分子生物学 1绪论课件

1、C分子生物学MOLECULAR BIOLOGYGG Tel:E-mail: lxhxhsfdx QQ: 350783409 刘 小 红1 二十世纪生命科学的面貌2 分子生物学的概念3 二十一世纪分子生物学展望4 教材与参考书5 几个重要的实验 第一章 绪 论重点内容：分子生物学概念；分子生物学的三大原则；分子生物学研究的三大领域；DNA是遗传物质的实验证明。难点内容：DNA是遗传物质的实验证明；未来生物学形成的新热点及领域。了解内容：人类对生命现象的认识；现代生物学的发展；分子生物学的延伸；自然科学历史舞台角色的重大变化；未来生物学形成的新热点及领域；应用生物学发展；

2、遗传因子假说； 果蝇交配实验.1 二十世纪生命科学的面貌1.1 人类对生命现象的认识1.2 现代生物学的发展1.3 分子生物学的延伸数、理、化相关学科生物学实验技术渗透 交叉近代生物学生物学个性共性宏观生物学（生态学为核心）微观生物学（分子生物学为核心）细胞水平分子水平结构生物学，发育生物学，神经生物学等新兴学科发展生物多样性研究资源保护与利用人类生态环境的保护工农业生产持续发展1.2现代生物学的发展分子生物学分子结构生物学分子发育生物学分子神经生物学分子育种学分子肿瘤学分子细胞生物学分子免疫学分子病毒学分子生理学分子考古学分子遗传学分子数量遗传学分子生态学分子进化学.分子生物学渗透到生物学几

3、乎所有学科分子生物学成为现代生命科学的共同语言 1.3 分子生物学的延伸2.1 分子生物学的定义 Molecular biology is the study of genes and their activities at the molecular level, including transcription, translation, DNA replication, recombination and translocation. Molecular Biology-Robert F. Weaver (Version 2)分子生物学是研究核酸、蛋白质等生物大分子的形态、结构特征及其重要

4、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，由被动地适应自然界转向主动地改造和重组自然界的基础学科。 现代分子生物学- 朱玉贤、李毅 （第二版）分子生物学与生物化学之间的关系与区别分子生物学研究生物大分子的结构、功能及信息传递过程，从分子水平研究生命现象。生物化学生物体内的化学运动，包括化学组成、变化、结构与功能，生物分子间的物质与能量转换过程。分子生物学生物化学 构成生物大分子的单体是相同的 生物遗传信息的表达的中心法则相同DNARNApolypeptidesproteincharacter高级结构生物大分子之间的互作个性2.2 分子生物学的三大原则共同的核酸语言

5、共同的蛋白质语言 生物大分子单体的排列（核苷酸，氨基酸）2.4 分子生物学发展的三大支撑学科1839-1847年 Matthias Schleiden & Theodor Schwann细胞的化学组成，细胞器的结构，细胞骨架，生物大分子在细胞中的定位及功能分子生物学发展的三大支撑学科之一 生物体由细胞组成 所有组织的最基本单元-形状相似，高度分化的细胞 细胞的发生与形成是生物界普遍和永久的规律CytologyMolecular Cell biology BiochemistryNucleic Acid ChemistryProtein Chemistry(1936年 James Sumner)

6、分子生物学发展的 三大支撑学科之三Enzymatic nature of crystalline ProteinBiochemistry近半个世纪以来 医学，化学中重大突破与成就者 Nobel Prize分子生物学发展的里程碑与主要内容3 21 世 纪 分 子 生 物 学 展 望3.1 自然科学历史舞台角色的重大变化3.2 未来生物学形成的新热点及领域3.3 应用生物学发展3.4 21世纪 生命科学的世纪3.1 自然科学历史舞台 角色将发生重大变化引导自然科学向物质运动最高层次突破的带头学科 物 理 学 生 物 学3.2 未来生物学形成的新热点及领域个体细胞分子还原论整体论细胞中的定位细胞分化

7、神经基质神经通道信息传递大分子克隆一级结构分析三维结构重建思维感情记忆科学解释分子细胞生物学 (Molecular Cell Biology)分子神经生物学（Molecular Neurobiology） 分子肿瘤学（Molecular Tumorology）3.3 应用生物学发展 生物技术 诊断试剂 治疗药物植物品种 环境工程食品加工 生物塑料废物处理 再生能源3.4 21世纪 生命科学的世纪 人类进入 二十一世纪 生命科学的世纪 人口与粮食 健康与疾病 环境与生态 能源与资源分子生物学理论的突破生物技术的有效应用新旧技术的有机结合人口与粮食能源与资源健康与疾病更加深刻 更为明确 阐明生物大

