大學(xué)分子細(xì)胞學(xué)第一章緒論課件

1、E-mail:wy1005swau細(xì) 胞 與分子生 物 學(xué)主講：王 穎CELL and MOLECULARBIOLOGY COURSE電話69618） 課程考核方式 ：1.平時(shí)：20分（包括出勤、作業(yè)、回答問題等）2.課程論文：10分3.期末：70分（開卷） 1、分子細(xì)胞生物學(xué) 韓貽仁 科學(xué)出版社 2001年2、細(xì)胞生物學(xué) 王金發(fā) 科學(xué)出版社 2003年出版3、細(xì)胞生物學(xué) 翟中和等編 高等教育出版社 2000年4、細(xì)胞生物學(xué)(第二版) 鄭國(guó)錩 高等教育出版社 1992年5、細(xì)胞生物學(xué)（第二版）汪堃仁，薛紹白，柳惠圖 主編北京師范大學(xué)出版社 1998 6、細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)

2、(第二版) 楊漢民 高等教育出版社19977、細(xì)胞生物學(xué)研究方法與技術(shù)(第二版) 劉鼎新 北醫(yī)、協(xié) 和醫(yī)大聯(lián)合出版社1997年05月出版細(xì)胞生物學(xué)參考書：第一章 緒 論 了解細(xì)胞生物學(xué)的研究對(duì)象、研究?jī)?nèi)容與現(xiàn)狀、學(xué)科體系的產(chǎn)生和發(fā)展、細(xì)胞生物學(xué)的重要性及其與其他學(xué)科的關(guān)系。學(xué)習(xí)要求就是這樣一個(gè)個(gè)神秘的細(xì)胞組成了神秘的機(jī)體，要認(rèn)識(shí)機(jī)體的本質(zhì)，必須了解細(xì)胞的結(jié)構(gòu)和活動(dòng)本質(zhì)。瞧，神秘的細(xì)胞！細(xì)胞生物學(xué)的研究對(duì)象-細(xì)胞生命科學(xué)的四大支柱學(xué)科細(xì)胞生物學(xué)分子生物學(xué)神經(jīng)生物學(xué)生態(tài)學(xué)生命科學(xué)二、細(xì)胞生物學(xué)的主要研究?jī)?nèi)容1、細(xì)胞核、染色體以及基因表達(dá)的研究2、生物膜與細(xì)胞器的研究3、細(xì)胞骨架體系的研究4、細(xì)胞增

3、殖及其調(diào)控5、細(xì)胞分化及其調(diào)控6、細(xì)胞的衰老與程序性死亡7、細(xì)胞工程三、當(dāng)前細(xì)胞生物學(xué)研究的總趨勢(shì)與重點(diǎn)領(lǐng)域總趨勢(shì)：細(xì)胞分子生物學(xué)三大基本問題？基因組在細(xì)胞內(nèi)如何在時(shí)間和空間上有序表達(dá)的？基因表達(dá)的產(chǎn)物如何逐級(jí)組裝成能行使生命活動(dòng)的基本結(jié)構(gòu)體系及各種細(xì)胞器？基因表達(dá)的產(chǎn)物如何調(diào)節(jié)細(xì)胞的一些重要生命活動(dòng)的過程？若干重大課題：1.非組蛋白對(duì)基因組的作用2.細(xì)胞增殖、分化、凋亡的相互關(guān)系及其調(diào)控3.細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)4.細(xì)胞結(jié)構(gòu)體系的裝配 細(xì)胞學(xué)與細(xì)胞生物學(xué) 細(xì)胞學(xué) 細(xì)胞生物學(xué) 研究對(duì)象 細(xì)胞 細(xì)胞 研究水平 光鏡水平 電鏡水平 研究結(jié)構(gòu) 顯微結(jié)構(gòu) 整體、亞微和分子結(jié)構(gòu) 研究功能 各部分的組成 各部分的聯(lián)

