分子生物學(xué)發(fā)展簡(jiǎn)史0課件1

1、主講：鄧揚(yáng)悟Tel:Q: 191589772Email: 191589772Office: 經(jīng)管樓107教學(xué)計(jì)劃總課時(shí)：40周次：1-14周單周4課時(shí)：周一34節(jié)、周四78節(jié)；雙周2課時(shí):周四78節(jié)授課地點(diǎn)：主樓304考核方式： 考試成績(jī)?cè)u(píng)定方式：平時(shí)40%，期末60%朱玉賢 現(xiàn)代分子生物學(xué)，高等教育出版社 孫乃恩 分子遺傳學(xué)，南京大學(xué)出版社。 閻隆飛 分子生物學(xué)，中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)出版社，李振剛 分子遺傳學(xué)，科學(xué)出版社沈羽非 真核基因表達(dá)調(diào)控，北京高等教育出版社Lewin,B, Genes IX , Oxford University PressTurner P.C. e

2、t al. Molecular Biology. 科學(xué)出版社 Weaver R. Molecular Biology. 科學(xué)出版社2005年2月出版 ,1982004年2月出版 ,260講授的內(nèi)容介紹：1、緒論2、染色體與DNA 3、生物信息的傳遞（上）從DNA到RNA4、生物信息的傳遞（下）從mRNA到蛋白質(zhì)5、分子生物學(xué)研究方法6、基因的表達(dá)與調(diào)控（上）原核7、基因的表達(dá)與調(diào)控（下）真核8、疾病與人類(lèi)健康（癌癥、病毒和基因治療）9、基因與發(fā)育10、基因組與比較基因組學(xué)第一章 緒論回顧所學(xué)知識(shí)點(diǎn)分子生物學(xué)定義分子生物學(xué)發(fā)展簡(jiǎn)史分子生物學(xué)研究?jī)?nèi)容分子生物學(xué)展望一、回顧所學(xué)知識(shí)點(diǎn)1、創(chuàng)世說(shuō)與進(jìn)化

3、論達(dá)爾文、1859年物種起源，確立了進(jìn)化論的概念圣經(jīng)- “上帝創(chuàng)世論”神 說(shuō) ， 地 要 發(fā) 生 青 草 ， 和 結(jié) 種 子 的 菜 蔬 ， 并 結(jié) 果 子 的 樹(shù) 木 ， 各 從 其 類(lèi) ， 果 子 都 包 著 核 。 事 就 這 樣 成 了 。 And God said, Let the earth bring forth grass, the herb yielding seed, and the fruit tree yielding fruit after his kind, whose seed is in itself, upon the earth: and it was so

4、. 于 是 地 發(fā) 生 了 青 草 ， 和 結(jié) 種 子 的 菜 蔬 ， 各 從 其 類(lèi) ， 并 結(jié) 果 子 的 樹(shù) 木 ， 各 從 其 類(lèi) ， 果 子 都 包 著 核 。 神 看 著 是 好 的 。 And the earth brought forth grass, and herb yielding seed after his kind, and the tree yielding fruit, whose seed was in itself, after his kind: and God saw that it was good. 神 說(shuō) ， 水 要 多 多 滋 生 有 生 命 的

5、 物 ， 要 有 雀 鳥(niǎo) 飛 在 地 面 以 上 ， 天 空 之 中 。 And God said, Let the waters bring forth abundantly the moving creature that hath life, and fowl that may fly above the earth in the open firmament of heaven. 神 說(shuō) ， 我 們 要 照 著 我 們 的 形 像 ， 按 著 我 們 的 樣 式 造 人 ， 使 他 們 管 理 海 里 的 魚(yú) ， 空 中 的 鳥(niǎo) ， 地 上 的 牲 畜 ， 和 全 地 ， 并 地 上

6、所 爬 的 一 切 昆 蟲(chóng) 。 And God said, Let us make man in our image, after our likeness: and let them have dominion over the fish of the sea, and over the fowl of the air, and over the cattle, and over all the earth, and over every creeping thing that creepeth upon the earth. 2、細(xì)胞學(xué)說(shuō)（1847）德國(guó) Schleiden德國(guó) Schwa

7、nn細(xì)胞學(xué)說(shuō)的主要內(nèi)容有： 細(xì)胞是有機(jī)體， 一切動(dòng)植物都是由單細(xì)胞發(fā)育而來(lái)， 即生物是由細(xì)胞和細(xì)胞的產(chǎn)物所組成； 所有細(xì)胞在結(jié)構(gòu)和組成上基本相似； 新細(xì)胞是由已存在的細(xì)胞分裂而來(lái)； 生物的疾病是因?yàn)槠浼?xì)胞機(jī)能失常。3、經(jīng)典的生物化學(xué)和遺傳學(xué) 19世紀(jì)中葉，蛋白質(zhì)19世紀(jì)中葉到20世紀(jì)初，組成蛋白質(zhì)的20種基本氨基酸被相繼發(fā)現(xiàn)（ 1935年，蘇氨酸）著名生物化學(xué)家Fisher還論證了連接相鄰氨基酸的“肽鍵”的形成。 孟德?tīng)朑regor Mendel (1822-1884),奧地利科學(xué)家，經(jīng)典遺傳學(xué)的奠基人現(xiàn)代遺傳學(xué)之父 圣托馬斯修道院的修道士 1857-1864的7年中，進(jìn)行了豌豆的雜交研究，1

