第1章分子生物学发展简史

1、生物学授课专业：生物技术、生物科学玉林师范学院生命科学与技术学院（wxmin99）2013.9授课对象：生物技术、生物科学授课学时：42学时教学办法：1. 教师主讲2. 学生参与形式：80%+20%Reference克隆实验指南1 .2.3.4.5.6.7.精编生物学实验指南PCR技术实验指南生物学实验基础现代生物学实验技术生物学实验技术生物学基础技术生物技术各：小木虫、生物谷、螺旋网、等第一章1.1生物学发展简史生物学的生物学侧重于从水平研究遗传信息的传递、表达和调控，是在遗传学和生物化学基础上发展起来的学科。生物学可以追溯到经典遗传学或称传递遗传学。传递遗传学侧重于研究遗传性状从亲本向子代

2、传递的规律。1.1.1 传递遗传学(transmission genetics)，研究了植物遗传现象，发18581865现了分离定律和自由组合定律。提出了遗传因子(后改称)的概念。是经典遗传学或传递遗传学的奠基人。1910年，遗传规律，证实了利用果蝇进行试验，发现了连锁遗传学说，首次将遗传因子于上。细胞学说、进化论和遗传学三定律是现的三大基石。物学GregorMendel(1822-1884),奥地利科学家，经典遗传学的奠基人1857-1864的7年中，进行了豌豆的杂交研究，1865年了他的划的植物杂交试验在中提出了“遗传因子”的概念，并得出了三条规律：显性规律(The Law of Domi

3、nance)分离规律(The Law of Segregation)自由组合规律(The Law of Independent Assortment)遗传学(molecular genetics)1.1.21869年，Miescher分离出核酸。1944年，Avery通过球菌转化试验证明DNA是遗传物质。1952 年， Hershey和Chase 利用噬菌体Avery的结论。细菌实验证明了1953年，Waston和Crick提出了DNA的双螺旋结构模型，推动了的生物学的形成，使生命科学全面进入水平研究，是生物学发展史上的里程碑。1910年，Morgan的上。遗传理论 ，存在于“性状”与“”相耦

4、联，成为现代遗传学的奠基石。学说、连锁遗传规律andCrick 提Watson出的DNA双螺旋模型(double helix)1938年洛克菲勒Warren Weaver在年终报告里提到“ 渐渐地又产生了一门科学生物学(Molecular Biology)， 这是揭开许多生命细胞基本单元奥秘的开端”。1938年 Astburu, W.T.和Bell, F.D.首次X光衍射研究。脱氧核糖核酸的Astburu, W.T.和Bell, F.D.认为是他们于1950年在Harvey演讲时首先提出生物学这个术语。u Erwin chargaff： “没有执照的生物化学实践”u Crick：强调学科交叉：

5、“我不得不称是生物学家。因为当别人问我是做什么工作时，我不想一次次的解释我是结晶学家、生物物理学家、生物学家、遗传学家的混合物。”u Monod： “生物学家的新意是认识到生物体的基本性质可以用大的结构来解释。”生化、遗传、显。生物学和生物物理学的界限变得越来越不明学科关系分子遗传学遗传学生物学学科地位是当前生命科学中发展最快的前沿领域 正在与其它学科广泛交叉与渗透的重要前沿领域临床医学生物学生物学的发展1.21953Watson & CrickDNA Double Helix M及随后 Crick提出的Central Dogma 中心法则的自我能力解释了的两个基本属性性状表达的能力从此核酸的

6、生物学得到了迅猛的发展McClintock B. 50年代初发现称转座元件。1983年获得奖。1958年，Meselson和Stahl证明DNA半保留半保留。是遗传消息能准确传代的保证。是物质稳性的基础。StahlMeselson1961年，法国科学家Jacob和Monod提出子学说Jacob Monod （法国）1965此外，1953年，Zamecnik发现蛋白质的场所是核糖体Francis JacobJacques Monod提出并证实了Operon作为调节细菌细胞代谢的机制，首次提出mRNA的存在。Kendrew Perutz (英国)1962John C. KendrewMax F.

7、Perutz测定了肌红蛋白及血红蛋白的高级结构(三级)成为物大结构的先驱Holly Khorana康奈尔大学1968 Nirenberg,国立卫生威斯康星大学Marshall W.NirenbergRobert W.HolleyHar GobindKhorana酵母phetRNA的核苷酸序列并证明了所有tRNA三级结构的相似性第一个了核酸，并人工了酵母破译了遗传1970年，Temin 和Baltimore在RNA肿瘤逆转录酶。中发现The Nobel Prize in Physiology or Medicine 1978for the discovery of restriction enz

8、ymes and their application toproblems of molecular geneticsWerner ArberHamilton O. SmithDaniel NathansJohns Hopkins University School of MedicineBaltimore, USA1928 - 1999Biozentrum der UniversittSwitzerland 1929 -Johns Hopkins University School of MedicineBaltimore, USA1931 -FrederickSanger酶法核苷酸测序的设

9、计者Walter GilbertPaul BergDNA重组，在细菌中表达胰岛素DNA重组技术的元老化学法的设计者Prusiner图1-1 患有病的小孩生物学的概念 广义的 狭义的生物学生物学 核酸 蛋白质 核酸生物学概念广义的生物学：蛋白质及核酸等生物大结构和功能的研究都属于生物学的范畴，即从水平阐明生命现象和生物学规律。狭义的生物学：偏重于核酸()的生物学，主要研究或DNA的、转录、表达和调控等过程，也涉及与这些过程相关的蛋白质和酶的结构与功能的研究。What is Molecular Biology?Molecular biology seeks toexplaintherelation

10、shipsbetween the structure and function of biological molecules and how these relationships contribute to the operation and control of biochemical processes.-Turner.Molecular biology isthestudyofgenesandtheir activities at the molecular level, including transcription, translation, DNA replication, r

11、ecombination and translocation.-Robert Weaver生物学是研究核酸、蛋白质等生物大 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真正揭示生物世界的奥秘，由 地适应自然界转向主动地改造和重组自然界的基础学科。现代生物学 -、生物学的主要研究内容所有生物体中的有机大都是以碳原子为，并以共价键的形式与氢、氧、氮及磷以不同方式的。不仅如此，一切生物体中的各类有机大都是由完全相同的单体，如蛋白质中的20种氨基酸、DNA及RNA中的8种碱基所组合而成的，由此产生了生物学的3条基本原理：生物体有机大生物体内一切有机大的单体在不同生物中都是相同的；的建成都遵循着各自特定的规则；某一特定生物体所拥有的核酸及蛋白质决定了它的属性。生物大的单体是相同的共同的核酸语言共同的蛋白质语言 生物遗传信息的表达的中心法则相同DNApolypeptidescharacterRNAprotein 生物大单体的排列（核苷酸，氨基酸）个性高级结构生物大之间的互作生物学研究的三大领域的生物学：的概念、结构、表*达、重组、交换结构生物学：*DNA蛋白质激素和受体酶和底物生物大生物大的结构与功能之间的互作生物技术理论与应用工程、细胞工程、酶工程、发酵工程、蛋白质工程*(狭义的生物学)生物学的延伸生物学结构生物学发育生物学神经生物