4、系及 和代謝活動(dòng) 整體動(dòng)態(tài)活動(dòng)第二節(jié) 細(xì)胞生物學(xué)的發(fā)展簡(jiǎn)史 1665年，Robert Hook首次發(fā)現(xiàn)軟木塞薄片中 死細(xì)胞； 1667年，Leeuwen Hook首次發(fā)現(xiàn)的原生動(dòng)物 活細(xì)胞； 此后，依次發(fā)現(xiàn)了細(xì)胞核、細(xì)胞壁、核仁等。一、細(xì)胞的發(fā)現(xiàn)（1665年）峰窩狀小窒（cellulate）返回（1）細(xì)胞學(xué)說的提出： 1838 年， Schleiden 提出植物體由細(xì)胞組成；1839年， Schwann提出動(dòng)物體由細(xì)胞組成。（2）細(xì)胞學(xué)說的內(nèi)容： 一切生物由細(xì)胞組成，細(xì)胞是生物體形態(tài)結(jié)構(gòu)和功能活動(dòng)的基本單位。（3）細(xì)胞學(xué)說的意義： 之一 之一 指導(dǎo)和促進(jìn)了生命科學(xué)的發(fā)展二、細(xì)胞學(xué)說的建立（18

5、38-1839年）十九世紀(jì)的三大發(fā)現(xiàn)生物學(xué)的三大基石 2、細(xì)胞分裂的研究:1876-1886年.1882年,德國(guó)人W. Flemming觀察了蠑螈細(xì)胞的有絲分裂，提出了mitosis 這一術(shù)語。德國(guó)人E. Strasburger (187680)在植物細(xì)胞中發(fā)現(xiàn)有絲分裂。1883年，比利時(shí)人E. van Beneden 發(fā)現(xiàn)馬蛔蟲Ascaris megalocephala的減數(shù)分裂現(xiàn)象。3 、重要細(xì)胞器的發(fā)現(xiàn): 1883年發(fā)現(xiàn)中心體, 1888年提出染色體概念, 1894年發(fā)現(xiàn)線粒體, 1898年發(fā)現(xiàn)高爾基體。四、實(shí)驗(yàn)細(xì)胞學(xué)時(shí)期(1900-1953) 采用實(shí)驗(yàn)手段研究細(xì)胞學(xué)的問題, 實(shí)驗(yàn)研究同

6、相鄰學(xué)科結(jié)合、滲透，導(dǎo)致了以下學(xué)科的建立。1 、細(xì)胞遺傳學(xué)：從染色體的結(jié)構(gòu)和功能以及染色體與其他細(xì)胞器的關(guān)系來研究遺傳現(xiàn)象。核心是染色體-基因?qū)W說。2 、細(xì)胞生理學(xué)：研究細(xì)胞代謝功能及生長(zhǎng)發(fā)育與繁殖機(jī)制。如細(xì)胞的離體培養(yǎng)技術(shù)。3 、細(xì)胞化學(xué)：研究細(xì)胞結(jié)構(gòu)的化學(xué)組成及化學(xué)分子的定位、分布及其生理功能。如核酸和蛋白質(zhì)定量分析。五、細(xì)胞生物學(xué)的誕生由細(xì)胞學(xué)發(fā)展而來，1965，Derobetis將其編著的普通細(xì)胞學(xué)改為細(xì)胞生物學(xué)，標(biāo)志著細(xì)胞生物學(xué)的誕生。由于分子生物學(xué)概念、方法與技術(shù)的引入而得以突破性進(jìn)展。細(xì)胞生物學(xué)與分子生物學(xué)之間相互滲透，相得益彰。20世紀(jì)80年代開始出現(xiàn)的molecular ce

7、ll biology是細(xì)胞生物學(xué)的主要發(fā)展方向。1、1953年，美國(guó)人J. D. Watson 和英國(guó)人F. H. C. Crick提出DNA雙螺旋模型。標(biāo)志著molecular biology的誕生。2、1956年，蔣有興（美籍華人）利用徐道覺發(fā)明的低滲處理技術(shù)證實(shí)了人的2n為46條。3、196164年，美國(guó)人M. W. Nirenberg破譯DNA遺傳密碼。4、1968年，瑞士人Werner Arber從細(xì)菌中發(fā)現(xiàn)DNA限制性內(nèi)切酶。 5、1970年，美國(guó)人D.Baltimore、R.Dulbecco和H.Temin由于發(fā)現(xiàn)逆轉(zhuǎn)錄酶而共享諾貝爾生理醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。6、1973年，美國(guó)人S. Coh