8、865 年發(fā)表了他的劃時(shí)代的論文植物雜交試驗(yàn)在論文中提出了“遺傳因子”的概念，并得出了三條規(guī)律：遺傳的不是一個(gè)個(gè)體的全貌，而是一個(gè)個(gè)性狀 顯性規(guī)律(The Law of Dominance)分離規(guī)律（The Law of Segregation）自由組合規(guī)律（The Law of Independent Assortment）孟德?tīng)栐囼?yàn)成功因素1.正確選用實(shí)驗(yàn)材料。豌豆是嚴(yán)格的自花授粉植物，在花開(kāi)之前即完成授粉過(guò)程，避免了外來(lái)花粉的干擾。豌豆具有一些穩(wěn)定的、容易區(qū)分的性狀，所獲實(shí)驗(yàn)結(jié)果可靠。2.應(yīng)用統(tǒng)計(jì)學(xué)方法分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果。3.從單因子到多因子的研究方法（先易后難）。對(duì)生物性狀進(jìn)行分析時(shí)，孟德?tīng)?/p>

9、開(kāi)始只對(duì)一對(duì)形狀的遺傳情況進(jìn)行研究，暫時(shí)忽略其他性狀，明確一對(duì)性狀的遺傳情況后再進(jìn)行對(duì)2對(duì)、3對(duì)甚至更多對(duì)性狀的研究。4.合理設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)程序。如設(shè)計(jì)測(cè)交實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證對(duì)性狀分離的推測(cè)。 在孟德?tīng)栠z傳學(xué)的基礎(chǔ)上，美國(guó)著名的遺傳學(xué)家Morgan又提出了基因?qū)W說(shuō)。連鎖遺傳規(guī)律1866年|1945年第一章 緒論回顧所學(xué)知識(shí)點(diǎn)分子生物學(xué)定義分子生物學(xué)發(fā)展簡(jiǎn)史分子生物學(xué)研究?jī)?nèi)容分子生物學(xué)展望二、分子生物學(xué)定義 從分子水平研究生物大分子的結(jié)構(gòu)與功能從而闡明生命現(xiàn)象本質(zhì)的科學(xué) ，主要指遺傳信息的傳遞（復(fù)制）、保持（損傷和修復(fù)）、基因的表達(dá)（轉(zhuǎn)錄和翻譯）與調(diào)控。第一章 緒論回顧所學(xué)知識(shí)點(diǎn)分子生物學(xué)定義分子生物學(xué)發(fā)展簡(jiǎn)

10、史分子生物學(xué)研究?jī)?nèi)容分子生物學(xué)展望三、分子生物學(xué)發(fā)展簡(jiǎn)史1、孕育階段（18201950年代） 1865年，孟德?tīng)柊l(fā)表了他的植物雜交實(shí)驗(yàn)一文，首次闡述了生物界有規(guī)律的遺傳現(xiàn)象。“遺傳因子 ” 1900年，孟德?tīng)栠z傳規(guī)律被證實(shí)，成為近代遺傳學(xué)基礎(chǔ)。 1910年，Morgan的染色體基因遺傳理論 ， Gene 存在于染色體上。進(jìn)一步將“性狀”與“基因”相耦聯(lián)，成為現(xiàn)代遺傳學(xué)的奠基石。 1944年，美國(guó)微生物學(xué)家Avery證明基因就是DNA分子，提出 DNA是遺傳信息的載體。肺炎雙球菌：R型、S型 S型對(duì)小鼠-導(dǎo)致敗血癥 一個(gè)控制UDPG-脫氫酶的基因發(fā)生了突變 UDPG：尿苷二磷酸葡萄糖，葡萄糖的活

11、化形式，合成糖原 Griffith 1952年Hershey和Chase 細(xì)菌體內(nèi)檢測(cè)不到35S細(xì)菌體內(nèi)檢測(cè)到32P1957年，Heinz Fraenkel-Conrat和B. Singre的雜合病毒實(shí)驗(yàn)：煙草花葉病毒的感染和繁殖過(guò)程證實(shí)RNA也是重要的遺傳物質(zhì)。2、創(chuàng)立階段（19501970年代） 1953年， 美國(guó)科學(xué)家Watson 和英國(guó)科學(xué)家Crick提出 DNA Double Helix model 1962年Watson、 Crick與Wilkins共享諾貝爾生理醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)通過(guò)對(duì)DNA分子的X射線衍射研究證實(shí)了前兩者提出的DNA的模型 1958年Crick提出中心法則。中國(guó)科學(xué)院200

