分子生物学第一章绪-论.ppt

一、分子生物学的基本含义

分子生物学是从分子水平研究生命本质为目的的一门新兴边缘学科，它以核酸和蛋白质等生物大分子的结构及其在遗传信息和细胞信息传递中的作用为研究对象，是当前生命科学中发展最快并正在与其它学科广泛交叉与渗透的重要前沿领域。

所谓在分子水平上研究生命的本质主要是指对遗传、生殖、生长和发育等生命基本特征的分子机理的阐明，从而为利用和改造生物奠定理论基础和提供新的手段。;分子水平指的是那些携带遗传信息的核酸和在遗传信息传递及细胞内、细胞间通讯过程中发挥着重要作用的蛋白质等生物大分子。

生物大分子均具有较大的分子量，由简单的小分子核苷酸或氨基酸排列组合以蕴藏各种信息，并且具有复杂的空间结构以形成精确的相互作用系统，由此构成生物的多样化和生物个体精确的生长发育和代谢调节控制系统。

阐明这些复杂的结构及结构与功能的关系是分子生物学的主要任务。;Mendel的遗传因子阶段

摩尔根的基因阶段

顺反子阶段

现代基因阶段

;Mendel的遗传因子阶段;;Morgan的基因阶段;顺反子阶段;;现代基因阶段;2．跳跃基因?

指DNA能在有机体的染色体组内从1个地方跳到另一个地方，它们能从1个位点切除，然后插入同一或不同染色体上的另一个位置。

3．断裂基因

?1个基因被间隔区分成不连续的若干区段，这种编码序列不连续的间断基因被称为断裂基因。

4．假基因?

不能合成出功能蛋白质的失活基因。

5．重叠基因?

不同基因的核苷酸序列有时是可以共用的即重叠的。;1983年，McClintock由于在50年代提出并发现了可移动遗传因子（jumpinggene或称mobileelement）而获得Nobel奖。;;Gene的定义;分子生物学发展简史;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的认识上的重大突破.

确定了蛋白质是生命的主要基础物质

确定了DNA是生物遗传的物质基础;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，酶是生物催化剂。

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、???酶、细胞色素C、肌动蛋白等），证明酶的本质是蛋白质。

随后陆续发现生命的许多基本现象（物质代谢、能量代谢、消化、呼吸、运动等）都与酶和蛋白质相联系，可以用提纯的酶或蛋白质在体外实验中重复出来。

在此期间对蛋白质结构的认识也有较大的进步。1902年EmilFisher证明蛋白质结构是多肽；40年代末，Sanger创立二硝基氟苯（DNFB）法、Edman发展异硫氰酸苯酯法分析肽链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链的氨基全序列分析。

由于结晶X-线衍射分析技术的发展，1950年Pauling和Corey提出了α-角蛋白的α-螺旋结构模型。所以在这阶段对蛋白质一级结构和空间结构都有了认识。

;遗传物质是核酸的确定;;;结论：加热杀死的S型菌有某种转化因子;Avery在1944年更精密的实验设计;;T2噬菌体感染试验

（1952年，HersheyChase）

;;病毒重建试验;结论;二、现代分子生物学的建立和发展阶段;1962年，Watson和Crick因为在1953年5月25日的《Nature》提出DNA的反向平行双螺旋模型而与Wilkins共获Noble生理医学奖，后者通过X射线衍射证实了Watson-Crick模型。

Watson和Crick所提出的脱氧核糖酸双螺旋模型，为充分揭示遗传信息的传递规律铺平了道路。;TheNobelPrizeinPhysiologyorMedicine1962：fortheirdiscoveriesconcerningthemolecularstructureofnucleicacidsanditssignificanceforinformationtransferinlivingmaterial.;Wilkins通过对DNA分子的X射线衍射研究证实了该模型。

RosalindE.Franklin

1920-1958;杂种病毒的感染特征和蛋白质外壳的特性是由其中的RNA决定的，而不是蛋白质决定的

目前已知有二十多个种的细菌具有自然转化的能力:

含有一个lacZ基因，可以按照X-gal-IPTG组织化学显色法筛选噬菌粒载体的重组子。

在研究DNA复制将遗传信息传给子代的同时，提出了RNA在遗传信息传到蛋白质过程中起着中介作用的假说。

结论：加热杀死的S型菌有某种转化因子

RosalindE.

Mendel提出：生物的某种性