分子生物学基础课件

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3. DNA复制模型 DNA semi-conservative duplication
The Meselson-Stahl experiment （1958）
分子生物学基础
Molecular Biology
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内容概要
1.分子生物学的定义 2.分子生物学的研究内容 3.分子生物学与生物技术
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一、分子生物学的定义
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生命科学的发展过程：
整体水平
细胞水平
分子水平
从整体水平到分子水平示意图
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1975年，Southern 发明了DNA片段的印迹法
分子生物学的发展历程
1981年，Cech 发现了ribozyme 1982年，Prusiner 发现了朊病毒prion 1985年，Karry Mullis 发明了PCR反应 1988年，人类基因组计划启动 1998年，克隆羊多利诞生，同年GenBank 公布
级结构 1961年，Jacob & Monod 提出了调节基因表达的
操纵子模型
分子生物学的发展历程
1970年，Smith & Wilcox 分离到第一种限制性 核酸内切酶
1972~1973年，Boyer & Berg 发展了重组DNA 技术，并完成了第一个细菌基因的克隆，开创 基因工程的新纪元
DNA-遗传密码的携带者
引自Neil Campbell著Biology第4版,1996
蜘蛛毒素 金属硫蛋白 胰岛素
蛋白酶 光合作用受体
分子生物学的研究内容
基因与基因组的结构与功能 DNA的复制、转录和翻译 基因表达调控的研究 DNA重组技术 结构分子生物学
分子生物学的发展历程
1944~1966年，人类对DNA和遗传信息传递的 认识阶段
Friedeich Miescher
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自核酸被发现以来的相当长时期内， 对它的生物学功能几乎毫无所知。 1928 年(Frederick Griffith)以后，核酸功能 研究取得了重大进展。
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In 1928, an experiment of Frederick Griffith using pneumonia bacteria and mice
1967~1978年，重组DNA技术的建立和发展阶 段
1979年至今，重组DNA技术的应用和分子生物 学迅速发展阶段
分子生物学的发展历程
1944年，Avery 证明DNA是遗传物质 1950年，Chargaff 提出Chargaff定则 1953年，Watson & Crick 成功解析了DNA分子二
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In 1952, Alfred Hershey and Martha Chase did an experiment which is
so significant, it has been nicknamed the “Hershey-Chase Experiment”.
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2. 核酸功能研究的重大进展
1944年，Avery OT等首次证明肺炎双 球菌的DNA与其转化和遗传有关。
1952年， Hershey AD和 Chase M用 35S和 32p分别标记T2噬菌体的蛋白质和核 酸，感染大肠杆菌。在大肠杆菌细胞内增殖 的噬菌体中都只含有32P而不含35S, 这表明 噬菌体的增殖直接取决于DNA而不是蛋白 质。
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In 1952, Alfred Hershey and Martha Chase did an experiment which is so significant, it has been nicknamed the “Hershey-Chase Experiment”.
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了最新的人类基因图谱
孟德尔的 ห้องสมุดไป่ตู้传学规律 最先使人们对 性状遗传 产生了理性认识
Gregor Mendel (1822-1884). The Father of
• 孟德尔（奥地利）的遗传学规律最先使人们 对性状遗传产生了理性认识；
• Morgan（美）的基因学说则进一步将“性 状”与“基因”相耦联，成为分子遗传学的 奠基石。
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分子生物学的概念
分子生物学是研究核酸、蛋白质等生物大分子 的结构与功能，并从分子水平上阐明蛋白质与 蛋白质、蛋白质与核酸之间的互作及其基因表 达调控机理的学科
广义上，分子生物学包括对蛋白质和核酸等生物大分子结构与功 能的研究，以及从分子水平上阐明生命现象和生物规律，但目前 主要研究基因的结构与功能、复制、转录、表达和调控，确切地 应称为分子遗传学
DNA双螺旋结构模型的建立
罗沙琳德·弗兰克林 （Rosalind Franklin， 1920－1958）英国
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DNA的X光衍射照片 1952年5月拍摄
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Wilkins通过对 DNA分子的X射 线衍射研究证实 了该模型。
Rosalind E. Franklin 1920-1958
1910年，德国科学家Kossel第一个 分离了腺嘌呤，胸腺嘧啶和组氨酸。
1959年，美国科学家Ochoa 因为酶 学方面的杰出贡献（第一次合成核糖核 酸），与实现试管内细菌细胞中DNA的 复制的Arthur Kornberg共享当年诺贝 尔生理与医学奖。
1. 核酸的发现
早在1868年，Miescher 从脓细胞中分离出细胞核， 用稀碱抽提再加入酸，得到 了一种含氮和磷特别丰富的 物质，当时称其为核素 （nuclein）。 1872年，他又在鲑鱼精子 细胞核中发现了大量的这类 物质。由于这类物质都是从 细胞核中提取出来的，而且 又是酸性，故称其为核酸 （nucleic acid）。
DNA双螺旋结构模型的建立
诺贝尔医学与生理学奖 1962年
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Watson JD和Crick FHC的“双螺旋结 构模型” 启动了分子生物学及重组 DNA技术的发展。确立了核酸作为信息 分子的结构基础；提出了碱基配对是核 酸复制、遗传信息传递的基本方式，最 终确定了核酸是遗传的物质基础。