细胞生物学历史和展望

1、关于细胞生物学历史与展望第一张，PPT共六十一页，创作于2022年6月第一章 绪论HISTORY AND PERSPECTIVE第二张，PPT共六十一页，创作于2022年6月本章内容提要第一节 一小段历史 一、细胞的发现 二、细胞学说 三、细胞超微结构研究 四、分子细胞生物学第二节 细胞生物学学习方法第三节 对未来的展望附录 细胞生物学参考书第三张，PPT共六十一页，创作于2022年6月细胞生物学研究细胞的结构、功能和生活史。1）显微水平，光学显微镜下可见的结构。2）超微水平，电子显微镜下可见的结构。3）分子水平，细胞结构的分子组成，及其在生命活动中的作用。分三个层次：第四张，PPT共六十一页

2、，创作于2022年6月第一节 一小段历史第五张，PPT共六十一页，创作于2022年6月细胞生物学经历了四个主要发展阶段：1）1665-1830s，细胞发现，显微生物学。以形态描述为主。2）1830s-1930s，细胞学说，Cytology诞生。3）1930s-1970s，电镜技术应用， Cytology发展为细胞生物学。是细胞学的经典时期4）1970s以来，分子细胞生物学时代。第六张，PPT共六十一页，创作于2022年6月一、细胞的发现细胞生物学的变革和显微技术的改进息息相关。1590年J. 和Z. Janssen父子制作第一台复式显微镜。1610年Galileo Galilei用显微镜观察昆

3、虫。第七张，PPT共六十一页，创作于2022年6月Robert Hooke and his “cells”1665年英国人Robert Hooke出版显微图谱。观察了软木，并首次用cells来描述“细胞”。第八张，PPT共六十一页，创作于2022年6月Robert Hookes microscope第九张，PPT共六十一页，创作于2022年6月Micrographia 显微图谱 第十张，PPT共六十一页，创作于2022年6月Micrographia 显微图谱 第十一张，PPT共六十一页，创作于2022年6月1680年列文虎克是第一个描述活细胞的科学家。观察过植物、原生动物、水、鲑鱼的红细胞、牙

4、垢中的细菌、唾液、血液、精液等等。Hooke之后的160多年里，对细胞的研究没有实质进展。直到1830s消色差显微镜出现，人们才对细胞的结构和功能有了新的认识。 第十二张，PPT共六十一页，创作于2022年6月Made by A.van Leeuwenhoek (1632-1723).Magnification ranges at 50-275x.第十三张，PPT共六十一页，创作于2022年6月1831年R. Brown在兰科植物表皮细胞内发现了细胞核。1836年GG. Valentin在动物神经细胞中发现了细胞核与核仁。这些工作对于细胞学说的诞生具有重要意义。 第十四张，PPT共六十一页，创

5、作于2022年6月二、细胞学说 Cell Theory是19世纪的重大发现之一，其基本内容有三条：细胞是有机体，一切动植物都是有细胞发育而来，并由细胞和细胞产物所构成。每个细胞作为一个相对独立的单位，既有它自己的生命，又对于其他细胞共同组成的整体的生命有助益；新细胞可以通过已存在的细胞繁殖产生。第十五张，PPT共六十一页，创作于2022年6月通常认为施莱登（MJ. Schleiden）和施旺（T. Schwann）正式提出了细胞学说。实际上它是19世纪许多科学家共同努力的结果。包括:BC. Dumortier、JB. de Lamark、CB. Milbel、H. Dutrochet、R. B

6、rown、JE. Purkyne、R. Remak、R.Virchow等许多著名科学家。第十六张，PPT共六十一页，创作于2022年6月Jean-Baptiste de Lamark 第十七张，PPT共六十一页，创作于2022年6月1838年Schleiden发表“植物发生论” ，认为无论怎样复杂的植物都由细胞构成。但他以free-cell formation理论来解释细胞形成。Schwann提出了“细胞学说”（Cell Theory) ；1839年发表了“关于动植物结构和生长一致性的显微研究”。第十八张，PPT共六十一页，创作于2022年6月Matthias Jacob SchleidenT

