分子生物學第一章緒論

在所有的批評中，最偉大、最正確、最天才的是時間。——別林斯基人無我，就是人家沒有我，人家看不起我，人家不把我當一回事，人家就是沒有你，結果就去除你的煩惱。無我，破煩惱障，破除煩惱的障礙，解釋給你們聽，為什么無我就可以破除煩惱障呢？因為人家不把你當回事，你就隨便了，人家不惦記你，你就不會牽掛人家，你就不會有煩惱。比如：孩子不理你了，你就索性不要理他了，你就沒有煩惱了。如果孩子老掛念你，你心中就會老惦記孩子，就會有煩惱障了。不要有我，你就無所謂了，就沒有什么煩惱了。那些天鵝用粉紅色的腳掌劃著湖水向前游，湖面上蕩起一圈圈粼粼的波紋，遠遠望去好像一只只白色的帆船在水中蕩來蕩去，又像天上的朵朵白云映在水面上。黃金時代在我們面前而不在我們背后。美國作家馬克·吐溫人際互動，應著眼于未來，不念舊惡。原諒別人，是對待自己的最好方式。為你的仇敵而怒火中燒，燒傷的是你自己。做人做事，心胸不可太狹隘。海納百川，靠一顆寬容的心。

長相不令人討厭，如果長得不好，就讓自己有才氣；如果才氣也沒有，那就總是微笑。

物要能被利用，才是貴重之物；人要能被利用，才是有用之人。做事一定要使盡本事，做人一定要盡到本分！

誠實者勝，勤勞者勝，謙虛者勝，仁義者勝，大公者勝，篤實者勝，忠忱者勝，信用者勝，圓融者勝。

做人貴在清白，做事貴在認真，做學問貴在好高騖遠。做人要有志、有識、有恒、有自信。做事要不圖虛名，多干實事！分子生物學第一章緒論分子生物學第一章緒論在所有的批評中，最偉大、最正確、最天才的是時間。——別林斯基人無我，就是人家沒有我，人家看不起我，人家不把我當一回事，人家就是沒有你，結果就去除你的煩惱。無我，破煩惱障，破除煩惱的障礙，解釋給你們聽，為什么無我就可以破除煩惱障呢？因為人家不把你當回事，你就隨便了，人家不惦記你，你就不會牽掛人家，你就不會有煩惱。比如：孩子不理你了，你就索性不要理他了，你就沒有煩惱了。如果孩子老掛念你，你心中就會老惦記孩子，就會有煩惱障了。不要有我，你就無所謂了，就沒有什么煩惱了。那些天鵝用粉紅色的腳掌劃著湖水向前游，湖面上蕩起一圈圈粼粼的波紋，遠遠望去好像一只只白色的帆船在水中蕩來蕩去，又像天上的朵朵白云映在水面上。黃金時代在我們面前而不在我們背后。美國作家馬克·吐溫人際互動，應著眼于未來，不念舊惡。原諒別人，是對待自己的最好方式。為你的仇敵而怒火中燒，燒傷的是你自己。做人做事，心胸不可太狹隘。海納百川，靠一顆寬容的心。

長相不令人討厭，如果長得不好，就讓自己有才氣；如果才氣也沒有，那就總是微笑。

物要能被利用，才是貴重之物；人要能被利用，才是有用之人。做事一定要使盡本事，做人一定要盡到本分！

誠實者勝，勤勞者勝，謙虛者勝，仁義者勝，大公者勝，篤實者勝，忠忱者勝，信用者勝，圓融者勝。

做人貴在清白，做事貴在認真，做學問貴在好高騖遠。做人要有志、有識、有恒、有自信。做事要不圖虛名，多干實事！教學大綱緒論DNA的結構DNA的生物合成RNA的生物合成蛋白質的生物合成原核生物的基因表達調控真核生物的基因表達調控分子生物學基本技術第一章緒論一、分子生物學的基本含義二、分子生物學的主要研究內容三、分子生物學發展簡史四、分子生物學與其他學科的關系1、分子生物學含義的理解教學重點：1、分子生物學的含義2、分子生物學的主要研究內容教學難點：2、主要任務闡明生物大分子的結構及結構與功能的關系3、研究對象核酸和蛋白質等生物大分子的結構及其在遺傳信息和細胞信息傳遞中的作用1、定義從分子水平研究生命本質的一門新興邊緣學科一、分子生物學的基本含義4、分子生物學的主要研究內容核酸的分子生物學分離克隆基因（clone）確定基因的結構(structure)基因的功能研究(function)生化功能生理功能基因表達調控研究(expresscontrol)蛋白質的分子生物學細胞信號轉導的分子生物學二、分子生物學發展簡史1.準備和醞釀階段蛋白質DNA2.建立和發展階段中心法則蛋白質結構與功能3.深入發展階段重組DNA技術基因組研究基因表達調控細胞信號轉導(1822-1884)分離定律自由組合定律遺傳因子學說孟德爾分離律圖示德弗里斯荷蘭柯靈斯德國契馬克澳大利亞“重新發現”孟德爾遺傳定律1879年

