【精品】课件---第一章 绪论（主要内容）.pptVIP

* 第一章 绪 论 从分子水平研究生物大分子的结构与功能从而阐明生命现象本质的科学，主要研究内容包括遗传信息的传递（复制）、保持（损伤修复）、基因的表达（转录和翻译）与调控。 从分子水平研究基因的结构与功能，包括遗传信息的传递、表达和调控的学科。 ——杨荣武《分子生物学》 1.2 分子生物学简史（a brief history） 1.2.1 传递遗传学 传递遗传学研究的是性状从亲本传递至子代规律。 基因的化学组成直到1944年才得以揭示。 1.2.2 Melecular genetics (分子遗传学) 1.2.2.1 遗传物质是核酸 所有有机体的和许多病毒的遗传物质是DNA，但有些病毒使用另一种核酸——RNA作为遗传物质。所以，遗传物质的本质总是核酸，实际上除了RNA病毒外，都是DNA。 1.2.2.2 基因与蛋白的关系 Beadle和Tatum于1941年提出了“一个基因一种酶”假说。这一假说揭示了基因的基本功能。但由于： （1）有的酶分子有多条不同的肽链组成；（2）许多基因编码的肽链并不是酶分子；（3）有些基因的编码产物是有功能的RNA分子，如rRNA，tRNA等。 所以更为准确的说法是：大多数基因含有形成肽链的信息。 1.2.3.1 DNA双螺旋模型（DNA Double Helix model） 1.2.3 分子生物学创立阶段 1953年，Watson和Crick在综合了很多化学和物理学实验数据，特别是Rosalind Franklin和Maurice Wilkins的X-射线衍射数据的基础上，提出DNA双螺旋模型，解释DNA的整体结构。 Figure?1.13 Meselson Stahl 1.2.3.2 DNA半保留复制模式的发现 1958年，Meselson和Stahl证明了DNA半保留复制——DNA复制时，两链解离，各作为模版，按互补原则合成另一条链，形成子代链。这使得遗传信息能准确传代，是遗传稳定性的分子基础。 Figure?1.15 1958年，Francis Crick。 遗传信息从DNA流向RNA，再由RNA流向蛋白质。 1.2.3.3 中心法则（Central Dogma）的提出 1.2.3.4 遗传密码的破译 1961年，Crick和Brenner等证实三个碱基构成一个密码子（code），每个密码子代表一个氨基酸。1960年代早期，Nirenberg和Khorana各自的工作破译了遗传密码。 1.2.3.5 基因表达的调控 细胞并不是表达所有基因。比如原核生物主要根据外部环境来开启和关闭基因的表达。 1961，Jacob 和 Monod等人 提出操纵子学说，揭示了基因表达调控的基本机制。 1.2.4 分子生物学发展和繁荣阶段 1.2.4.1 分子生物学领域的重大进展 Temin and Baltimore found retrotranscriptase (逆转录酶) in RNA tumor virus, 1970. The Nobel Prize in Physiology or Medicine 1975 for their discoveries concerning the interaction between tumour viruses and the genetic material of the cell. David Baltimore Renato Dulbecco Howard Martin Temin Figure?1.20 Figure?1.21 The Nobel Prize in Physiology or Medicine for 1978. for the discovery of “restriction enzymes and their application to problems of molecular genetics”. Werner Arber和Hamilton Smith 分别在1968年1970年发现了I、II型限制性内切酶，1970年Dan Nathans使用II型限制性内切酶首次完成了对基因的切割。 Werner Arber Hamilton Smith Dan Nathans Figure?1.22 Sanger: developed new met