7、heodar Schwann第十九张，PPT共六十一页，创作于2022年6月Schwann提出：有机体是由细胞构成的；细胞是构成有机体的基本单位。但他也采用了的Schleiden细胞形成理论。1855年，德国人R. Virchow 提出omnis cellula e cellula（细胞只能来自细胞）的著名论断；进一步完善了细胞学说。第二十张，PPT共六十一页，创作于2022年6月Rudolf Virchow 第二十一张，PPT共六十一页，创作于2022年6月19世纪30年代后发现活细胞并不是空的而是充满粘稠的液体。F. Dujardin（1835）将之称为“sarcode”；JE. Purk

8、inje（1839）和von Mohl（1846）则将之称作原生质“protoplasm” 。如今“原生质”一词已从生物学文献中消失了，但在当时具有十分重要的意义。 第二十二张，PPT共六十一页，创作于2022年6月第二十三张，PPT共六十一页，创作于2022年6月三、细胞超微结构研究1932年德国人E. Ruska和M. Knoll发明透射电镜，人类视野进入超微领域 。1939年Siemens公司生产商品电镜。1940-50s用电镜观察了各类细胞超微结构。并结合超速离心、电泳、无细胞体系等分析技术研究这些结构的功能。Cytology发展为Cell Biology。第二十四张，PPT共六十一页

9、，创作于2022年6月四、分子细胞生物学时代1869年瑞士人F. Miescher 从脓细胞中分离出核酸，但未引起重视。1944年O. Avery等通过细菌转化试验，1952年M. Chase等通过噬菌体标记感染实验肯定了核酸与遗传的关系。第二十五张，PPT共六十一页，创作于2022年6月微生物转化试验第二十六张，PPT共六十一页，创作于2022年6月发现细胞可以在培养基上自我生长和繁殖HeLa cells are cultured tumor cells isolated from a cancer patient named Henrietta Lacks in 1951. It is t

10、he first human cell to be kept in culture for long periods of time and is still used today.Johns Hopkins univesity,in 1951第二十七张，PPT共六十一页，创作于2022年6月1952年Franklin拍摄到清晰的DNA晶体X-衍射照片。1953年她认为DNA是一种对称结构，可能是螺旋。 第二十八张，PPT共六十一页，创作于2022年6月1953年，Watson 和 Crick提出DNA双螺旋模型。与Wilkins分享1962 年诺贝尔生理学与医学奖 。第二十九张，PPT共六十

11、一页，创作于2022年6月1958 年Crick 提出分子遗传的“中心法则”。1961-1964年Nirenberg 等破译遗传密码。1972年DA. Jackson，RH. Symons和P. Berg创建DNA体外重组。1973年SN. Cohen和HW. Boyer将外源基因拼接在质粒中，并在大肠杆菌中表达。一系列技术和理论的提出，使细胞生物学与分子生物学的结合越来越紧密。 第三十张，PPT共六十一页，创作于2022年6月1983年，Mullis发明PCR仪，于1993年获诺贝尔化学奖。第三十一张，PPT共六十一页，创作于2022年6月1990年，美国国会正式批准的“人类基因组计划” （

12、Human Genome Project）。 我国于1993年加入该计划，承担其中1%的任务，即人类3号染色体短臂上约30Mb的测序任务。2000年6月28日人类基因组工作草图完成。同年，美国国立卫生研究院给一名患有先天性重度联合免疫缺陷病的4岁女孩实施了首例基因治疗。这种疾病因腺苷脱氨酶（ADA）基因变异引起。第三十二张，PPT共六十一页，创作于2022年6月1996年7月5日，世界上第一只克隆羊“多利”在英国苏格兰卢斯林研究所的试验基地诞生。第三十三张，PPT共六十一页，创作于2022年6月EMBRYO COLONING第三十四张，PPT共六十一页，创作于2022年6月2001年诺贝尔生理

13、医学奖细胞周期调控机理Leland H. Hartwell R. Timothy (Tim) Hunt Sir Paul M. Nurse 美国英国第三十五张，PPT共六十一页，创作于2022年6月2002年诺贝尔诺贝尔生理学或医学奖器官发育的遗传调控和细胞程序性死亡Sydney BrennerH. Robert HorvitzJohn E. Sulston 英国美国英国布雷诺尔霍维茨苏尔斯顿第三十六张，PPT共六十一页，创作于2022年6月2003年诺贝尔化学奖细胞膜水通道，离子通道结构和机理Peter AgreRoderick MacKinnon 美国彼得阿格雷罗德里克麦金农第三十七张，P

