1958年 Kornberg得到高纯度的 DNA polymerase, 这种酶需要一个模板DNA。
1960年 Cairns索性将复制中的细菌DNA的电镜 照片拍了下来。
1970年 发现第一个DNA限制性内切酶。 1972年 DNA重组技术的建立。 1978年 双脱氧DNA测序法的建立。 1990年 人类基因组计划实施。
3. 正因为独特的二级结构和多余的2’羟基的存在， 一些 RNA分子具有自我切断、自我连接，或切断其 他核酸分子、连接其他核酸分子的活性，第一个可 以自我复制的分子被认为是RNA分子。
第二章：核酸化学
4.RNA分子在细胞中同时扮演着信息的媒介作用和 执行者的作用，mRNA为前者，rRNA、tRNA和snRNA 为后者。因此很自然的认为生命的早期可以称为 RNA world。
• 一. 核酸的元素组成 C, H, O, N, P, ……
特征性元素 含量：9～9.2% 1g P≈11g核酸
第二章：核酸化学
二.核酸的水解产物 核酸
核苷酸
磷酸解离
核苷
核糖
碱基（嘌呤、嘧啶）
第二章：核酸化学
第二章：核酸化学
三.核酸水解产物的化学结构
1.H3PO4
第二章：核酸化学
2.戊糖 RNA—核糖（ribose） DNA—脱氧核糖（deoxyribose）
第二章：核酸化学
2009年诺贝尔化学奖
第二章：核酸化学
二．核酸的种类和分布
• 有两类 • DNA：脱氧核糖核酸（deoxynucleic acid）
主要存在于细胞核中 • RNA：核糖核酸(ribonucleic acid) 主要存
在于细胞质中
第二章：核酸化学
第二章：核酸化学
第二节：核酸的组成成分
第二章：核酸化学
细 胞 中 的 R N A
第二章：核酸化学
RNA的功能
① 转移RNA (tRNA) ②核糖体RNA (rRNA) ③信使RNA (mRNA)和核内不均一RNA (hnRNA )
在细胞中可能起着帮助解链和调
控基因表达的作用。Fra bibliotek第二章：核酸化学
3.DNA的分子形状
• 原核生物的基因组DNA（即染色体）、质 粒（plasmid）DNA，和一些病毒DNA，呈 环状。
• 真核生物的染色体DNA，大部分噬菌体 DNA，和一些病毒DNA，呈线状。
第二章：核酸化学
细菌质粒DNA的不同状态
第二章：核酸化学
4.DNA的高级结构
负
正
超
超
螺
螺
旋
旋
右
左
旋
旋
第二章：核酸化学
DNA双螺旋为右旋螺 旋。细胞中的环状 DNA一般呈负超螺旋， 即右旋螺旋不足导致 部分碱基不形成配对， 分子通过整体拓扑学 上的右旋来补足右旋 螺旋的不足，在数学 上呈1：1，即分子整 体右旋一圈来补双螺 旋上的一圈不足。
第二章：核酸化学
第二章：核酸化学
第二章：核酸化学
四.核苷、核苷酸及其重要衍生物
1.核苷：是一种糖苷，由戊糖和碱基缩合而成。 糖的C1′与嘧啶的N1相连成嘧啶核苷 糖的C1′与嘌呤的N9相连成嘌呤核苷
2.核苷酸：是核苷的磷酸酯，磷酸连接在糖上。 3.多磷酸核苷酸 4.环化核苷酸
第二章：核酸化学
第二章：核酸化学
RNA分子的特点：
1. RNA分子在糖基上比DNA分子多一个OH基，位于2’ 位。A260nm/A280nm= 2.0, 而DNA为1.8。RNA分子遇碱 极易降解，而DNA则不。
2. RNA分子一般为单链分子，因此容易形成自由能为 最小的独特的二级结构, 其双链部分符合WatsonClick双螺旋模型。
第二章：核酸化学
第二章：核酸化学
3.碱基 嘌呤(purine) adenine (Ade) 腺嘌呤
guanine (Gua) 鸟嘌呤
嘧啶(pyrimidine) cytosine (Cyt) 胞嘧啶
thymine (Thy) 胸腺嘧啶 uracil (Ura) 尿嘧啶
RNA— A U C G DNA— A T C G
1909年 Levene 发现酵母的核酸含有核糖 1953年 Watson, Crick根据DNA的X射线图谱的研究结果,
提出了DNA的双螺旋模型(Double helix)。几星期后提 出了半保留式复制模型。
第二章：核酸化学
1957年 Meselsnhe & Stahl用密度梯度超离心 法, 证实半保留复制假说。
第二章：核酸化学
第二章：核酸化学
第二章：核酸化学
第二章：核酸化学
第三节：核酸的结构
一.核酸的一级结构 1.单核苷酸之间的连接方式：通过3´，5´—磷酸二
酯键连接成多核苷酸长链
第二章：核酸化学
第二章：核酸化学
第二章：核酸化学
2.核酸一级结构的几种表示方法：
①线条式缩写： A
G
P
2 ´ —AMP
正超螺旋为双螺旋旋 转过度，通过分子整 体的左旋来解去过度 的螺旋。
5.RNA的结构和功能
•核酸的一级结构：
碱基的排列顺序 DNA
5'- ATGCATGC……3' 3'- TACGTACG……5'
RNA
5'- AUGCAUGC……3'
•核酸的二级结构：
形成双螺旋的部分
•核酸的三级结构：
空间构象
第二章：核酸化学
第二章： 核酸 （nucleic acid）
第二章：核酸化学
第一节：核酸的概念和重要性
一.核酸的发现与重要性
1869年 Miescher, 博士论文工作中测定淋巴细胞蛋白 质组成时, 发现了不溶于稀酸和盐溶液的沉淀物, 并 在所有细胞的核里都找到了此物质, 故命名"核质 (Nuclein)“
1889年 Altman建议将“ 核质”改名为“ 核酸”, 因 为已经认识到“ 核质” 乃“ 核酸” 与蛋白质的复 合体。
① B—DNA的结构 ② A—DNA ③ Z—DNA
DNA双螺旋分子的钠盐结晶结构
一共发现了三种，分别 命名为A、
B和Z型。其中B型与Watson-
Crick提出的模型一致，A和Z型
在低相对湿度的条件下形成，它
们的螺距都比B型要短。Z型
DNA首先在富含GC的DNA短片
段中发现，后用抗体证明天然
DNA中也有，它是一种左旋螺旋，
P
5 ´ —GMP
②文字式缩写： pApCpGpTpAOH pACGTAOH
第二章：核酸化学
二.核酸的空间结构
1.DNA的二级结构—双螺旋结构
第二章：核酸化学
碱基对间的氢键A=T C G
T
C
A
G
第二章：核酸化学
双螺旋分子中糖 分子与纵轴平行， 与碱基平面垂直
第二章：核酸化学
2. DNA双螺旋的构象类型：