8、系统 生长发育 遗传变异 繁殖死亡 生命本质更加主动 更为有效 利用生物技术 改造生物 创造生物 新兴产业 推动工，农，医 的 发 展 学习分子生物学的意义2006年度面上项目申请和资助情况（不包括联合资助基金项目） 2007年度重点项目资助情况4 教材与参考书教材阎隆飞，张玉麟，分子生物学。中国农业大学出版社，1990。杨业华，分子遗传学。北京：中国农业出版社，2002。张玉静，分子遗传学。北京：科学出版社，2000。参考书孙乃恩等，分子遗传学。南京：南京大学出版社，1990。Darnell,J. et al., Molecular Cell Biology, Scientific Amer

9、ican Books Inc., 1990.李宝健，面向21世纪生命科学发展前沿。广州：广东科技出版社，1990。参 考 书吴乃虎。 基因工程原理 （第二版）， 北京: 科学出版社，2001叶林柏，郜金荣。基础分子生物学 （第一版），北京：科学出版社，2004朱玉贤，李毅。 现代分子生物学（第二版），北京：高等教育出版社，2002Robert F. Weaver. Molecular Biology (second edition), 北京， 科学出版社，2002 Benjamin Lewin. Gene VIII2004 Joseph Sambrook, David W. Russell.

10、Molecular Cloning: A Laboratory Manual, 2002分子生物学学习方法系统的阅读一本选定的参考书（基础理论） Gene VIII by Benjamin Lewin, 2004 科学出版社（中文）掌握一定的实验操作技术（实验操作） 分子克隆实指南第三版 科学出版社 Molecular Cloning: A Laboratory Manual By Joseph Sambrook, David W. Russell, 2001了解最新信息（相关期刊杂志，网络资源） http:/So easy !5 几个重要的实验5.1 Gregor Mendel ：遗传因子假

11、说5.2 Morgan: 果蝇交配实验5.3 DNA是遗传物质5.1 孟德尔：遗传因子假说遗传因子假说认为：生物性状受细胞内遗传因子(hereditary factor)控制遗传因子在生物世代间传递遵循分离规律和自由组合规律。这两个遗传基本规律是近现代遗传学最主要的、不可动摇的基础孟德尔的豌豆杂交实验7对性状的结果2.84:1277矮787高高植株高植株矮植株3.14:1207顶生651腋生腋生花腋生花顶生2.82:1152黄428绿绿色绿色黄色豆荚2.95:1299瘪882鼓鼓胀膨大缢缩豆荚3.15:1224白705紫红紫红花 紫红花白花3.01:12001绿6022黄黄色黄叶绿色子叶2.9

12、6:11850皱5474圆圆形圆形皱缩子叶F2比例 F2F1 豌豆表型 分离规律rrRRrRrRRrRrRrRRRRrrRrrrMendels first law: alleles segregate each generation 不完全显性Fig. Incomplete dominance. In a cross between a red-flowered genotype (CRCR), and a white-flowered one (CWCW), neither allele is dominant. The heterozygous progeny have pink flow

13、ers and the genotype (CRCW). If two of these heterozygous are acrossed, the phenotypes of their progeny occur in a ratio of 1:2:1 (red:pink:white) 自由组合规律RYRyrYryRYRRYY黄圆RRYy黄圆RrYY黄圆RrYy黄圆RyRRYy黄圆RRyy黄皱RrYy黄圆Rryy黄皱rYRrYY黄圆RrYy黄圆rrYy绿圆rrYy绿圆ryRrYy黄圆Rryy黄皱rrYy绿圆rryy绿皱rRyY黄绿圆皱Mendels second law: differe

14、nt genes assort independently in genetic crosses. 5.2 Morgan: 果蝇交配实验 Morgan, T. H.果蝇的突变 连锁遗传规律 实验一 XWXW Xw Y 红雌 白雄 XWXw XW Y XWXw XW Y 1/4 1/4 1/4 1/4 红雌 红雄 红雌 红雄 PF1F1果蝇互相交配所产生的F2代有红眼也有白眼 连锁遗传规律 实验二 XWXw Xw Y 红雌 白雄 XWXw XW Y XwXw Xw Y 1/4 1/4 1/4 1/4 红雌 红雄 白雌 白雄 PF15.3 DNA是遗传物质(DNA is genetic mater

15、ial)5.3.1 DNA是细菌的遗传物质(DNA is the genetic material of bacteria) 5.3.2 DNA是病毒的遗传物质(DNA is the material of viruses)5.3.3 DNA是动物细胞的遗传物质(DNA is the genetic material of animal cells)5.3.1 DNA是细菌的遗传物质 背景知识： 肺炎链球菌（Streppneumoniae )引起肺炎，可导致小鼠死亡。细菌的夹膜多糖决定其毒性。有者为S型，无者为R 型 。实验现象： 热灭活的S型或活的R型细菌都不能杀死老鼠，但两者同时感染却能杀死老鼠。 结论： S型菌的DNA能转化R型菌，使之成为相同的S型5.3.2 DNA是病毒的遗传物质1）噬菌体用尾部的末端（基片、基丝）吸附在细菌表面；2）通过尾轴把DNA