1868年，瑞士青年科学家瑞士青年科学家 从外科绷带上脓细胞的从外科绷带上脓细胞的细胞核中分离得到一种细胞核中分离得到一种含磷较高的酸性物质，含磷较高的酸性物质，称之为核素（称之为核素（nucleinnuclein）核素实质是一种核糖核蛋白核素实质是一种核糖核蛋白核酸的发现核酸的发现18891889年年，AltmannAltmann首先制备了不含蛋白的核酸制品，并引首先制备了不含蛋白的核酸制品，并引入入“核酸核酸”这一名词。这一名词。2020世纪世纪2020年代年代测定了核酸的化学组成，并将核酸分为测定了核酸的化学组成，并将核酸分为DNADNA和和RNARNA。19431943年年，E .ChargaffE .Chargaff的工作：嘌呤：嘧啶的工作：嘌呤：嘧啶=1=1：1 1，由此推，由此推理出碱基配对的理论。理出碱基配对的理论。19441944年年，AveryAvery的肺炎双球菌转化实验，证明遗传物质即的肺炎双球菌转化实验，证明遗传物质即为为DNADNA。19531953年年，Watson-CrickWatson-Crick建立了建立了DNADNA的双螺旋结构模型。的双螺旋结构模型。之后之后, ,遗传密码的阐明、内切核酸酶的发现、核酸的合成遗传密码的阐明、内切核酸酶的发现、核酸的合成与分析技术、基因重组技术等的建立形成了分子生物学的与分析技术、基因重组技术等的建立形成了分子生物学的基本完整体系。基本完整体系。核酸的研究历史核酸的研究历史核酸作为遗传物质的证明核酸作为遗传物质的证明三个经典实验三个经典实验FrederickGriffith和和OswaldAvery的肺炎链的肺炎链球菌转化实验球菌转化实验Hershey & Chase的噬菌体感染实验的噬菌体感染实验烟草花叶病毒（）感染实验烟草花叶病毒（）感染实验FrederickGriffithIn1928ascientistnamedFrederickGriffithwasworkingonaprojectthatenabledotherstopointoutthatDNAwasthemoleculeofinheritance.Griffithsexperimentinvolvedmiceandtwotypesofpneumonia,avirulentandanon-virulentkind.Heinjectedthevirulentpneumoniaintoamouseandthemousedied.Nextheinjectedthenon-virulentpneumoniaintoamouseandthemousecontinuedtolive.Afterthis,heheatedupthevirulentdiseasetokillitandtheninjecteditintoamouse.Themouselivedon.Lastheinjectednon-virulentpneumoniaandvirulentpneumonia,thathadbeenheatedandkilled,intoamouse.Thismousedied.Why?Griffiththoughtthatthekilledvirulentbacteriahadpassedonacharacteristictothenon-virulentonetomakeitvirulent.Hethoughtthatthischaracteristicwasintheinheritancemolecule.Thispassingonoftheinheritancemoleculewaswhathecalledtransformation.Griffith的实验的实验orand可分离可分离OswaldAveryFourteenyearslaterascientistnamedOswaldAverycontinuedwithGriffithsexperimenttoseewhattheinheritancemoleculewas.Inthisexperimenthedestroyedthelipids,ribonucleicacids,carbohydrates,andproteinsofthevirulentpneumonia.Transformationstilloccurredafterthis.Nexthedestroyedthedeoxyribonucleicacid.Transformationdidnotoccur.Averyhadfoundtheinheritancemolecule,DNA!Hershey&Chase(1952)-blenderexperimentbacteriophagesaregrowninradioactivemediumproteinslabeledwith35SDNAlabeledwith32PduringtransformationofE. coli bybacteriophages,32Pgoesin,35Sstaysout=DNAisthetransformingprincipleTBacteriophages(Phage)Bacteriophagesarevirusesthatattackbacteria.Theyattachtotheoutsidemembraneofbacteriabymeansofthethintail:theroundheadcontainsDNA.Thenamemeansbacteria