14、PT共六十一页，创作于2022年6月2004年诺贝尔生理与医学奖气味受体和嗅觉系统的组成Richard AxelLinda B. Buck美国第三十八张，PPT共六十一页，创作于2022年6月2005年诺贝尔生理与医学奖幽门螺杆菌及其在胃炎和胃溃疡方面的作用。Barry J. MarshallJ. Robin Warren第三十九张，PPT共六十一页，创作于2022年6月2006年诺贝尔生理与医学奖RNA干扰Andrew Z. FireCraig C. Mello第四十张，PPT共六十一页，创作于2022年6月2007年诺贝尔生理学医学奖基因打靶技术Mario R. CapecchiSir M

15、artin J. EvansOliver Smithies 马里奥卡佩奇奥利弗史密斯马丁伊文思因美国英国第四十一张，PPT共六十一页，创作于2022年6月2008年诺贝尔生理学或医学奖德国科学家 人乳头状瘤病毒两名法国科学家：艾滋病病毒哈拉尔德豪森弗朗索瓦丝巴尔西诺西吕克蒙塔尼第四十二张，PPT共六十一页，创作于2022年6月2009年度诺贝尔生理学或医学奖 三位美国科学家端粒酶 伊丽莎白布兰克波恩卡罗尔格雷德杰克绍斯塔克第四十三张，PPT共六十一页，创作于2022年6月2010年诺贝尔生理学或医学奖 英国生理学家罗特爱德华兹 体外受精技术又称试管婴儿技术 第四十四张，PPT共六十一页，创作于

16、2022年6月美国科学家布鲁斯博伊特勒、法国科学家朱尔斯霍夫曼和加拿大科学家拉尔夫斯坦曼因 2011年 解码免疫系统奥秘 第四十五张，PPT共六十一页，创作于2022年6月第四十六张，PPT共六十一页，创作于2022年6月第四十七张，PPT共六十一页，创作于2022年6月第四十八张，PPT共六十一页，创作于2022年6月2014年诺贝尔奖生理学或医学奖发现了大脑中形成定位系统的细胞第四十九张，PPT共六十一页，创作于2022年6月2014年诺贝尔奖生理学或医学奖第五十张，PPT共六十一页，创作于2022年6月当前细胞生物学研究中三大基本问题 细胞内的基因组是如何在时间与空间上有序表达的？ 基因

17、表达产物产物主要指蛋白与核酸、脂质、多糖及其复合物，它们是逐级装配成能行体生命活动的基本结构体系的？基因表达产物这些产物是一些活性因子与信号分子，这些因子是如何调节细胞最重要的生命过程的？ 第五十一张，PPT共六十一页，创作于2022年6月当前细胞基本生命活动研究若干重大课题 染色体DNA与蛋白质相互作用关系 细胞增殖、分化、凋亡的相互关系及其调控 细胞信号传导的研究 细胞结构体系的装配 第五十二张，PPT共六十一页，创作于2022年6月最集中的三个领域根据美国科学情报研究所（ISI）1997年SCI（Science Citation Index）收录及引用论文检索说明，目前全世界自然科学研究

18、中论文发表最集中的三个领域分别是：细胞信号转导、细胞凋亡和基因组与后基因组学研究。第五十三张，PPT共六十一页，创作于2022年6月当前全球研究最热门的是三种疾病及研究方向癌症、心血管病、艾滋病和肝炎等传染病5大研究方向是（1）细胞周期调控（2）细胞凋亡（3）细胞衰老（4）信号转导（5）DNA的损伤与修复第五十四张，PPT共六十一页，创作于2022年6月细胞生物学由细胞学（Cytology）发展而来。是当代生物技术的支撑学科。发展迅速，期刊数量最多， SCI源期刊中细胞生物学的平均影响影子为4.1。 Cell杂志的影响因子为37.297。Science为24.676。Nature为27.368。第五十五张，PPT共六十一页，创作于2022年6月免费的数据库，提供918种期刊的全文。包括著名的JCB、PNAS、JBC等第五十六张，PP