分子生物学简史

1、分子生物学进展分子生物学进展周次周次章节章节讲课内容讲课内容主讲教师主讲教师2 21 1、2 2基因、基因组的结构与功能基因、基因组的结构与功能王凯荣王凯荣3 33 3、4 4复制与突变复制与突变/ /研究基因及基因活性研究基因及基因活性的分子工具的分子工具4 45 5、6 6基因表达与基因表达调控基因表达与基因表达调控张雪燕张雪燕5 57 7基因组学及相关组学基因组学及相关组学6 68 8细胞信号转导细胞信号转导韩跃武韩跃武7 79 9细胞增殖与分化细胞增殖与分化8 81010基因变异与疾病基因变异与疾病郝春燕郝春燕9 91111细胞增生性疾病的分子机制细胞增生性疾病的分子机制1010191

2、9基因操作基因操作肖尚英肖尚英11112020疾病相关基因的克隆与基因功能研究疾病相关基因的克隆与基因功能研究12122222基因工程药物与疫苗基因工程药物与疫苗姚海燕姚海燕13132121、2323基因诊断、基因治疗基因诊断、基因治疗14142424分子生物学与药物发现分子生物学与药物发现韩跃武韩跃武绪绪 论论什么是分子生物学？什么是分子生物学？n是一门从分子水平研究生命现象、生命本是一门从分子水平研究生命现象、生命本质、生命活动及其规律的科学。质、生命活动及其规律的科学。 难以区分与生物化学的区别难以区分与生物化学的区别n分子水平研究基因的结构和功能。分子水平研究基因的结构和功能。 分子水

3、平分子水平细胞水平细胞水平整体水平整体水平 生命科学的发展过程生命科学的发展过程分子生物学与其他学科的关系分子生物学与其他学科的关系分子生物学源于遗传学和生物化学分子生物学源于遗传学和生物化学早期的遗传学应称为传递遗传学，不属分子早期的遗传学应称为传递遗传学，不属分子生物学或分子遗传学。生物学或分子遗传学。1944年，将基因作为分子研究称为可能，年，将基因作为分子研究称为可能，分子生物学诞生分子生物学诞生1865年，孟德尔发表了年，孟德尔发表了对豌豆的对豌豆的7个遗传性状个遗传性状的研究结果。的研究结果。基因以不同形式或等位基因存在，一个等位基因中，一基因以不同形式或等位基因存在，一个等位基因

4、中，一个是显性的，一个是隐性的。因此，杂合子含有基因的两个是显性的，一个是隐性的。因此，杂合子含有基因的两个不同等位基因，通常表现由显性等位基因决定的性状，个不同等位基因，通常表现由显性等位基因决定的性状，隐性基因并没有丢失，当与另一个隐性等位基因配对或纯合子隐性基因并没有丢失，当与另一个隐性等位基因配对或纯合子时可发挥作用。时可发挥作用。摩尔根摩尔根1910年，摩尔根为染色体学说提供了第一个决定性证据。年，摩尔根为染色体学说提供了第一个决定性证据。果蝇中的基因重组果蝇中的基因重组基因在染色体的位置基因在染色体的位置1931年，年，Barbara McClintok 和和Harriet Cre

5、ighton提供了提供了重组的直接物理学证明，通过对玉米染色体的显微观察，重组的直接物理学证明，通过对玉米染色体的显微观察，检测到特定染色体上易鉴定特征间的重组。检测到特定染色体上易鉴定特征间的重组。 传递遗传学的研究让我们认识到了关于基因传递、染色体传递遗传学的研究让我们认识到了关于基因传递、染色体上基因定位的重要内容，但是并没有解决以下问题：基因由什上基因定位的重要内容，但是并没有解决以下问题：基因由什么构成，怎样发挥作用？么构成，怎样发挥作用？分子遗传学分子遗传学1869年，年，Friedrich Miescher在细胞核中发现了在细胞核中发现了“核素核素”，19世纪末，化学家已经知世纪

6、末，化学家已经知道了道了DNA及及RNA。1944年，年，Oswald Avery及同事及同事在在Frederick Griffith的细菌遗传的细菌遗传性状转移实验的基础上证明性状转移实验的基础上证明DNA就是携带遗传物质的多聚物。就是携带遗传物质的多聚物。基因如何发挥作用？基因如何发挥作用？1902年，年，Archibald Garrod注意到注意到人类尿黑酸症（人类尿黑酸症（alcaptonuria)似乎似乎是一种孟德尔隐性性状，可能由一是一种孟德尔隐性性状，可能由一个缺陷或突变的基因引起。其主要个缺陷或突变的基因引起。其主要症状是患者尿液里的黑色素沉积，症状是患者尿液里的黑色素沉积，G

7、arrod认为这源于生化途径中某种认为这源于生化途径中某种中间产物的不正常积累。中间产物的不正常积累。生物化学家已经证实生物体生物化学家已经证实生物体发生的不计其数有酶催化的发生的不计其数有酶催化的化学反应。化学反应。假说：一个缺陷的基因导致一个缺陷的酶。假说：一个缺陷的基因导致一个缺陷的酶。George Beadle; E.L. Tatum 以链孢霉为实验材料以链孢霉为实验材料证明了单个基因参与了反应，证实缺陷基因造成证明了单个基因参与了反应，证实缺陷基因造成缺陷（或缺失）酶。缺陷（或缺失）酶。Rosalind Franklin, Maurice Wilkins获得了获得了DNA的的X-射线衍射数据。射线衍射数据。沃森和克里克及沃森和克里克及他们提出的他们提出的DNA双螺旋模型。双螺旋模型。1958年，年，Matthew Meselson和和Franklin Stahl证明细菌证明细菌中中DNA复制遵守半保留方式。复制遵守半保留方式。Francois Jacob 和和Sydney Brenner 提出核糖体不是特提出核糖体不是特异的翻译机器，可根据访问核糖体异的翻译机器，可根据访问核糖体mRNA的不同指令，的不同指令，产生无数不同的蛋白质。产生无