第二章核酸的化学
?1.核酸的分类与功能
?2.核酸的组成
?3.核酸的结构
?4.核酸的性质
5.基因差别
什么是核酸？
1869年核酸最早分离自外科绷带脓细胞的细胞核，当时发现这种物质含磷量之高超过当时发现的任何一种有机物，并且含有很强的酸性，故得名核酸。
1909年其组成被研究清楚，1944年生物功能初步澄清，在X射线衍射技术支持下1951年结构澄清。
核酸是脱氧核糖核酸（DNA）与核糖核酸（RNA）的通称。
第一节核酸的分类与功能
(1)D N A是主要的生物遗传物质
生物染色体的有丝分裂(无性繁殖)、减数分裂(有性繁殖)
高等动植物是一次有性繁殖和无数次无性繁殖的结合.
实质上是DNA的复制和遗传及表达。
②D N A的组成差异决定了细胞中所有蛋白质、R N A的结构特征
子代利用遗传下来的DNA可以制造与父代相同的RNA、蛋白质，故种瓜得瓜、种豆得豆。
?③多细胞的D N A控制了细胞分化、个体形成乃至个体的生老病死。
任何一个多细胞生物的体细胞都含有完全相同的DNA。
?提问：为什么人体各组织器官的细胞形状各异、功能不同？
答案：不同细胞不同部分DNA发挥了作用（即表达）,其余DNA休眠。当给予合适的条件时，任何一种体细胞都能变化为一个完整的个体——体细胞克隆
技术；
克隆人
提问：为什么要克隆人？
答案：主要是采集器官，进行器官移植；
由于不同个体器官移植时存在免疫排斥现象；
还可以复制死去的亲人。
克隆人的方法
2.卵细胞去核并与体细胞融合
4.克隆婴儿的诞生
95个畸形、流产儿
+
5个早衰的克隆人
提问：为什么各国政府均反对克隆人呢？
答案：1.可预见的大量的畸形儿、流产儿
2.从未有过的伦理危机，动摇社会的根基家庭观、权利义务观
一旦流行开来，“父将不父，母将不母，子将不子”
但大势所趋，第一个克隆人将在一、两年内诞生——这就是科学的两面性（“福祸相依”）
基因（gene 开始、发育的意思）
（古代）种质（猜想)
（十九世纪）孟德尔—遗传颗粒（推断）
（二十世纪初）摩尔根—染色体是基因的载体（蛋白质？核酸？）
（1944年）—DNA是基因的化学载体
基因(Gene)即DNA上能够编译一个蛋白质或RNA的最小单位，一个细胞内所有基因组合在一起统称为“基因组”。
DNA 的所有功能本质上反映的是基因的功能。
生老病死
（二）RNA在蛋白质合成中起着重要的辅助作用
第二节核酸的组成
戊糖
碱基
稀有碱基
嘌呤——次黄嘌呤、1-甲基次黄嘌呤、N2、N2-二甲基鸟嘌呤。嘧啶——5-甲基胞嘧啶、5-羟甲基胞嘧啶、二氢尿嘧啶、4-巯尿嘧啶
都是基本碱基的化学修饰型。
核苷酸
核苷酸
八种核苷酸如下表所示
M-单(D-二。T－三）；P-磷酸
RNA的名称为某（单、二、三）苷酸，DNA在某（单、二、三）前加脱氧两字。如AMP称腺苷—磷酸(或腺苷酸），dAMP称为脱氧腺苷—磷酸（脱氧腺苷酸）。
稀有核苷酸与上类似；
第三节核酸的结构
3.1DNA的一级结构
DNA的一级结构是指DNA上的核苷酸排列顺序。
(核苷酸相当于氨基酸、单糖的角色）
DNA一级结构的简写形式
核苷酸顺序又称碱基顺序，是蛋白质与RNA结构的生物语言。
3.2 DNA的二级结构（双螺旋）
A.DNA碱基互补原则
DNA 一股的核苷酸序列与另一股的序列互补（A-T、G-C）。
大部分DNA 所具有的双螺旋结构，亦称为 B 型C.双螺旋结构的稳定因素
DNA双螺旋在生理状态下十分稳定，结构不发生变化。
提问：起稳定作用的有哪些力呢？
在真核及原核细胞皆有证据显示短的Z 型DNA 存在。
3.3 DNA的三级结构
A.真核细胞染色体的DNA念珠状三级结构
B. 原核生物以及真核生物细胞器环状DNA的超螺旋三级结构
3.4 RNA的结构
A.一级结构
核糖核苷酸通过磷酸二酯键相连形成的长链
B.二级结构
a.RNA中的碱基配对原则
A-U G-C
tRNA的三叶草型二级结构
C. tRNA的“倒L”型三级结构
第四节核酸的性质
4.1一般性质
A. 酸碱性
提问：？
答案：两性，偏酸
B. 溶解性
提问：？
答案：微溶于水，不溶于一般的有机溶剂
C. 水解性
D.紫外吸光性
提问：为什么核酸有紫外吸光性？
答案：碱基含有共轭大π键，最大吸收波长260nm(蛋白质280nm)；
4.2 变性与复性
提问：什么是核酸的变性？
答案：DNA双螺旋二级结构的破坏，生物活性的丧失；
变性因素：高温（一般＞75℃）、强氧化剂、强酸、碱、尿素等；
机理：双链间氢键断开，成为两条单链；
提问：什么是核酸的复性？
答案：一定条件下，去除变性因素后，核酸恢复二级结构及生物活性的现象；通常使用热复性。
第五节真核生物与原核生物基因上的差别
A.真核细胞D N A上基因区域占少数；
?B.真核生物基因还有内含子与外显子之分
?C.真核生物基因重复出现
真核生物的DNA 上含有很多副完全相同或几乎相同的
r R N A及t R N A基因。
有许多蛋白质的基因亦重复
每个人的基因的差别只有万分之一，但每个人在特殊染色体位点的基因重复数目与家族关系密切，差异很大，亲子鉴定及基因指纹的依据就源于此。
21世纪——基因世纪
对基因奥秘的破译将极大推动社会的进步，包括医学、农业、工业、环境保护等许多领域。
图书馆期刊阅览室，《科学画报》中此类科普性文章很多，大家可借阅