《绪论遗传物质DNA》PPT课件.ppt

1 分子生物学导论周四第3 4小节 2 本次内容 1个人简介2课程安排3考试安排4绪论5第一章DNA是遗传物质 3 1个人简介 姓名 梁荣奇籍贯 山东莒县学历 博士职称 副教授专业 作物遗传育种方向 转基因小麦 4 Email liangrq rongqiliang 办公室 农学楼339电话 62731064 5 本次内容 1个人简介2课程安排3考试安排4绪论5第一章DNA是遗传物质 6 教学日历 7 本次内容 1个人简介2课程安排3考试安排4绪论5第一章DNA是遗传物质 8 结业成绩100分平时成绩 10 期末考试 90 9 平时成绩1 从DNA复制 RNA转录 蛋白质翻译3个方面 叙述真核生物和原核生物的异同 30分 2 查找1篇植物分子生物学 植物分子遗传学或植物基因工程方面的英文研究论文 2009年1月以后发表 并根据文章内容 用中文整理出 1 研究背景 现状 基础 研究目的 研究意义 研究内容 研究方案 技术路线 研究结论 创新点 2 如果你对该研究感兴趣 想开展后续研究 做什么内容 20分 3 课堂作业2 3次 30分 4 不定期考勤 20分 10 期末考试题型1 名词解释 20分 2 是非题 20分 3 单项选择 20分 4 简答题 40分 11 考试人数121 最高98分 最低55分 平均79 8分 80分以上占到50 2008 2009学年春季学期 12 本次内容 1个人简介2课程安排3考试安排4绪论5第一章DNA是遗传物质 13 4 1什么是分子生物学 广义 MolecularBiology蛋白质及核酸等生物大分子的形态 结构与功能的研究都属于分子生物学的范畴 也就是从分子水平阐明生命现象和生物学规律 14 狭义 BiologyofNucleicAcid分子生物学偏重于核酸的研究 主要研究基因和DNA的结构 DNA的复制 转录 RNA的翻译 基因表达调控的过程 其中也涉及到与这些过程有关的蛋白质和酶的结构与功能 15 4 2分子生物学起源 简史 序幕1869年Miescher首次提取鲑鱼精子DNA1910年Kossel首次获得单核苷酸 腺嘌呤 胸线嘧啶 奠基时期Mendel Morgan大发展时期1944年Griffith和Avery肺炎球菌转化实验1952年Hershey和Chase证实DNA是遗传物质1953年Watson和CrickDNA双螺旋模型1965年Watson和Monod操纵子学说 16 DNA到底是什么样的呢 Avery在1944年的报告中这样写道 当溶液中酒精的体积达到9 10时 有纤维状物质析出 如稍加搅动 这种物质便会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 溶解纤维状物质并重复沉淀数次 可提高其纯度 这一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 17 分子生物学时代 对DNA分子的物理化学研究导致了现代生物学翻天覆地的革命 二 分子生物学发展简史 历年诺贝尔生理医学和化学奖 18 TheNobelPrizeinChemistry1946 forhisdiscoverythatenzymescanbecrystallized fortheirpreparationofenzymesandvirusproteinsinapureform JamesBatchellerSumner萨姆纳 JohnHowardNorthrop诺思罗普 WendellMeredithStanley斯坦利 CornellUniversity RockefellerInstituteUSA RockefellerInstituteUSA 1904 1971 1887 1955 19 TheNobelPrizeinChemistry1958 forhisworkonthestructureofproteins especiallythatofinsulin 胰岛素 FrederickSanger CambridgeUniversity 1918 Beadle Tatum Onegene oneenzyme 细菌的基因重组和遗传物质结构方面的发现 化学过程的遗传调节的研究 J Lederberg 33y 20 JamesWatson 34y FrancisCrick 46y MauriceWilkins 46y DNADoubleHelixmodel1953 TheNobelPrizeinPhysiologyorMedicine1962 21 Watson Crick Wilkins Franklin 22 