《现代分子生物学》朱玉贤第四版 第1章 绪论.pptVIP

* * 分子生物学 第一章 绪论 1.1 引言 哲学最TOP的三个问题 我是谁？ 我来自哪里？ 我要去哪里？ 1.1.1 创世说与进化论 在达尔文提出进化论前，西方社会普遍都接受创造论，相信上帝创造世界、并一次就创造出所有的生物，同时上帝也赋予每种生物各自的角色，而每个物种的设计都非常完美，所以物种是永恒固定不变的。 达尔文并不是最先提出进化观念的人 在达尔文之前，有一些学者已具有进化思想，包括他的祖父伊拉斯谟斯·达尔文。法国生物学家拉马克在1809年发表了《动物哲学》一书，系统地阐述了他的进化理论，即通常所称的拉马克学说。书中提出了用进废退与获得性遗传两个法则，并认为这既是生物产生变异的原因，又是适应环境的过程。但长久以来没有科学证据可以证明“用进废退”和“获得性特征可遗传”的假说，然而近来有研究表明，过往的生存经历会一定程度上改变修饰遗传基因，从而影响后代的神经系统。 1831年12月达尔文参加了海军舰艇小猎犬号前往南美洲从事自然调查研究工作，“天择”的概念逐渐在达尔文五年的考察过程中形成。在他的航行中，达尔文观察和收集了大量的生物，在南美沿岸和邻近的加拉帕戈斯群岛的各种形式的生命使达尔文非常感兴趣。[1][2]在1836年回到英国后，达尔文慢慢将他的看法写成文章，然而没有发表，原因之一就是担心引起教会势力的强烈反弹。1858年，达尔文接到在马来群岛调查的博物学者华莱士有关物种形成的文章；华莱士对于物种形成的看法与他有很多相似之处，增加了达尔文对其学说的信心。于是两人在1858年的伦敦林奈学会中，以两人共同署名的方式，发表有关物种形成的看法。接着达尔文在1859年发表了《物种原始》。 不同的声音：物种分化变异说法 骤变说 生物学上的骤变（saltation）是指生物相邻的两个世代之间，具有显著差异。骤变说（saltationism）则认为生物的变异，是“非偶然”且“非渐进”的，甚至只需要一个步骤便能形成新物种。这种观念与后来的新达尔文主义相违背，在目前是属于非主流的进化思想。 史蒂芬·古尔德与艾崔奇提出的疾变平衡（punctuated equilibrium），经常受人误解为一种骤变理论。虽然这个理论认为，物种形成的速度可能比原来所设想的更不平均，可能在某些时期相对更快，但是这是以地质时间而言，也就是仍然需要数十万年（而不是动辄百万年以上）。因此并不属于骤变说。 中性理论 主条目：中性理论 中性理论全称为分子进化的中性理论。是日本遗传学家木村资生所提出。这个理论认为在分子遗传学的层次上，基因的变化大多数是中性突变。由于中性突变对生物个体既没有好处也没有坏处，因此并不受自然选择影响。现今的进化生物学家认为，自然选择理论与中性理论是能够并立且互补。 拉马克学说 法国生物学家拉马克于1809年发表的《动物哲学》著作中曾提出用进废退说，举例来说，只要生物功能长期使用者进化，不常用者退化，而会遗传给下一代。此理论经不起古典遗传学（孟德尔遗传学）的推敲，也较不符合现代的遗传学，因而比较不被普遍的接受。 1.1.4DNA的发现与基因学说的创立 罗莎琳德·埃尔西·富兰克林 到了1951年11月，富兰克林提出了A型DNA的X射线衍射图，并进行了一场演讲。这时候沃森正好在剑桥大学中由威廉·劳伦斯·布拉格主持的卡文迪许实验室研究蛋白质结构。沃森与克里克得知了这些讯息之后，便开始尝试排列DNA的螺旋结构，当时他们的模型是三股螺旋。沃森与克里克曾经邀请富兰克林、威尔金斯与葛林斯参观他们的三股螺旋结构 Rosalind E. Franklin 1920-1958 1953年1月，威尔金斯由于以为沃森与克里克早已不做DNA结构的分析，因此将照片51号拿给沃森过目，并且详细的解释相关的研究结果。这使得沃森与克里克取得了布拉格的同意，并在2月4日重启对DNA结构模型的建构，以及在2月8日请求威尔金斯同意他们也进行相同研究，此时威尔金斯才知道自己先前可能已经透露太多。同时卡文迪许实验室在MRC的代表，也是访问委员会的成员之一马克斯·培鲁兹（Max Ferdinand Perutz），也在克里克的要求下，将MRC报告拿给沃森与克里克观看。虽然这篇报告并非机密，但是透露研究成果给竞争对手的行为却让蓝道尔大为光火。 关于诺贝尔奖 1962年沃森、克里克和威尔金斯获得诺贝尔生理学或医学奖的时候，富兰克林已经在4年前因为卵巢癌而去世。按照惯例，诺贝尔奖不授予已经去世的人。此外，同一奖项至多只能由3个人分享，假如富兰克林活着，她会得奖吗？性别差异是否会成为公平竞争的障碍？后人为了这个永远不能有答案的问题进行过许多猜测与争论。 1.2 分子生物学简史 一、现代分子生物学史中的主要里程碑 孟德尔的遗传学规律最先使人们对性状遗传产 生了理性认识，