8、en和H. Boyer將外源基因拼接在質(zhì)粒中，在大腸桿菌中表達(dá)，揭開基因工程的序幕。7、1975年，英國(guó)人F.Sanger設(shè)計(jì)出DNA測(cè)序的雙脫氧法，1980年獲諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。8、1975年，德國(guó)人G.J.F.Kohler、阿根廷人C.Milstein和丹麥科學(xué)家N.K.Jerne發(fā)展了單克隆抗體技術(shù)，榮獲1984年度諾貝爾生理醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。動(dòng)物脾臟有上百萬種不同的B淋巴細(xì)胞系，具有不同基因不同的B淋巴細(xì)胞合成不同的抗體。當(dāng)機(jī)體受抗原刺激時(shí)，抗原分子上的許多決定簇分別激活各個(gè)具有不同基因的B細(xì)胞。被激活的B細(xì)胞分裂增殖形成效應(yīng)B細(xì)胞（漿細(xì)胞）和記憶B細(xì)胞，大量的漿細(xì)胞克隆合成和分泌大量的抗體分子分布

9、到血液、體液中。如果能選出一個(gè)制造一種專一抗體的漿細(xì)胞進(jìn)行培養(yǎng)，就可得到由單細(xì)胞經(jīng)分裂增殖而形成細(xì)胞群，即單克隆。單克隆細(xì)胞將合成針對(duì)一種抗原決定簇的抗體，稱為單克隆抗體。高度均質(zhì)性的特異性抗體， 由一個(gè)識(shí)別單一抗原表位的B細(xì)胞克隆所分泌。一般來自雜交瘤細(xì)胞。 9、1981年，美國(guó)首次發(fā)現(xiàn)艾滋病AIDS ，1983年，法國(guó)巴斯德研究所的Luc Montagbier 發(fā)現(xiàn)艾滋病病毒。艾滋病的全稱為Acquired ImmunoDeficiency Syndrome ，由人類免疫缺陷病毒HIV(human immunodeficiency virus)引起。我國(guó)于1985年發(fā)現(xiàn)。HIV侵染淋巴細(xì)胞

10、HIV病毒11、1983年，美國(guó)人K.B.Mullis發(fā)明PCR儀，于1993年獲諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。1988年美國(guó)Cetus公司獲PCR技術(shù)專利，1990年其診斷試劑盒和儀器的銷售額達(dá)2600萬美元。12、1990年，美國(guó)國(guó)會(huì)正式批準(zhǔn)的“人類基因組計(jì)劃” （Human Genome Project,HGP）,計(jì)劃在15年內(nèi)投入30億美元以上的資金進(jìn)行人類基因組分析。 2000年6月28日人類基因組工作草圖完成。人染色體上的30億個(gè)堿基對(duì)Dolly sheep born in Roslin Institute, Scottland.13、1996年7月5日，世界上第一只克隆羊“多利”在英國(guó)蘇格蘭盧斯

11、林研究所的試驗(yàn)基地誕生。成為世紀(jì)末的重大新聞?；蚋赣H：無 基因母親：一只芬蘭多塞特白面綿羊 線粒體母親：一只蘇格蘭黑臉羊 生育母親：另一只蘇格蘭黑臉羊 EMBRYO COLONINGLeland H. Hartwell R. Timothy (Tim) Hunt Sir Paul M. Nurse 14、2001年，美國(guó)人LelandHartwell、英國(guó)人Paul Nurse、TimothyHunt因?qū)?xì)胞周期調(diào)控機(jī)理的研究而獲諾貝爾生理醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。2002年，英國(guó)人悉尼布雷諾爾、美國(guó)人羅伯特霍維茨和英國(guó)人約翰蘇爾斯頓，因在器官發(fā)育的遺傳調(diào)控和細(xì)胞程序性死亡方面的研究，獲諾貝爾諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)

