“基因的分子生物学”.pptVIP

分子生物学的发展大致可分为三个阶段： （一）准备和酝酿阶段 19世纪后期到20世纪50年代初，是现代分子生物学诞生的准备和酝酿阶段。在这一阶段产生了两点对生命本质认识的重大突破。 1990年人类基因组计划（Human Genome Project，HGP）开始实施，这是生命科学领域有史以来全球性最庞大的研究计划，当时预期在2005年测定出人基因组全部DNA 3×109碱基对的序列、确定人类约5-10万个基因的一级结构，这将使人类能够更好掌握自己的命运。2003年人类基因组计划宣布，人类基因组序列图绘制成功，人类基因组计划的所有目标全部实现 。 1996年许多科学家共同努力测出了大肠杆菌基因组DNA的全序列长4×106碱基对。 1997年苏格兰罗斯林研究所培育出世界上第一例体细胞克隆动物小羊“多利” 。 3. 基因表达调控机理 分子遗传学基本理论建立者Jacob和Monod最早提出的操纵子学说. * * 分子生物学 授课教师：陈玉香 实验课教师：徐立新 第一章 绪 论 本章内容 分子生物学的概念 分子生物学分发展简史 分子生物学的研究内容 分子生物学的发展趋势 广义的分子生物学 在分子水平上研究生命现象，或者用分子水平的术语描述生命现象的学科。 1.1 分子生物学(Molecular Biology)的概念 狭义分子生物学：在核酸与蛋白质水平上研究基因的复制、基因的表达(包括RNA转录、蛋白质翻译)、基因表达的调控以及基因的突变与交换的分子机制。 Watson将这种狭义的分子生物学称为“基因的分子生物学”。 细胞学：研究细胞的结构与功能 遗传学：研究基因的遗传与变异 生物化学：研究生物活性物质代谢规律 分子生物学的支撑学科 1.2 分子生物学发展简史 创世说与进化论 1859年，Charles Darwin 物种起源 “物竞天择，适者生存” “自然选择的压力” 彻底否定了上帝创造万物的思想，使生物学真正进入实证自然科学的行列。 细胞学说 17世纪末，荷兰显微镜专家Leeuwenhoek 制作了第一架光学显微镜。 R. Hooke 第一次提出“细胞”概念，直到19世纪中叶，这一概念正式被科学界接受。 德国植物学家Schleiden、动物学家Schwann共同创立了“细胞学说”。 确定了蛋白质是生命的主要物质基础 19世纪末，Buchner兄弟证明酵母无细胞提取液能使糖发酵产生酒精，第一次提出酶（enzyme）的名称。 20世纪20-40年代，提纯和结晶了一些酶（包括尿素酶、胃蛋白酶、胰蛋白酶、细胞色素C等），证明酶的本质是蛋白质。 1902年EmilFisher证明蛋白质结构是多肽 20世纪40年代末，Sanger创立二硝基氟苯(DNFB)法、Edman发展异硫氰酸苯酯(PITC)法分析肽链N端氨基酸 1953年Sanger和Thompson完成了第一个多肽分子——胰岛素A链和B链的氨基酸全序列分析 确定了生物遗传物质是DNA　 1869年Miescher就发现了核素, 但是在此后的半个多世纪中并未引起重视 20世纪20-30年代已确认了自然界有DNA和RNA两类核酸，并阐明了核苷酸的组成。 “四核苷酸”单位的重复 1944年Avery等证明了肺炎双球菌转化因子是DNA； 1948-1953年Chargaff等用新的层析和电泳技术分析DNA的碱基和核苷酸量，积累了大量的数据，提出了DNA碱基组成A=T、G=C的Chargaff规则.　 （二）现代分子生物学的建立和发展阶段 　　 20世纪50年代初到70年代初 以1953年Watson和Crick提出的 DNA双螺旋结构模型作为现代 分子生物学诞生的里程碑。 遗传信息传递中心法则的建立 1956年Kornbery首先发现依赖于DNA的DNA聚合酶; 1958年Weiss and Hurwitz等发现依赖于DNA的RNA聚合酶； 1961年Hall and Spiege-lman用RNA-DNA杂交证明mRNA与DNA序列互补；逐步阐明了RNA转录合成的机理； 1958年Meselson and Stahl同位素标记和超速离心分离实验为DNA半保留模型提出了证据； 1968年Okazaki提出DNA不连续复制模型； 1972年证实了DNA复制开始需要RNA作为引物； 1970年代初获得DNA拓扑异构酶，并对真核DNA聚合酶特性做了分析研究；这些都逐渐完善了对DNA复制机理的认识。 1950年代初Zamecnik等在分离的亚细胞组分实验中发现，微粒体是细胞内蛋白质合成的部位； 1957年H