12、1年碩士入學(xué)考試分子遺傳學(xué)試題:何謂中心法則？如何基于該法則來(lái)解釋生物性狀的遺傳和變異？（10分）Francis Crick8 June 1916 28 July 2004 James Dewey Watson born April 6, 1928 Cold spring harbor laboratory冷泉港實(shí)驗(yàn)室 1958年，Meselson 和Stahl證明 DNA半保留復(fù)制。 半保留復(fù)制是遺傳消息能準(zhǔn)確傳代的保證。是物質(zhì)穩(wěn)性的分子基礎(chǔ)。 StahlMeselsonN同位素標(biāo)記+CsCl2梯度離心1959年，美籍西班牙裔科學(xué)家Uchoa和美國(guó)Kornberg發(fā)現(xiàn)了DNA和RNA的生物合

13、成機(jī)理而分享了諾貝爾生理醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。 1961年，法國(guó)科學(xué)家Jacob（雅各布） 和Monod（莫諾）提出操縱子學(xué)說(shuō)（第六章）1965年獲得諾貝爾生理醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)1968年，Nirenberg、Holley和Khorana解讀了遺傳密碼及其在蛋白質(zhì)合成方面的機(jī)能而分享諾貝爾生理醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。3、發(fā)展階段（1970年代以后） 1970年，Temin 和Baltimore在RNA腫瘤病毒中發(fā)現(xiàn)逆轉(zhuǎn)錄酶。發(fā)現(xiàn)逆轉(zhuǎn)錄酶是對(duì)遺傳中心法則的進(jìn)一步修正1975年，獲諾貝爾生理醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)RDDP: 依賴(lài)RNA的DNA聚合酶 1977年，Sanger等人發(fā)明了一種測(cè)定DNA分子內(nèi)核苷酸序列的方法（雙脫氧鏈終止法，第五章）。 桑格(

14、Sanger） 吉爾伯特( Gilbert） 伯格（Berg） 1980年，與Gilbert和Berg共享諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)Sanger還由于測(cè)定了牛胰島素的一級(jí)結(jié)構(gòu)而獲得1958年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。1983年，美國(guó)遺傳學(xué)家McClintoc因發(fā)現(xiàn)可移動(dòng)的遺傳因子而獲得諾貝爾生理醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。轉(zhuǎn)座子等1983. Barbara McClintock (86y)DNA transposable elememt皇家卡羅林醫(yī)學(xué)研究院 1989年Altman、 Cech發(fā)現(xiàn)核酶（ Ribozyme,某些RNA具有酶的功能）獲Nobel化學(xué)獎(jiǎng)。 Kohler & Milstein Monocloning antibod

15、y Roberts & Sharp Splitting geneMullis & Smith PCR technique & gene mutation in locus Gilman & Rodball G-protein as a signal molecular in cell Lewis & Nusslein-Volhard & Wieschaus Control gene of body developing in Drosophila1997年，普魯西納朊病毒prion 什么是遺傳學(xué)中心法則?為什么說(shuō)阮病毒的發(fā)現(xiàn)是對(duì)此法則提出了挑戰(zhàn)?(5分) 北師大2000年碩士研究生生物化學(xué)試題

16、第一章 緒論回顧所學(xué)知識(shí)點(diǎn)分子生物學(xué)定義分子生物學(xué)發(fā)展簡(jiǎn)史分子生物學(xué)研究?jī)?nèi)容分子生物學(xué)展望四 、分子生物學(xué)研究的主要內(nèi)容 DNA重組技術(shù)（基因工程） 基因的表達(dá)調(diào)控 生物大分子的結(jié)構(gòu)和功能研究(結(jié)構(gòu)分子生物學(xué)） 基因組、功能基因組與生物信息學(xué)研究 DNA重組技術(shù)1、可被用于大量生產(chǎn)某些在正常細(xì)胞代謝中產(chǎn)量很低的多肽;2、可用于定向改造某些生物的基因組結(jié)構(gòu)（轉(zhuǎn)基因）；3、可被用來(lái)進(jìn)行基礎(chǔ)研究。 1972年, Boyer獲得第一個(gè)重組DNA分子1972 - BergEcoRI recognition sites phage DNAEcoRI cuts DNA into fragmentsSticky endSV40 DNAThe two fragments stick together by base pairingDNA ligaseRecombinant DNA 基因的表達(dá)調(diào)控信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)研究轉(zhuǎn)錄因子研究RNA剪接 生物大分子的結(jié)構(gòu)和