eatersandiscommonlyshortenedtojustphage.Earlybiochemicalandgeneticstudiesofphagearethefoundationsofmodernmolecularbiology.TheHershey&ChaseExperimentGrowingbacteriophage(avirusthatgrowsonbacteria)wasdifferentiallylabelledwithradioactivephosphorus(whichlabelsnucleicacid)orradioativesulfur(whichlabelsprotein)TheHershey&ChaseExperimentDuringtheprocessofinfection,aquickspininablendorshearsphageawayfromtheoutsideofthebacteria.Analysisofthebacterialandsupernatantfractionsafterwardshowsthatphosphorus-labelledDNAinsidethephageshowsupinbacteria(left),whereasthesulfur-labelledproteinintheexternalcoatremainsinthesupernatant(right).Further,bacteriawithlabelledDNAgoontoproduceprogenyphagethatarealsolabelled.ThisbiologicalexperimentconfirmsAverysconclusionthatDNAisthetransformingsubstance,andshowsthattransformationisheritable.Central DogmaDNA可通过复制遗传给下一代可通过复制遗传给下一代染色体是DNA的载体(1)DNA是主要的生物遗传物质是主要的生物遗传物质人体23对染色体,分别来自于父母，复制后复制后的染色的染色体体染色体上的染色体上的DNADNA双螺旋双螺旋生物染色体生物染色体有有有丝分裂有丝分裂( (无性繁殖无性繁殖) )、减数分裂减数分裂( (有性繁殖有性繁殖) ) 高等动植物是一次高等动植物是一次有丝分裂有丝分裂和无数次和无数次减数分裂减数分裂的结合的结合.实质上实质上是是DNADNA的复制和遗传表达的复制和遗传表达。DNA的组成差异的组成差异决定决定了细胞中所有了细胞中所有蛋白质蛋白质、RNA的结构特征的结构特征子代利用遗传下来的子代利用遗传下来的DNA可以可以制造与父代相同的制造与父代相同的RNA、蛋白、蛋白质，故龙生龙、凤生凤。质，故龙生龙、凤生凤。多细胞的多细胞的DNA控制了控制了细胞分化细胞分化、个体形个体形成成乃至乃至个体的生老病死个体的生老病死。z提问：提问：提问：提问：为什么为什么为什么为什么DNADNADNADNA相同相同相同相同细胞形状各异、功能不细胞形状各异、功能不细胞形状各异、功能不细胞形状各异、功能不同？同？同？同？z不同细胞不同部分不同细胞不同部分DNA发挥了作用（即发挥了作用（即表达表达）,其余其余DNA休眠。休眠。任何一个多细胞生物的体细胞都含有完全相同的任何一个多细胞生物的体细胞都含有完全相同的DNA。Clone克隆，人工操作下的细胞无性繁殖过程。当给予合适的条件时当给予合适的条件时当给予合适的条件时当给予合适的条件时，任何一种体细胞都能变化，任何一种体细胞都能变化，任何一种体细胞都能变化，任何一种体细胞都能变化为一个完整的个体为一个完整的个体为一个完整的个体为一个完整的个体体细胞体细胞克隆克隆克隆克隆技术技术；白白 绵羊的绵羊的体细胞核体细胞核黑黑 绵羊绵羊的去核的去核卵卵细胞细胞细胞细胞质质植入植入山羊子宫山羊子宫山羊子宫山羊子宫？多莉多莉（1997.7.23）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？）（19441944年）年）DNADNA是基因的化学载体是基因的化学载体基因基因(Gene)即即DNA上能够编译一个蛋白质或上能够编译一个蛋白质或RNA的最小单位的最小单位，一个细胞内所有基因组合在，一个细胞内所有基因组合在一起统称为一起统称为“基因组基因组” 。DNA 的所有功能的所有功能本质上反映的是基因的功能本质上反映的是基因的功能。基因基因3假基因假基因基因间隔区基因间隔区DNA双螺旋 98 98核中（染色体中）核中（染色体中） 真核真核 线粒体（线粒体（mDNAmDNA） 核外核外 叶绿体（叶绿体（ctDNActDNA）DNA DNA 拟核拟核 原核原核 核外：质粒（核外：质粒（plasmidplasmid） 病毒：病毒：DNADNA病毒病毒一、一、核酸的种类和分布核酸的种类和分布 核酸分为两大类：核酸分为两大类： 脱氧核糖核酸脱氧核糖核酸 Deoxyribonucleic Acid Deoxyribonucleic Acid （DNADNA） 核糖核酸核糖核酸 Ribonucleic Acid Ribonucleic Acid（RNARNA）核酸的种类、分布与功能核酸的种类、分布与功能RNARNA主要存在于细胞质中主要存在于细胞质中 l tRNAl rRNAl mRNAl 其它：其它：小分子细胞核小分子细胞核RNA（snRNA）、染色质）、染色质RNA（chRNA）、）、反义反义RNA（antisense RNA）、）、双链双链RNA（dsRNA）、）、细胞质小细胞质小RNA（scRNA）、）、具有催化活性具有催化活性的的RNA（ribozyme）、）、l病毒病毒RNA：SARS真核生物真核生物原核生物原核生物 DNA细胞核（95%）线粒体、叶绿体（5%）核质区（拟核） RNA细胞质（75%）线粒体、叶绿体（15%）细胞核（10%）细胞质核酸的分布核酸的分布19281928年，英国科学家年，英国科学家GriffithGriffith发现肺炎链球菌使小鼠死亡的发现肺炎链球菌使小鼠死亡的原因是引起肺炎。细菌的毒性原因是引起肺炎。细菌的毒性是由细胞表面中的多糖所决定是由细胞