M H F Wilkins RosalindFranklin X rayphotographofDNAwithhighquality 核糖与磷酸连接成的扭曲绳子 每一节上都有配对的碱基 1951 King sLab LondonUniversityUK 23 24 RosalindE Franklin1920 1958 2000年 伦敦大学国王学院决定把新建的一座生物系大楼命名为 弗兰克林 威尔金斯 大楼 以纪念她在生物学领域的巨大贡献 2002年 英国皇家学会设立3万英镑的 弗兰克林奖章 以奖励像她那样在科研领域做出重要贡献的科学家 25 FrancoisJacob 44y JacquesMonod 55y French Lac OperonTheory TheNobelPrizeinPhysiologyorMedicine1965 ConceptofmRNA 26 TheNobelPrizeinPhysiologyorMedicine1968 R HolleyH G KhoranaM Nirenberg 27 PhagegroupPhageinfectioncycleDNAasgeneticmaterial M Delbruck1906 1981 A Hershey1908 1997 TheNobelPrizeinPhysiologyorMedicine1969 Luria1912 1991 28 Reversetranscription 引发癌症的内因 TheNobelPrizeinPhysiologyorMedicine1975 29 TheNobelPrizeinPhysiologyorMedicine1978 forthediscoveryofrestrictionenzymesandtheirapplicationtoproblemsofmoleculargenetics 30 TheNobelPrizeinChemistry1980 fortheircontributionsconcerningthedeterminationofbasesequencesinnucleicacids MRCLaboratoryofMolecularBiologyCambridge GreatBritain 31 TheNobelPrizeinChemistry1980 forhisfundamentalstudiesofthebiochemistryofnucleicacids withparticularregardtorecombinant DNA DNA重组 PaulBerg StanfordUniversity 1926 32 BarbaraMcClintock 81y DNAtransposableelement TheNobelPrizeinPhysiologyorMedicine1983 33 BarbraMcClintock 1902年6月16日出生于美国康涅狄格州 1944年 成为美国全国科学院院士 第二年开始担任美国遗传学会主席 1948年第一次公开介绍了一个术语 转座子 1965年 Jacob Monod 因提出操纵子 获得了诺贝尔奖1976年 科学家惊讶于她超越时代的科学发现 1983年 第一位独立获得诺贝尔奖的女科学家 1992年9月2日 在冷泉港去世 终年90岁 她一生未婚 只对玉米情有独钟 34 fortheirdiscoveryofcatalyticpropertiesofRNARibozyme TheNobelPrizeinChemistry1989 35 TheNobelPrizeinChemistry1993 发明了重新编组DNA的 寡聚核苷酸定点突变 法 forhisinventionofthepolymerasechainreaction PCR method 36 TheNobelPrizeinPhysiologyorMedicine1993 因发现断裂基因而共同获得诺贝尔生理学或医学奖 罗伯茨 RichardJ Roberts 夏普 PhillipASharp 37 TheNobelPrizeinPhysiologyorMedicine1997 因发现了一种全新的蛋白致病因子 朊蛋白 并在其致病机理的研究方面做出了杰出贡献 而获得诺贝尔医学及生理学奖 普鲁西纳 StanleyB Prusiner 38 德裔美籍科学家布洛贝尔荣获1999年度诺贝尔生理医学奖 蛋白质带有控制其在细胞中移动和固定的信号 Nature 1999 401 6754 6253 39 2002年 美国科学家约翰 芬恩 日本科学家田中耕一 库尔特 维特里希因发明了对生物大分子进行确认和结构分析 