本教材从全新的视角，围绕核酸的起源进化、生物学功能和技术应用，特别是近年来新发现的核酸生物学功能展开，例如胞外RNA可介导细胞间甚至物种间的信号转导、行使某些蛋白质或化学分子无法实施的功能；并从进化的角度分析核酸结构与功能的关系，同时介绍最新发展的核酸研究技术及其应用，理论联系实际。

本教材全面准确地阐述核酸生物学最先进的理论与概念，充分吸收本学科在国内外前沿研究成果，特别是中国科学家在本学科的一些重要研究成果，科学系统地归纳核酸的结构与功能，并结合核酸的研究方法与实际应用，深入浅出，力求使枯燥、抽象的内容变得生动、形象。在科学性和系统性上，充分地反映了核酸这一研究领域的核心内容和最新进展，不但全面准确地阐述了学科的理论概念,而且说明了概念形成的历史，及其在现代生物医学中的运用。

本教材适合作为高等院校生命科学与医学相关专业本科生、研究生的教学用书，也可供生命医学相关学科的科研工作参考使用。

前辅文
第一篇 核酸的起源及其进化
  第一章 绪论
   第一节 核酸的发现
   第二节 核酸的遗传物质功能的确定
   第三节 核酸生物化学的发展
   科学故事 两位科学家因为促成了针对新冠病毒感染的mRNA疫苗的研发而荣获2023年诺贝尔生理学或医学奖
  第二章 生命分子的起源
   第一节 生物小分子的起源
   第二节 生物大分子的起源
   科学故事 科学家发现半胱氨酸的合成可能是生命起源中的一个关键步骤！
  第三章 生命分子的手性选择和化学进化
   第一节 生命分子手性形成的机制
   第二节 生命化学进化过程中的手性选择和维持
   科学故事 生命的手性之谜——地球上生物体内的DNA或RNA双螺旋为什么会选择右手？
  第四章 RNA世界的前世今生
   第一节 RNA世界假说
   第二节 RNA世界的重要证据
   第三节 前RNA世界和后RNA世界
   科学故事 科学家获得支持“RNA世界”假说的又一个重要证据！
第二篇 RNA的生物学功能
  第五章 RNA行使功能的结构基础
   第一节 RNA的一级结构
   第二节 RNA的二级结构
   第三节 RNA的三级结构
   第四节 RNA-蛋白质复合物
   科学故事 又是一个改变教科书的发现——动物细胞的表面除了有糖蛋白和糖脂，原来还有糖RNA！
  第六章 RNA的催化功能
   第一节 核酶的种类
   第二节 核酶的催化机制
   科学故事 又有新的天然核酶被发现啦！
  第七章 RNA充当遗传物质的功能
   第一节 依赖于RNA的RNA复制
   第二节 以DNA为中间物的RNA复制
   科学故事 科学家终于搞清楚了一种奇怪核酸的功能！
  第八章 RNA在遗传信息翻译中的功能
   第一节 信使RNA的生物合成
   第二节 转运RNA的生物合成
   第三节 核糖体RNA的生物合成
   第四节 遗传信息翻译的机制
   科学故事 tRNA的发现
  第九章 RNA参与表观遗传调控的功能
   第一节 microRNA
   第二节 piRNA
   第三节 tsRNA
   第四节 长链非编码RNA
   科学故事 与诺奖失之交臂的miRNA
   科学故事 基因组中的“暗物质”
   科学故事 广谱抗病毒miRNA-miR-2911
  第十章 RNA的其他功能
   第一节 SRP RNA
   第二节 反义RNA
   第三节 crRNA和tracrRNA
   第四节 RNA开关
   第五节 tmRNA
   科学故事 表观遗传研究的新发现——原来mRNA的甲基化也能影响到蜜蜂的级型分化！
第三篇 DNA的生物学功能
  第十一章 DNA行使功能的结构基础
   第一节 核酸的化学组成
   第二节 DNA的一级结构
   第三节 DNA的二级结构
   第四节 DNA的三级结构
   科学故事 科学家首次在活的人细胞中实时追踪到四链DNA结构的形成
  第十二章 DNA的复制
   第一节 DNA复制的一般特征
   第二节 参与DNA复制的主要酶和蛋白质
   第三节 DNA复制的详细机制
   科学故事 科学家终于弄清了细菌核糖核苷酸切除修复系统如何快速识别DNA复制中错误掺入的核糖核苷酸的分子机制！
  第十三章 DNA的重组
   第一节 同源重组
   第二节 位点特异性重组
   第三节 转座重组
   科学故事 科学家发现，一些生物的体细胞为了保护基因组的稳定，通过“程序性DNA消除”破坏基因组中寄生的转座子序列！
  第十四章 DNA的损伤、修复和突变
   第一节 DNA的损伤
   第二节 DNA的修复
   第三节 DNA的突变
   科学故事 贝多芬的基因组DNA序列已被测出，它为作曲家的健康和家族史提供了有用的线索！
  第十五章 DNA的化学修饰和表观遗传学
   第一节 原核生物的DNA甲基化
   第二节 真核生物的DNA甲基化
   科学故事 科学家第一次实现了甲基化编辑的小鼠的跨代表观遗传，但究竞如何遗传下来的分子机制还是一个不解之谜！
第四篇 核酸的研究技术及其应用
  第十六章 核酸的分离纯化技术与应用
   第一节 核酸的分离纯化
   第二节 核酸浓度和纯度的测定
   第三节 序列特异性的核酸分离纯化技术
   科学故事 核酸的分离纯化与病毒检测
  第十七章 核酸序列分析技术与应用
   第一节 核酸序列分析技术的发展史
   第二节 DNA的序列分析技术
   第三节 RNA的序列分析技术
   第四节 核酸的合成技术
   科学故事 测序胶
   科学故事 人类基因组计划
  第十八章 核酸的体外扩增技术与应用
   第一节 DNA的体外扩增技术
   第二节 体外转录和逆转录
   科学故事 实时荧光定量PCR仪
  第十九章 核酸杂交技术与应用
   第一节 杂交、核酸分子杂交的定义
   第二节 核酸分子杂交的过程
   第三节 核酸分子杂交技术的发展与应用
   科学故事 揭示DNA分子组成规律的查加夫规则(Chargaff's rule)
  第二十章 干扰RNA技术与应用
   第一节 RNA干扰技术基本原理
   第二节 RNA干扰技术应用
   科学故事 基于RNAi药物的毒性
   科学故事 全球首款RNAi药物的临床试验过程
   科学故事 新型自组装siRNA药物递送系统的开发
  第二十一章 核酸编辑技术与应用
   第一节 DNA编辑技术
   第二节 RNA编辑技术
   第三节 核酸编辑技术的应用
   第四节 核酸编辑技术面临的挑战
   科学故事 你喝的酸奶有CRISPR吗？
  第二十二章 核酸药物的开发与应用
   第一节 反义核酸药物
   第二节 小干扰核酸药物
   第三节 mRNA药物
   第四节 其他核酸药物
   科学故事 mRNA疫苗漫漫征途上的执灯人 Katalin Karikó