01 第一章 分子生物学绪论.pptx

第1页：分子生物学

《分子生物学》Molecular Biology

第2页：分子生物学遗传学分子遗传学学科关系

分子生物学遗传学分子遗传学学科关系

第3页：生理学微生物学免疫学病理学药理学分子

生理学微生物学免疫学病理学药理学分子生物学临床医学学科地位是当前生命科学中发展最快的前沿领域正在与其它学科广泛交叉与渗透的重要前沿领域

第4页：第一章 绪论

第一章绪论

第5页：本章内容目录

第一节、分子生物学的发展和概念第二节、DNA是遗传物质第三节、分子生物学的研究内容和发展史附注：课程说明及参考书目主要内容

第6页：第一节 分子生物学的发展和概念

第一节、分子生物学的发展和概念

第7页：人们对动物和植物的研究经历

人们对动物和植物的研究经历了三个水平整体水平(形态,解剖,分类)细胞水平分子水平一、生物学的发展植物学动物学细胞生物学分子生物学

第8页：生物学研究由整体水平进入细胞水平

生物学研究由整体水平进入细胞水平1838年，Schleiden和Schwan证明动植物由细胞组成1858年，Virchow提出了细胞学说（the cell theory)

第9页：生物学研究由细胞水平进入分子水平

生物学研究由细胞水平进入分子水平1953年，Sanger揭示出胰岛素的一级结构1953年Watson和CrickDNA双螺旋结构（DoubleHelix Model）1953年，Perutz和Kendrew利用X射线衍射技术解析了肌红蛋白和血红蛋白的三维结构蛋白质核酸1954年Crick提出的中心法则（Central Dogma）

第10页：分子生物学的概念分子生物学概念广义

分子生物学的概念分子生物学概念广义的分子生物学蛋白质核酸狭义的分子生物学核酸

第11页：分子生物学的概念蛋白质及核酸

分子生物学的概念蛋白质及核酸等生物大分子结构和功能的研究都属于分子生物学的范畴，即从分子水平阐明生命现象和生物学规律偏重于核酸（基因）的分子生物学，主要研究基因或DNA的复制、转录、表达和调控等过程，以涉及与这些过程相关的蛋白质和酶的结构与功能的研究基因的分子生物学Molecular Biology广义的分子生物学：狭义的分子生物学：

第12页：分子生物学的英文定义

• Molecular biologyseeks to explain therelationshipsbetween thestructureandfunctionof biologicalmolecules and how these relationships contribute to theoperation and control of biochemical processes.---Turner et al.What is Molecular Biology
• Molecular biologyis the study of genes andtheir activities at the molecular level, includingtranscription,translation,DNA replication,recombinationandtranslocation.---Robert Weaver

第13页：课程大纲

课程大纲：第一章绪论第二章DNA的结构第三章有机体、染色体和基因第四章DNA的复制第五章DNA的损伤、修复和突变第六章RNA转录第七章蛋白质翻译第八章原核生物、真核生物基因表达调控第九章遗传重组

第14页：第二节 DNA是遗传物质

第二节、DNA是遗传物质Nucleic acids convey genetic information“模板学说”

第15页：适合作为遗传物质

• DNA具有上述特性，适合作为遗传物质
• 遗传物质的特性:①存储并表达遗传信息
• ②能把遗传信息传递给子代
• ③物理和化学性质稳定
• ④有遗传变异的能力

第16页：美国微生物学家

美国微生物学家Avery 1944年首先用实验证明基因的化学本质就是DNADNA是遗传物质实验一转化（Transformation）实验(p7)

第17页：光滑型光滑

光滑型光滑型（S）的肺炎双球菌多糖莢膜患败血症而死亡

第18页：转化因子

实验表明：转化因子是DNA加热致死的S型肺炎球菌的存在使得R型细菌恢复了生成荚膜的能力S型肺炎球菌抽提液中含有一种转化因子（Transforming Factor）

第19页：再次用噬菌体标记实验证实

D.Hershery和M.Chase再次用噬菌体标记实验证实了DNA是遗传物质的本质DNA是遗传物质实验二

第20页：噬菌体的结构

噬菌体的结构Protein coatDNA

第21页：噬菌体实验

噬菌体实验(p8)DNA是唯一含磷的物质，而蛋白质是唯一含硫的物质利用含32P或35S的放射性培养基培养噬菌体，得到了放射性标记的噬菌体

第22页：噬菌体标记实验

噬菌体标记实验

第23页：分子生物学的研究内容和发展史

• 分子生物学的研究内容和发展史
• 第三节

第24页：基因的分子生物学

分子生物学的三大领域：*基因的分子生物学：基因的概念、结构、复制、表达、重组、交换*结构分子生物学：生物大分子的结构与功能生物大分子之间的互作DNA－蛋白质激素和受体酶和底物*生物技术理论与应用基因工程、细胞工程、酶工程、发酵工程、蛋白质工程