德國生物學家弗萊明發現細胞核內的染色體1903年

美國細胞學家薩頓提出了遺傳的染色體學說FriedrichMiescher(1844-1895)1869年法國的米歇爾從白細胞核中分離出DNAWilhelmLudwigJohannsen1857～19271909年丹麥生物學家約翰遜創造了基因（gene）一詞ThomasHuntMorgan1866～19451910年創立遺傳的染色體理論21913年A.H.Stutervant提出以交換值作為染色體上基因相對距離的想法1927年美國遺傳學家繆勒發現X射線照射可人工誘使遺傳基因發生突變1931BarbaraMcClintock和HarrietCreighton:染色體重組1902-19921941

GeorgeBeadle和E.L.Tatum：一基因一酶學說1944

OswaldAvery1953JamesWatsonandFrancisCrick1958

MatthewMeselsonandFranklinStahl1961

SidneyBrenner,Fran?oisJacob&MatthewMeselson分子生物學第一章緒論在所有的批評中，最偉大、分子生物學第一章緒論課件分子生物學第一章緒論課件分子生物學第一章緒論課件分子生物學第一章緒論課件分子生物學第一章緒論課件分子生物學第一章緒論課件分子生物學第一章緒論課件孟德爾分離律圖示孟德爾分離律圖示分子生物學第一章緒論課件德弗里斯

荷蘭柯靈斯德國

契馬克澳大利亞“重新發現”孟德爾遺傳定律德弗里斯柯靈斯契馬克“重新發現”孟德爾遺傳定律1879年

德國生物學家弗萊明發現細胞核內的染色體1903年

美國細胞學家薩頓提出了遺傳的染色體學說FriedrichMiescher(1844-1895)1869年法國的米歇爾從白細胞核中分離出DNAWilhelmLudwigJohannsen1857～19271909年丹麥生物學家約翰遜創造了基因（gene）一詞1879年

德國生物學家弗萊明發現細胞核內的染色體1903ThomasHuntMorgan1866～19451910年創立遺傳的染色體理論2ThomasHuntMorgan21913年A.H.Stutervant提出以交換值作為染色體上基因相對距離的想法1927年美國遺傳學家繆勒發現X射線照射可人工誘使遺傳基因發生突變1931BarbaraMcClintock和HarrietCreighton:染色體重組1902-19921913年1927年19311902-19921941

GeorgeBeadle和E.L.Tatum：一基因一酶學說1944

OswaldAvery1953JamesWatsonandFrancisCrick1958

MatthewMeselsonandFranklinStahl1961

SidneyBrenner,Fran?oisJacob&MatthewMeselson1941

GeorgeBeadle和E.L.Tatu1966

MarshallNirenberg&HarGobindKhorana1970HamiltonSmith1972

PaulBerg

1973

HerbertBoyer&StanleyCohen1977

WalterGilbertandFrederickSanger1977

PhillipSharp,RichardRoberts

……1966

MarshallNirenberg&Har三十三年來有關分子生物學諾貝爾獲獎名單年份獲獎者內容所獲的諾貝爾獎1962年J.D.Wasten，DNA雙螺旋結構諾貝爾生理和醫學獎

H.C.Click1965年F.Jacob基因調控乳糖操縱子諾貝爾生理和醫學獎

J.L.Monod1966年F.P.Rous病毒致癌學說諾貝爾生理和醫學獎1968年R.W.Holley核糖核酸中心法則諾貝爾生理和醫學獎

H.G.KhoranaM.W.Nurenberg1969年M.Delbruck噬菌體基因研究諾貝爾生理和醫學獎

A.D.HersheyS.E.Luria1972年S.Moore核糖核酸三維結構諾貝爾化學獎

W.H.Stein1974年A.Claude分離細胞發現RNA病毒諾貝爾生理和醫學獎

G.E.Palade三十三年來有關分子生物學諾貝爾獲獎名單年份獲獎1975年D.Baltimore逆轉錄酶，DNA病毒諾貝爾生理和醫學獎

H.M.TeminR.Dolbeco1978年W.ArberDNA限制性內切酶諾貝爾生理和醫學獎

D.NathensH.O.Smith1980年P.Berg重組DNA諾貝爾化學獎

W.GilbertDNA順序分析1982年A.Klug核酸蛋白復合體諾貝爾化學獎1986年R.L.Montalcini生長因子諾貝爾生理和醫學獎

S.Cohen1988年G.Eline抗DNA合成類藥物諾貝爾生理和醫學獎

G.Hitchigns1989年J.M.Bishop癌基因學說諾貝爾生理和醫學獎

H.E.armansT.CachRNA酶催化活性諾貝爾化學獎

S.Altman(Ribozyme)

