分子微生物学全套精美课件171p

数、理、化相关学科 实验生物学
生物学实验技术
近代生物学 个性
共性
微观生物学 （分子生物学为核心）
宏观生物学 （生态学为核心）
细胞水平
分子水平
生物多样性
资源保护与利用
结构生物学、发育生物学等新兴学科
生态学、环境保护、持续发展
人类对生命现象的认识
20世纪
个体
染色体
基因
基因的概念
DNA
逐步深刻的认识
基因的本质
转化（Transformation）实验
实验表明：
加热致死的S型肺炎球菌的存在使 得R型细菌恢复 了生成荚膜的能力。 S型肺炎球菌抽提液中含有一种转化因子。
（Transforming Factor）
转化因子是DNA。
第三节 分子生物学研究内容和发展简史
一、分子生物学的三大领域：
* 基因的分子生物学： 基因的概念、结构、复制、 表达、重组、交换
专业基础课：
分子生物学是从分子水平研究生物大分子的结构与功能，从而 阐明生命现象本质的科学。通过本课程的学习，使同学们初步 掌握分子生物学基本原理和研究方法，提高学生使用所学知识 回答或解决相关的理论问题和实际问题的能力。
课程大纲：

绪论 基因∕基因组的结构特点 DNA的复制 DNA的损伤、修复和突变 RNA转录 蛋白质翻译 原核生物、真核生物基因表达调控 分子生物学研究方法
基因的分子生物学
Molecular Biology
第二节、 DNA是遗传物质 遗传物质的特性:
①存储并表达遗传信息； ②能把遗传信息传递给子代； ③物理和化学性质稳定； ④有遗传变异的能力。
DNA具有上述特性，适合作为遗传物质。
DNA是遗传物质
实验
美国微生物学家 Avery
1944年
首先用实验证明基因的化学本质就是DNA
基因的功能
人类对生命现象的认识
21世纪
整体论 “组学” 揭示生命的奥秘 “系统生物学”
Genome
Transcriptome
Proteinome
21世纪生命科学发展的重要态势
对生命现象的认识从单基因水平向全基因组整体水平发展 现代生命科学研究的理论与技术从较长期的积累走向应用
二、分子生物学的概念
Walter Gilbert
Paul Berg DNA重组技术
化学测序法的设计者
Sanger测定了牛胰岛素的化学结构而获 1958 年的 Nobel 化学奖
1984 Kohler（德） Milstein（美） Jerne（丹麦）
诺贝尔生理医学奖
Georges J.F.Kohler
Cesar Milstein
分子生物学
Molecular Biology
课程教学主要内容（理论22学时）
第1章 绪论（2学时）
第2章 基因∕基因组的结构特点（2学时）
第3章 基因表达调控（4学时） 第4章 分子生物学研究方法（DNA、RNA、蛋白质操作技术）（8学时） 第5章 分子生物学研究方法（基因功能研究技术）（2学时） 分子生物学读书报告（4学时）
* 结构分子生物学：
生物大分子的结构与功能 生物大分子之间的互作 * 生物技术理论与应用
DNA－蛋白质
激素和受体
酶和底物
基因工程、细胞工程、酶工程、发酵工程、 蛋白质工程
生物技术
诊断试剂 植物品种 食品加工 治疗药物 畜用制品 环境工程 生物塑料
Fra Baidu bibliotek
废物处理
民用制品
再生能源
二、分子生物学发展史
Crick（英）1958年
考核方式：
理论部分（读书报告PPT占50%），实验部分占50%。
朱玉贤 李毅Microbiology 郑晓峰.现代分子生物学(第3版) [M]. 北京：高等教育出版社，2010 James D. Watson.et al. Molecular Biology of theGene ,5th Ed [M], 2004 Lehninger Principles of Biochemistry 5 th Ed [M]， 2005
第1章 绪论
第一节、分子生物学的发展和概念
第二节、 DNA是遗传物质 第三节、分子生物学的研究内容和发展简史
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
分子 生物学
临床医学
分子生物学的三大支撑学科
第一节、分子生物学的发展和概念
描述性生物学
渗透、交叉
Temin & Baltimore(美) 诺贝尔生理医学奖
Howard M. Temin
David Baltimore
RNA肿瘤病毒）
发现了逆转录酶（以RNA为模板，逆转录生成DNA
1980
Sanger 、Gilbert & Berg 诺贝尔化学奖
Frederick Sanger 酶法核苷酸测 序的设计者
分子生物学概念
广义的分子生物学
狭义的分子生物学
蛋白质
核酸
核酸
广义的分子生物学： 蛋白质及核酸等生物大分子结构和功能 的研究都属于分子生物学的范畴，即从 分子水平阐明生命现象和生物学规律 偏重于核酸（基因）的分子生物学，主要 狭义的分子生物学： 研究基因或DNA的复制、转录、 表达和 调控等过程，以涉及与这些过程相关的蛋 白质和酶的结构与功能的研究
课程教学主要内容（实验18学时）
1.质粒的分离和纯化；
2.琼脂糖凝胶电泳；
3.聚合酶链反应（PCR）；
4.DNA连接与TA克隆；
5.感受态细胞的制备与转化；
6.限制性内切酶与DNA消化。
课程教学主要内容（实验18学时）
（实验方式：每组自行设计实验方案，实验材料每组自己确
定，老师进行辅导和点评，根据每组实验的最终结果进行评 分）
遗传信息传递的中心法则
（Central Dogma）
复制
DNA
转录
RNA
蛋白质
翻译
1965
Jacob ＆ Monod （法国）
•提出并证实了操纵子 （Operon）学说
•首次提出mRNA分子的存 在
Francis Jacob Jacques Monod
获得了1965年的诺贝尔生理医学奖
1975
Niels K. Jerne
发展了单克隆抗体(Monoclonal Antibodies McAb) 技术，完 善了极微量蛋白质的检测技术
1988
McClintock (美)
可移动的遗传因子 （jumping gene or mobile element） 50年代初发现 88年获奖
Barbara McClintock