第25页：分子生物学中重大成就与突破者

分子生物学中重大成就与突破者Nobel Prize生理医学奖和化学奖的获得者构成了分子生物学的发展简史二、分子生物学的发展史

第26页：由四种脱氧核苷酸

• DNA由四种脱氧核苷酸(nucleotide)组成，且在不同物种中四种核苷酸的比率不同
• A：腺嘌呤(Adenine)G：鸟嘌呤(Guanine)T：胸腺嘧啶(Thymidine)C：胞嘧啶(Cytocine)1949 Erwin Chargaff

第27页：人类精液胸腺肝癌酵母鸟结核杆菌不同来源

G/C胞嘧啶（C）鸟嘌呤（G）A/T胸腺嘧啶（T）腺嘌呤（A）来源1.001.191.201.201.080.180.160.150.150.260.180.190.180.180.280.941.001.001.031.090.310.280.270.290.110.290.280.270.300.12人类精液胸腺肝癌酵母鸟结核杆菌不同来源DNA分子中四种碱基的含量比较

第28页：Chargaff

Chargaff规则（Chargaff‘s rules)A=T G=C1950 Chargaff

第29页：双螺旋结构

DNA双螺旋结构（Double Helix Model）1953年Watson和Crick（英）

第30页：遗传信息传递的中心法

遗传信息传递的中心法则（Central Dogma）DNARNA转录蛋白质翻译复制Crick（英）1954年(p11)

第31页：生理医学奖

• Kornberg (美) 1956在大肠杆菌的无细胞提取液中实现了DNA的合成
• 获得了1959年的Nobel生理医学奖
• ArthurKornberg

第32页：8DNA的半保留复制

Meselson和Stahl，1958DNA的半保留复制(semiconservative replication )

第33页：完成了密码子的破译

Nirenberg和Matthai，1963完成了密码子的破译

第34页：提出并证实了操纵子

Jacob＆Monod（法国）Francis JacobJacques Monod 提出并证实了操纵子（Operon）学说 首次提出mRNA分子的存在获得了1965年的诺贝尔生理医学奖

第35页：诺贝尔生理医学奖

Temin & Baltimore(美)诺贝尔生理医学奖Howard M. TeminDavid Baltimore发现了逆转录酶（以RNA为模板，逆转录生成DNA RNA肿瘤病毒）

第36页：诺贝尔化学奖酶法核苷酸测序的设计者

FrederickSangerWalter GilbertPaul Berg1980Sanger、Gilbert & Berg诺贝尔化学奖酶法核苷酸测序的设计者Sanger测定了牛胰岛素的化学结构而获1958年的Nobel化学奖化学测序法的设计者DNA重组技术

第37页：诺贝尔生理医学奖（续）

Kohler（德）Milstein（美）Jerne（丹麦）诺贝尔生理医学奖GeorgesJ.F.KohlerCesar MilsteinNiels K. Jerne发展了单克隆抗体(Monoclonal Antibodies McAb)技术，完善了极微量蛋白质的检测技术

第38页：可移动的遗传因子

McClintock(美)可移动的遗传因子（jumping gene ormobile element）Barbara McClintock50年代初发现88年获奖

第39页：诺贝尔化学奖发现了核酶

Altman＆Cech（美）诺贝尔化学奖发现了核酶（即某些RNA具有酶的功能）Sidney AltmanThomas R. Cech

第40页：年在分子生物学领域均有诺贝尔生理

年-2001年在分子生物学领域均有诺贝尔生理医学奖或诺贝尔化学奖获得Mullins，1990发明PCR技术,获得了1993年的诺贝尔化学奖

第41页：人类基因组计划HGP

• The Human Genome Project (HGP)first proposedby the U.S. National Research Council in 19
• Launchedby by U.S. Department of Energy (DOE) and NationalInstitutes of Health (NIH) in 1990The goalsto creategenetic, physical, and sequencemapsof the human genome.In parallel, genomes of model organisms were to bestudied.Developing technology for analyzing DNA

第42页：主要参考书目

主要参考书目：孙乃恩等.《分子遗传学》南京大学出版社.1990

第43页：分子遗传学

张玉静等.《分子遗传学》科学出版社.2000

第44页：现代分子生物学

朱玉贤等.《现代分子生物学》科学出版社.2000

第45页：科学出版社影印版

Robert F.Weaver《Molecular Biology》科学出版社影印版

第46页：分子生物学（续）

Lewin.B.《GeneⅦ》OxfordUniversityPress1999Turner.PCetal《分子生物学》精要速览影印版.科学出版社2001

第47页：本章内容结束

本章内容结束，谢谢