氧核糖核酸):主要遗传物质,通过复制而将遗传信息由亲代传给子代, DNA通常是双链分子。 (2)RNA(核糖核酸):有三类,转移RNA(tRNA),核糖体RNA(rRNA),信使RNA (mRNA)细胞RNA通常都是线型单链分 (三)核酸的生物功能 (1)DNA是主要遗传物质:Avey细菌转化实验,从光滑型肺炎球菌(菌落光滑的 Ⅲ型肺炎球菌)细胞中提取纯化的DNA、蛋白质及多糖,分别加到无荚膜、菌
第七章 核酸 7-1 核酸通论： 上册 P470 蛋白质的合成取决于核酸，生物功能由蛋白质来实现。核酸保证了生命精确复制自己， 生命信息是通过核酸来储存、传递和表达的。 （一） 核酸的发现和研究简史： （1）核酸的发现 1868 年从外科绷带上脓细胞发现含 DNA 的脱氧核糖核蛋白。 （2）DNA 双螺旋结构模型的建立 1953 年 Watson 和 Crick 提出 DNA 双螺旋结构模型，为分子生物学发展奠定了基础， 为 20 世纪自然科学中最伟大的成就之一。 （3）生物技术的兴起 1. DNA 重组技术：将外源 DNA 片断插入质粒 DNA 或病毒 DNA 分子内，获体外重 组体，并克隆。 2. 基因工程：将 DNA 重组技术用于改变生物机体的性状特征，改造基因以至改造物 种统称为基因工程。 3. 核酶（ribozyme）：RNA 在自我拼接切除过程中具催化功能。 4. 反义 RNA：是与 mRNA 互补的 RNA 分子与 mRNA 结合后，可阻断 mRNA 的翻译， 是在翻译水平调控基因表达的一种方式。 5. 同源异形体蛋白质：一个基因转录产物通过选择性拼接可形成多种同源异形体蛋白 质，不是一个基因一条多肽链。 6. 基因芯片：将大量与人类疾病等相关的基因高密度排在只有指甲盖大小的玻璃片或 纤维膜上。用血液或其他体液滴在芯片上，进行检测和诊断。可进行疾病诊断、药 物筛选、基因功能研究、生物制剂检测、检疫、司法鉴定等。 7. 克隆：将编有密码的目标蛋白质基因导入宿主细胞进行转录和翻译，制造蛋白或产 生新个体。 转基因后再克隆，已导致一个新的生物技术产业群的兴起。 克隆羊等克隆动物的诞生：将体细胞在细胞分化过程中被关闭的基因启动，向干细 胞过渡，通过电脉冲等方法融合到去核的卵细胞中，再在动物子宫中发育成个体。 （4）人类基因组计划（HGP） 1990 年正式开始，2000 年 6 月完成“工作框架图”，人类有 32 亿（3.2×10 9）个碱 基对，3 万多个结构基因。 生命科学进入后基因组时代：研究从揭示基因组 DNA 序列转移到在整体水平上对 基因组功能的研究，产生功能基因组学新学科。 人类基因组中编码蛋白质基因总数超过 3 万，能够产生蛋白质的数目是基因数的 10 倍。 （二） 核酸（DNA 和 RNA）的种类和分布 （1） DNA（脱氧核糖核酸）：主要遗传物质，通过复制而将遗传信息由亲代传给子代， DNA 通常是双链分子。 （2） RNA（核糖核酸）：有三类，转移 RNA（tRNA），核糖体 RNA (rRNA)，信使 RNA （mRNA）细胞 RNA 通常都是线型单链分子。 （三） 核酸的生物功能 （1） DNA 是主要遗传物质：Avery 细菌转化实验，从光滑型肺炎球菌（菌落光滑的 Ⅲ型肺炎球菌）细胞中提取纯化的 DNA、蛋白质及多糖，分别加到无荚膜、菌
落粗糙的Ⅱ型细菌培养物中,结果发现只有DNA能使一部分Ⅱ型细菌细胞获 得合成菌落光滑的Ⅲ型细胞特有的荚膜多糖的能力,蛋白质及多糖没有这种转 化能力。已转化了的细菌,其后代仍保留合成Ⅲ型光滑荚膜的能力。P475图 12-1肺炎球菌转化作用图解。 (2)RNA参与蛋白质生物合成 RNA起装配和催化作用,tRNA携带氨基酸并识别密码子,mRNA携带DNA 的遗传信息并作为蛋白质合成的模板 (3)RNA功能多样性 核心功能是遗传信息由DNA到蛋白质的中间传递体,基因表达的信息加工和 调节,均关系到生物机体的生长和发育
落粗糙的Ⅱ型细菌培养物中，结果发现只有 DNA 能使一部分Ⅱ型细菌细胞获 得合成菌落光滑的Ⅲ型细胞特有的荚膜多糖的能力，蛋白质及多糖没有这种转 化能力。已转化了的细菌，其后代仍保留合成Ⅲ型光滑荚膜的能力。P475 图 12-1 肺炎球菌转化作用图解。 （2） RNA 参与蛋白质生物合成： rRNA 起装配和催化作用，tRNA 携带氨基酸并识别密码子，mRNA 携带 DNA 的遗传信息并作为蛋白质合成的模板。 （3） RNA 功能多样性： 核心功能是遗传信息由 DNA 到蛋白质的中间传递体，基因表达的信息加工和 调节，均关系到生物机体的生长和发育