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第七章核酸的结构和功能StructureandFunctionofStructureandFunctionofNucleicAcidNucleicAcid一、核酸的发现和研究工作进展•1868年FridrichMiescher从脓细胞中提取“核素”•1944年Avery等人证实DNA是遗传物质•1953年Watson和Crick发现DNA的双螺旋结构•1968年Nirenberg发现遗传密码•1975年Temin和Baltimore发现逆转录酶•1981年Gilbert和Sanger建立DNA测序方法•1985年Mullis发明PCR技术•1990年美国启动人类基因组计划(HGP)•1994年中国人类基因组计划启动•2001年美、英等国完成人类基因组计划基本框架1916-1928-1916-UniversityofLondonLondon,GreatBritainHarvardUniversityCambridge,MA,USAInstituteofMolecularBiologyCambridge,GreatBritainGreatBritainUSAGreatBritainMauriceHughFrederickWilkinsJamesDeweyWatsonFrancisHarryComptonCrick"fortheirdiscoveriesconcerningthemolecularstructureofnucleicacidsanditssignificanceforinformationtransferinlivingmaterial"TheNobelPrizeinPhysiologyorMedicine1962TheNobelPrizeinPhysiologyorMedicine1965"fortheirdiscoveriesconcerninggeneticcontrolofenzymeandvirussynthesis"1910-19761902-19941920-InstitutPasteurParis,FranceInstitutPasteurParis,FranceInstitutPasteurParis,FranceFranceFranceFranceJacquesMonodAndreMichellwoffFrancoisJacob1927-1922-1922-1993NationalInstitutesofHealthBethesda,MD,USAUniversityofWisconsinMadison,WI,USACornellUniversityIthaca,NY,USAUSAUSAUSAMarshallW.NirenbergHarGobindKhoranaRobertW.HolleyTheNobelPrizeinPhysiologyorMedicine1968"fortheirinterpretationofthegeneticcodeanditsfunctioninproteinsynthesis"核酸(nucleicacid)是以核苷酸为基本组成单位的生物大分子，携带和传递遗传信息。核酸(NucleicAcid)是一种主要位于细胞核内的生物大分子，其充当着生命遗传信息的携带和传递。核酸可以分为脱氧核糖核酸(DNA,DeoxyribonucleicAcid)以及核糖核酸(RNA,RibonucleicAcid)。DNA分子含有生物物种的所有遗传信息，为双链分子，其中大多数是链状结构大分子，也有少部分呈环状结构，分子量一般都很大。RNA主要是负责DNA遗传信息的翻译和表达，为单链分子，分子量要比DNA小得多。核酸的单体结构为核苷酸。每一个核苷酸分子有三部分组成：一个含氮碱基，一个戊糖和一个磷酸基。由含氮碱基和戊糖组成的结构叫做核苷。含氮碱基是两种母体分子嘌呤和嘧啶的衍生物。组成核酸的碱基有五种，分别是：腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶、胸腺嘧啶、尿嘧啶。核苷酸（nucleotide）是核苷和磷酸结合的化学物质，其中核苷一磷酸是有代表性的一系列品种。多个核苷酸连接成锁状的物质叫聚核苷酸，核苷酸也是构成DNA和RNA的单位，生物的细胞中都存在。核苷酸的作用来于生物的几乎所有的食品都含有微量的核苷酸以及其结合物聚核苷酸、DNA、RNA等核酸。摄取后可作为在体内有效合成RNA、DNA的材料利用。摄取较多核苷酸，对提高免疫调节功能、抗疲労、抗老化、抑制肿瘤(癌)、提高记忆、抑制过敏、改善粗糙皮肤等效果。脱氧核糖核酸（DNA，Deoxyribonucleicacid），又称去氧核糖核酸，是染色体的主要化学成分，同时也是组成基因的材料。有时被称为“遗传微粒”，因为在繁殖过程中，父代把它们自己DNA的一部分复制传递到子代中，从而完成性状的传播。严格的说，DNA是由两条单链像葡萄藤那样相互盘绕成双螺旋形，根据螺旋的不同分为A型DNA，B型DNA和Z型DNA，沃森与克里克所发现的双螺旋，是称为B型的水结合型DNA，在细胞中最为常见。这种核酸高聚物是由核苷酸链接成的序列，每一个核苷酸都由一分子脱氧核糖，一分子磷酸以及一分子碱基组成。DNA有四种不同的核苷酸结构，它们是腺嘌呤（adenine，缩写为A），胸腺嘧啶（thymine，缩写为T），胞嘧啶（cytosine，缩写为C）和鸟嘌呤（guanine，缩写为G）。在双螺旋的DNA中，分子链是由互补的核苷酸配对组成的，两条链依靠氢键结合在一起。由于氢键键数的限制，DNA的碱基排列配对方式只能是A对T或C对G。因此，一条链的碱基序列就可以决定了另一条的碱...