2核酸制备与提取

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1、核酸的分离与鉴定王宏伟南京大学医学院Email:hwang@nju.edu.cn第一部份、核酸的基本知识；第二部份、常用核酸制备方法；学习内容第一部份、核酸的基本知识第一节核酸的研究历史；第二节核酸的化学组成；第三节核酸的结构特点；1868年瑞士科学家米歇尔(F.Miescher)发現细胞核內含高量磷的酸性物质，命名为核素(后改名为核酸)早期的研究仅将核酸看成是细胞中的一般化学成分，没有人注意到它在生物体内有什么功能；第一节、核酸的发现F.Miescher核酸作为遗传物质的发現过程20世纪初，德国生理学家柯塞尔(Kossel)证实了核酸是由四种不同的碱基所组成；美国科学家列文(Leve

2、ne)又确定了核酸有两种,即DNA和RNA；1928英国科学家格里菲斯(Griffith)利用细菌的性狀转变实验，证明了遗传信息的可传递性；1944美国科学家艾佛瑞(Avery)证实了DNA造成细菌性狀转变的物质基础；1952美国科学家赫雪(Heishey)和蔡斯(Chase)证明遗传物质是DNA非蛋白质；1953年，英国科学家沃森和克里克发现了DNA的双螺旋结构；一核酸的概念和重要性(一)概念由核苷酸或脱氧核苷酸通过3′，5′-磷酸二酯键连接而成的一类生物大分子，具有非常重要的生物功能，主要是贮存遗传信息和传递遗传信息。包括核糖核酸(RNA)和脱氧核糖核酸(DNA)两类。(二)重要性

3、1.与生命活动关系密切，是重要的生命物质。生命的起源、生长、发育、衰老、死亡与之有关。2.核酸研究是现代生物医学研究的核心。第二节、核酸的组成二、核酸的类别、分布和组成（一）、类别：核酸(nucleicacid)分为:脱氧核糖核酸(DNA,deoxyribonucleicacid)与核糖核酸(RNA,ribonucleicacid)。核糖核酸（RNA）分成以下几类：1、信使RNA（mRNA）2、转移RNA（tRNA）3、核糖体RNA（rRNA）4、其他的非编码RNA(snRNA,microRNA)（二）、核酸的分布：1、DNA的分布：真核生物细胞核，线粒体亦含有DNA.原核生物集中于核

4、区，核外的质粒病毒含有DNA或RNA.2、RNA的分布存在于细胞质和细胞核中。发现了许多新的具有特殊功能的RNA：如反义RNA，核酶等.病毒和亚病毒RNA有许多种：正链RNA、负链RNA病毒、类病毒、卫星病毒等.（三）核酸的组成1.组成的基本单位:核苷酸2.组成元素:C、H、O、N、PRNA为D-核糖，DNA为D-2-脱氧核糖，二者都是β型。差别：2位羟基是否脱氧。（1）核酸中的糖（2）碱基：a、嘌呤碱：腺嘌呤（Ade)、鸟嘌呤(Gua)b、嘧啶碱：胞嘧啶(Cyt)、尿嘧啶(Ura)、胸腺嘧啶(Thy)（3）核苷：戊糖与碱基通过β-糖苷键相连，C—N糖苷键。糖C1与嘧啶碱N1与嘌呤碱N

5、9相连，碱基与糖环垂直。根据核苷中所含戊糖的不同，分为核糖核苷和脱氧核糖核苷。核酸分子中的碱基或核苷酸的修饰非常常见，如DNA的甲基化，RNA的转录后修饰。碱基相连（核苷）酯键（4）核苷酸一切生物的遗传物质——核酸核酸脱氧核糖核酸（DNA）核糖核酸（RNA）基本组成单位主要在细胞核的染色体上，少数在线粒体和叶绿体主要在细胞质中基本组成单位脱氧核糖核苷酸核糖核苷酸五碳糖：脱氧核糖碱基：磷酸A、G、C、T脱氧核糖碱基磷酸A腺嘌呤G鸟嘌呤脱氧核糖核苷酸C胞嘧啶T胸腺嘧啶五碳糖：核糖碱基：磷酸A、G、C、U核糖碱基磷酸A腺嘌呤G鸟嘌呤核糖核苷酸C胞嘧啶U尿嘧啶一、核酸的一级结构（一）核酸中核苷

6、酸的连接方式DNA、RNA中的脱氧核苷酸、核苷酸是通过3‘，5‘–磷酸二酯键连接的。表示方法：书写顺序5‘——3’。核酸的一级结构是指核酸分子中各核苷酸残基以磷酸二酯键连接、沿多核苷酸链排列的顺序。第三节、核酸的结构核苷酸的组成与连接DNA的一级结构图示（二）一级结构的表示方法（1）线条式：竖线碳链、碱基、磷酸（2）文字式：5＇pＡpＣpＴpＴpＧpＡpＡpＣpＧ3＇DNA5＇pＡpＣpＵpＵpＧpＡpＡpＣpＧ3＇RNA此式可进一步简化为：5＇ＡＣＴＴＧＡＡＣＧ3＇5＇ＡＣＵＵＧＡＡＣＧ3＇2、一级结构特点DNA的相对分子量非常大，能编码的信息量十分巨大。细菌的基因是连

7、续的,无内含子功能相关基因组成操纵子，有共同的调控序列，较少重复序列。真核生物的基因是断裂的，有内含子功能相关基因不组成操纵子，调控序列占比重大，有较大重复序列,又分为高度重复、中度重复、单一序列。此外还有回文结构.越是高等的真核生物其调控序列和重复序列的比例越大。1、DNA的一级结构DNA的一级结构A、T、G、C通过3`，5`-磷酸二酯键连接，C’1—碱基，C’2——脱氧。碱基：A、T、G、C；脱氧核糖；没有侧链二、DNA的二级结构（1）、模