四川大学分子生物学课件-第1章绪论.pptVIP

第1章. 绪 论 1.1 引言 1.2 分子生物学简史 1.3 分子生物学主要研究内容 1.4 展望 四川大学《分子生物学》 1.1 引言 现代生物学研究目标：在分子水平上阐明细胞活动的规律，揭示生命的本质。 分子水平的生物学研究，影响着各个传统生物科学领域，组织学、细胞学、胚胎学、遗传学、生理学和进化论。 1.1.1 创世说与进化论 1.1.2 细胞学说 1.1.3 经典生物化学和遗传学 1.1.4 DNA的发现 1.1.5 不同的遗传方式可能存在于不同的生物体中 1.1.1 创世说与进化论 3个与生命和生物学现象有关的问题： ①生命是怎样起源的？ ②为什么“有其父必有其子”？ ③动植物个体是怎样从受精卵发育而来的？ 1859年，达尔文《物种起源》，进化论 “物竞天择、适者生存”——达尔文学说。 创世说：上帝造物、造人。 1.1.2 细胞学说 17世纪末，Leeuwenhoek制造了第一台 光学显微镜，观察到微生物。 19世纪，Schleiden和Schwann建立细胞学说， 动植物组织都是由细胞组成的，细胞可以分裂， 每一个细胞都包含生命的全部特征。 1.1.3 经典生物化学和遗传学 生物化学的使命：分析细胞的组分；弄清这些物质与生命现象的联系。 相继发现了蛋白质及组成其的20种氨基酸，脂质、糖类、核酸。 1861年，孟德尔，豌豆杂交实验，经典遗传学。 1909年，首次用“基因”代表遗传学的基本单位。 Morgan，果蝇杂交实验，证明“基因”学说，建立连锁遗传。 1.1.4 DNA的发现 1944年，Avery，肺炎链球菌转化实验，证明基因就是DNA分子。 1952年，Hershey，噬菌体侵染细菌实验，同样证明DNA是遗传信息的载体。 1953年，Watson和Crick提出双螺旋模型，标志分子生物学诞生。 光滑型（S型）有致病力，粗糙型（R型）无致病力。将S型烧煮灭活后侵染小鼠，发现死细菌丧失了致病能力。 将经烧煮杀死的S型细菌和活的R型细菌混合感染小鼠，实验小鼠死了。 解剖死鼠，发现有大量活的S型细菌。死细菌中的某一成分——转化源将无致病力的R型细菌转化成病原细菌。 35S 标记外壳蛋白质，感染后，放射标记不进入大肠杆菌细胞 32P 标记DNA，感染后，放射标记进入大肠杆菌细胞 DNA到底是什么样的呢？ Avery在研究报告中写道：当溶液中酒精的体积达到9/10时，有纤维状物质析出；稍加搅动，这种物质就像棉线绕在线轴上一样绕在硬棒上，溶液中的其他成分则以颗粒状沉淀留在下面。纤维状物质具有很强的生物学活性，初步实验证实它很可能就是DNA。 1.1.5 不同的遗传方式可能存在于不同的 生物体中 马铃薯纺锤块茎病毒（PSTV）以双链RNA作为遗传物质。 朊病毒（Prion），是一类不含核酸而仅由蛋白质构成的可自我复制并具感染性的亚病毒因子。在研究“羊瘙痒症”时发现，可损害脑神经系统。 1.2 分子生物学简史 分子生物学是研究核酸、蛋白质等生物大分子的形态、结构特征及其重要性、规律性和相互关系的科学。 是人类从分子水平上揭开生物世界的奥秘，由被动地适应自然界转向主动地改造和重组自然界的基础学科。 1.2 分子生物学简史 1910年，德国科学家第一个分离了腺嘌呤，胸腺嘧啶和组氨酸。 1954年，中心法则 1965年，操纵子模型，mRNA的发现 1968年，破译遗传密码 1975年，反转录酶发现 1980年，DNA序列分析法 1954年首次 提出的“中心法则” 1970-1980年 的“中心法则” 21世纪后修正的“中心法则” 1961年，法国科学家Jacob和Monod 1.2 分子生物学简史 1989年，发现核酶，正常细胞也带有原癌基因 1993年，PCR技术和基因定点突变 1994年，G蛋白在信号转导中的作用 1996年，从体细胞中克隆的动物：多莉羊 1999年，蛋白质在细胞间的转运机制 2006年，真核细胞转录机制，RNA干扰 2009年，端粒和端粒酶是如何保护染色体的 Kary Mullis 发现治疗蛔虫寄生虫、疟疾的新疗法 2015年，DNA修复的细胞机制研究 1.3 分子生物学主要研究内容 分子生物学的3条基本原理： ①构成生物体各类有机大分子的单体在不同生物中都是相同的； ②生物体内有机大分子的构成都遵循共同的原则； ③某一特定生物体拥有的核酸和蛋白质分子决定了它的属性。 1.3 分子生物学主要研究内容 1.3.1 DNA重组技术（基因工程） 1.3.2 基因表达调控研究 1.3.3 生物大分子的结构功能研究（结构分子 生物学） 1.3.4 基因组、功能基因组与生