质谱分析的方法 而共同获得诺贝尔化学奖 2004年 以色列科学家阿龙 西查诺瓦 阿弗拉姆 赫尔什科和美国科学家伊尔温 罗斯 IrwinRose 因三人因突破性地发现人类细胞对无用蛋白质的 废物处理 过程 而共同获得诺贝尔化学奖 2005年 澳大利亚巴里 马歇尔 罗宾 沃伦1983年发现了慢性胃炎及消化性溃疡的致病菌 幽门螺旋菌 40 2006年 美国科学家安德鲁 法尔和克雷格 梅洛因为他们发现了 干扰 RNAi 机制而被授予诺贝尔生理学或医学奖 41 美国科学家独享2006年诺贝尔化学奖 真核转录的分子基础科恩伯格的贡献是他制作了详细的检晶仪图片 形容了真核细胞转录的整个运传情况 我们在他的图片中可以看到新的RNA反转录脢是如何演变的 和数个在转录过程中必需的其它分子的作用 这些图片是如此的详细 人们可以分清楚不同的原子 使人们可以理解转录机制和转录是如何被管理的 他的父亲亚瑟 考恩伯格也是因为在基因方面的研究获得1959年的诺贝尔生理学或医学奖 老科恩伯格阐述了基因信息是如何从母亲身上传给她的女儿的 而获得诺贝尔医学奖的 科恩伯格59岁 现就职于斯坦福大学医学院 42 美英科学家因干细胞研究获2007诺贝尔医学奖 两名美国科学家卡佩奇 史密斯以及与英国科学家埃文斯分享殊荣 43 美国WoodsHole海洋生物学实验室的OsamuShimomura 下村修 哥伦比亚大学的MartinChalfie和加州大学圣地亚哥分校的RogerY Tsien 钱永健 钱学森的堂侄 3位美科学家因发现并发展了绿色荧光蛋白 GFP 而获得2008诺贝尔化学奖 44 德国科学家哈拉尔德 楚尔 豪森 HaraldzurHausen 因发现人乳突淋瘤病毒引发子宫颈癌获此殊荣 两名法国科学家弗朗索瓦丝 巴尔 西诺西 Fran oiseBarr Sinoussi 和吕克 蒙塔尼 LucMontagnier 因发现人类免疫缺陷病毒获此殊荣 2008年度诺贝尔生理学或医学奖 45 我国生物化学和分子生物学的进展 我国生物科学家吴宪20世纪20年代与汪猷 张昌颖等人一道完成了蛋白质变性理论 血液生化检测和免疫化学等一系列有重大影响的研究 46 20世纪中下叶 我国科学家相继实现了人工全合成有生物学活性的结晶牛胰岛素 采用有机合成与酶促相结合的方法完成了酵母丙氨酸转移核糖核酸的人工全合成 47 邹承鲁1923年出生于山东青岛 生物化学家 1958年 他参加发起人工合成胰岛素工作 并负责胰岛素A和B链的拆合 这项工作的完成确定了胰岛素全合成路线 为人工合成胰岛素做出了重要贡献 2006年11月23日5时20分在北大医院因病逝世 享年83岁 48 诺贝尔奖分布 诺贝尔奖获得最多的国家是美国 美国人口占世界人口总数的比例不到5 美国获得诺贝尔科学奖的人数却占全球获得该奖人数的70 以上 美国共有278位诺贝尔奖获得者 其中文学奖获得者11位 和平奖19位 经济学奖34位 化学奖54位 物理学奖75位 生理学或医学奖85位 2008年日本科学家又在物理 化学研究领域有4人得了诺贝尔奖 至今有16位日本科学家得了诺贝尔奖 其中13人获得自然科学奖 物理学7名 化学5名 医学1名 而且多数为日本国内科学家 英国剑桥大学的分子生物实验室 在50年前不仅完成了DNA结构模型 它还造就了12个诺贝尔奖 25位诺贝尔奖获得者 成为世界科学史上少有的著名研究机构 49 附 诺贝尔奖世界大学列表的原址及三个以上诺贝尔奖的大学 以获奖时所在单位为准 美国大学诺贝尔奖排名 50 从基因概念发展到现代基因组定义所历经的不同阶段 遗传学发展简史 51 遗传信息传递的中心法则 52 4 3分子生物学的基本原理 1 构成生物体有机大分子的单体在不同生物中都是相同的 2 生物体内一切有机大分子的建成都遵循着各自特定的规则 3 某一特定生物体所拥有的核酸及蛋白质分子决定了它的属性 53 分子生物学研究的三大主要领域 基因分子生物学 结构生物学 生物技术理论与应用 54 4 4分子生物学的方法学 1 研究物理和化学性质的方法 下页表 2 分子生物学的遗传方法将遗传分析应用于分子领域 推测特定基因和这些基因引起的代谢之间的关系 利用突变体生物 发展模型或方案 来解释基因或其产物在代谢过程中的作用及其与细胞功能的关系 通过定点突变 人工合成核苷酸序列 可以直接检测特定核苷酸序列对蛋白质结构 功能的作用 反向遗传学 55 部分分子生物学实验方法回顾 56 4 5分子生物学研究概况 1 核酸的生物合成2 核外DNA的研究3 RNA与蛋白质合成的关系4 核酸的新陈代谢5 重要核酸工具酶的发现 57 6 核酸分子中核苷酸序列的测定7 核酸高级结构的测定8 基因表达与调控