12、學(xué)獎(jiǎng)。Sydney BrennerH. Robert HorvitzJohn E. Sulston 2003年，美國(guó)科學(xué)家彼得阿格雷和羅德里克麥金農(nóng)，分別因?qū)?xì)胞膜水通道，離子通道結(jié)構(gòu)和機(jī)理研究而獲諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。 Peter AgreRoderick MacKinnon 2004年，美國(guó)科學(xué)家和琳達(dá)巴克對(duì)氣味受體、嗅覺系統(tǒng)組織方式的研究而獲諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。 2005年諾貝爾生理學(xué)獎(jiǎng)幽門螺桿菌及其導(dǎo)致胃炎、胃潰瘍與十二指腸潰瘍等疾病的機(jī)理澳大利亞科學(xué)家巴里馬歇爾與羅賓沃倫2006年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)授予兩名美國(guó)科學(xué)家安德魯菲爾和克雷格梅洛，以表彰他們發(fā)現(xiàn)了RNA干擾現(xiàn)象。 安德魯法爾 克雷格梅洛

13、 三位科學(xué)家“在涉及胚胎干細(xì)胞和哺乳動(dòng)物DNA重組方面有著一系列突破性發(fā)現(xiàn)”，為“基因靶向”技術(shù)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。 馬里奧卡佩基馬丁埃文斯奧利弗史密斯2007年度諾貝爾獎(jiǎng)首個(gè)獎(jiǎng)項(xiàng)諾貝爾生理學(xué)/醫(yī)學(xué)獎(jiǎng) “基因靶向”技術(shù)通常被稱作基因敲除。是指對(duì)一個(gè)結(jié)構(gòu)已知但功能未知的基因，從分子水品上設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，將該基因去除，或用其他相近基因取代，然后從整體上觀察實(shí)驗(yàn)動(dòng)物，推測(cè)相應(yīng)基因的功能 。已被應(yīng)用于對(duì)囊腫性纖維化、心臟病、糖尿病、阿爾茨海默癥和癌癥的研究。 2008年，德國(guó)科學(xué)家哈拉爾德楚爾豪森因發(fā)現(xiàn)人乳突淋瘤病毒引發(fā)子宮頸癌獲此殊榮，兩名法國(guó)科學(xué)家弗朗索瓦絲巴爾西諾西和呂克蒙塔尼因發(fā)現(xiàn)人類免疫缺陷病毒獲此

14、殊榮。 2009年，美國(guó)加利福尼亞舊金山大學(xué)的伊麗莎白布萊克本(Elizabeth H.Blackburn)、美國(guó)巴爾的摩約翰霍普金斯醫(yī)學(xué)院的卡羅爾格雷德(Carol W.Greider)、美國(guó)哈佛醫(yī)學(xué)院的杰克紹斯塔克(Jack W.Szostak)因發(fā)現(xiàn)端粒和端粒酶保護(hù)染色體的機(jī)理而獲此殊榮。 2010年，英國(guó)生理學(xué)家羅伯特愛德華茲因?yàn)樵谠嚬軏雰悍矫娴难芯揩@得2010年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。 羅伯特愛德華茲 小 結(jié)：第一、認(rèn)識(shí)細(xì)胞生物學(xué)課程的重要性。第二、明確細(xì)胞生物學(xué)的研究?jī)?nèi)容。第三、從顯微、超微和分子三個(gè)層次來認(rèn)識(shí)細(xì)胞的結(jié)構(gòu)與功能。第四、緊跟學(xué)科前沿，當(dāng)前的熱點(diǎn)主要有“信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)”、“細(xì)胞周期調(diào)控”、 “細(xì)胞凋亡”、“腫瘤細(xì)胞”等。第五、學(xué)一點(diǎn)科技史，尤其是生物學(xué)史。1、什么是細(xì)胞生物學(xué)？簡(jiǎn)述細(xì)胞生物