1975年D.Baltimore逆轉錄1993年R.Roberts，斷裂基因諾貝爾生理和醫學獎

P.sharpK.B.MullisPCR儀諾貝爾化學獎

M.Smith寡聚核苷酸介導基因突變法諾貝爾化學獎1994年A.Gliman信號傳導和G-蛋白諾貝爾生理和醫學獎

M.Rodbell1995年E.B.Lewis,C基因和果蠅突變關系探討諾貝爾生理和醫學獎

Nusslein-Volhard，

E.Wieschaus1993年R.Roberts，（一）理論上的三大發現40年代，發現了生物遺傳物質的化學本質是DNA50年代，Walson-crick提出了DNA結構的雙螺旋模型，搞清楚了生物遺傳的分子機制3.60年代，確定了遺傳信息的傳遞方式：DNA→RNA→protein（一）理論上的三大發現1.DNAisthegeneticmaterial1.DNAThegeneticmaterialofphageT2isDNA.DNAisthegeneticmaterialThegeneticmaterialofphage分子生物學第一章緒論課件2.DNAisadoublehelix2.DNADNAisadoublehelixDNAisadoublehelix3.Thecentraldogma3.Thecentraldogma定向基因改造設想

設想一能否讓禾本科的植物也能夠固定空氣中的氮？能否讓細菌“吐出”蠶絲？設想二能否讓微生物產生出人的胰島素、干擾素等珍貴的藥物？設想三經過多年的努力，科學家于20世紀70年代創立了可以定向改造生物的新技術——基因工程。定向基因改造設想設想一能否讓禾本科的植物也能夠固定空氣中的（二）技術上的四大發明基因的剪刀——限制性內切酶基因的針線——DNA連接酶基因的車子——載體逆轉錄酶（二）技術上的四大發明基因的剪刀——限制性內切酶基因的針線—限制性內切酶能識別雙鏈DNA中特定堿基順序的核酸水解酶大都從原核生物中發現提取的以內切方式水解核酸鏈中磷酸二酯鍵5’-P3’-OH分類：

Ⅰ型:復合功能酶,兼有修飾、切割兩種特性，識別位點和切割位點不一致，不能形成特異片段。

Ⅲ型：與Ⅰ型相似。

Ⅱ型：通常所說的限制性內切酶，識別序列為4～6個bp。限制性內切酶能識別雙鏈DNA中特定堿基順序的核酸水解酶分子生物學第一章緒論課件DNA連接酶將互補配對的兩個黏性末端連接起來，使之成為一個完整的DNA分子。連接的部位：磷酸二酯鍵，不是氫鍵DNA連接酶將互補配對的兩個黏性末端連接起來，使之成為一個完載體是攜帶靶DNA片段進入宿主細胞進行擴增和表達的工具。質粒（plasmid)為最常用的載體。可自主復制有遺傳標記和篩選標記具多克隆位點載體是攜帶靶DNA片段進入宿主細胞進行擴增和表達的工具。逆轉錄酶1970年，Baltimore和Temin等同時各自發現了逆轉錄酶，打破了遺傳學的中心法則，使真核基因的制備成為可能逆轉錄酶1970年，Baltimore和Temin等同時1973年Cohen完成第一個基因工程實驗經體外重組獲得雜合DNA雜合子轉化入大腸桿菌所需元件：限制性內切酶連接酶載體受體細胞1973年Cohen完成第一個基因工程實驗經體外重組獲得雜合分子生物學第一章緒論課件基因工程過程示意圖①從細胞中分離出DNA①②③④⑤⑥②限制酶截取DNA片斷③分離大腸桿菌中的質粒④DNA重組⑤用重組質粒轉化大腸桿菌⑥培養大腸桿菌克隆大量基因基因工程過程示意圖①從細胞中分離出DNA①②③④⑤⑥②限制酶TwoMethodsforDeliveringDNAintoPlantCellsTwoMethodsforDeliveringDNA制備抗蟲轉基因植物。分離毒素蛋白基因將毒素基因插入到Ti質粒中制備抗蟲分離毒素蛋白基因將毒素基因插入1994Transgenictomatoessoldintheshops1994TwomethodsofproducingtransgenicmiceTwomethodsofproducingtrans轉基因動物的一般制備過程。轉基因轉基因動物的一般制備過程（續）。轉基因動1988Transgenicsheep19881989atransgenicpig1989帶有人生長激素基因的轉基因小鼠正常小鼠帶有人生長激素基因的正常小鼠ProducingEnviropigsTransgenicpigMicroinjectionofgenesintopigeggProducingEnviropigsTransgenic轉基因食品

想說愛你不容易轉基因食品

想說克隆技術克隆技術分子生物學第一章緒論課件分子生物學第一章緒論課件分子生物學第一章緒論課件克隆技術大事記1938年:德國科學家首次提出克隆設想。1952年:科學家開始用青蛙進行克隆實驗。1970年:克隆青蛙實驗取得突破,青蛙卵發育成了蝌蚪1981年:科學家進行克隆鼠實驗,據稱用鼠胚胎細胞培育出了正常的鼠1984年:第一只胚胎克隆羊誕生。1997年2月24日:英國羅斯林研究所宣布克隆羊培育成功1998年2月23日:英國PPL醫療公司宣布，該公司克隆出一頭牛犢“杰弗遜先生”。1998年7月5日:日本科學家宣布，他們利用成年動物體細胞克隆的兩頭牛犢誕生。1998年7月22日:用成年鼠的體細胞成功地培育出了第三代共50多只克隆鼠1999年5月31日:美國夏威夷大學的科學家,利用成年體細胞克隆出第一只雄性老鼠1999年6月17日:美藉華人科學家楊向中克隆出小牛2000年1月3日:美國著名華人楊向東克隆出6頭牛犢。2000年1月:美國科學家宣布克隆猴成功，這只恒河猴被命名“泰特拉”。2000年3月14日:曾參與克隆小羊“多利”的英國PPL公司宣布成功培育出5頭克隆豬。克隆技術大事記1938年:德國科學家首次提出克隆設想。分子生物學第一章緒論課件

分子生物學第一章緒論課件基因組一個生物的所有基因一套完整單體的遺傳物質總和人類基因組計劃

Human

Genome

Project,HGP

于1990年正式啟動識別人類DNA中所有基因測定人類DNA的30億堿基對的序列將這些信息儲存到數據庫中開發出有關數據分析工具解決可能引發的倫理,法律和社會問題物種DNA數量HBV3.2kb噬菌體49kb大腸桿4000kb酵母17000kb果蠅164000kb人3000000kb對人類而言：22+X+Y+mtDNA人類基因組基因組一個生物的所有基因物種DNA數量對人類而言：人100-200kb克隆片段基因組測序的一般流程分級鳥槍測序法基因組DNA細菌人工染色體文庫DNA克隆的排序

（物理作圖）

分段測序隨機打斷后克隆DNA測序DNA序列的組裝100-200kb基因組測序分級鳥槍測序法基因組DNA細2001年為止已經測定了

599種病毒與類病毒

205種自然存在的質粒

185種細胞器

31種真細菌

7種古細菌

1種真菌

2種動物

1種植物2001年10月中國雜交水稻（秈稻）基因組工作框架圖完成2003年11月家蠶基因組“框架圖”繪制完成2004年3月完成紅原雞基因組序列圖的測序和組裝工作2004年10月21日Mimivirus病毒的基因組圖譜繪制2005年1月木瓜全基因組測序啟動。2001年為止已經測定了（三）分子生物學的發展趨勢進一步完善相關技術微量化自動化

產業化高通量學科的交叉、融合（三）分子生物學的發展趨勢進一步完善相關技術2、細胞生物學與分子生物學關系

細胞是生命的基本功能單位，基因功能必須通過細胞來表現，離開細胞，就沒有生命。四、分子生物學與其他學科的關系1、生物化學與分子生物學關系分子生物學：信息傳遞過程生物化學：物質與能量轉換過程生物化學是分子生物學的基礎；分子生物學≠生物化學四、分子生物學與其他學科的關系1、生物化學與分子生物學關系分4、遺傳學與分子生物學關系

研究生物的遺傳及變異規律遺傳變異的本質—DNA3、微生物學與分子生物學關系作為分子生物學研究的模型生物分子生物學操作的一部分（基因擴增、克隆、表達）

3、微生物學與分子生物學關系作為分子生物學研究的模型生物１、你對現代分子生物學的含義和包括的研究范圍是怎么理解的？復習思考題２、你對分子生物學的現況和今后的發展有何看法？

１、你對現代分子生物學的含義和包括的研究范圍是怎復習思考題２參考文獻和網頁網址TurnerP.C.etal.MolecularBiology.科學出版社2001WeaverR.MolecularBiology.科學出版社2001BenjaminLewin.GenesVI,OxfordUni.Press,1997閻隆飛張玉麟。《分子生物學》，中國農業大學出版社，1997朱玉賢李毅。《現代分子生物學》，高等教育出版社，1997李振剛。《分子遺傳學》，科學出版社，2000參考文獻和網頁網址TurnerP.C.etal.Mo作者：朱玉賢，李毅，鄭曉峰編著出版社：高等教育出版社出版時間：2007-11-