分子生物学-01-5-分子生物学的诞生4
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（M·Meselson）和 • 斯塔尔
（F·W·Stahl）应 用重氮标记与密度 离心技术，证明大 肠杆菌DNA的半保 留复制。
the most beautiful
experiment in biology
●1959年，美籍西班牙裔科学家Uchoa和美 国Kornberg发现了DNA和RNA的生物合成机 理而分享了诺贝尔生理医学奖。
1953 双螺旋的提出 分子生物学 分子遗传学 诞生
Bronze sculpture of
double-helical DNA
铜雕双螺旋
1.23看谁活得长—功劳永远是少数人的—就
像奥运会冠军
• 评选委员会不得不承认：“艾弗里于1944 年关于DNA携带信息的发现是遗传学领域 中一项最重要的成就，他没能得到诺贝尔 奖是很遗憾的。”
半保留复制是遗传消息能准确传 代的保证。是遗传物质稳定性的分 子基础。
Stahl Meselson
1.26 半保留复制方式
• 沃林和克里克1953年的原始论文中引出关 于DNA半保留复制模式推测的一段话： “我们的DNA模型实际上是一对模板，每 一模板与另一个互补。我们设想：在复制 前氢键断开，两条链松开、分离，然后每 条链作为形成自己新链的模板，最后我们 从原先仅有的一对链得到了两对链，而且 准确地复制了碱基序列。”真是天才的推 测！
逆 转 录
Baidu Nhomakorabea蛋 白 质
1975年，获诺贝尔生理医学奖
● 1977年，Sanger等人发明了一种测定 DNA分子内核苷酸序列的方法（双脱氧链 终止法，第五章）。
1980年，与Gilbert和Berg共享诺贝尔化学奖
桑格(Sanger） 吉尔伯特( Gilbert） 伯格（Berg）
Sanger还由于测定了牛胰岛素的一级 结构而获得1958年诺贝尔化学奖。
Watson
克里克
分子生物学的创立阶段 （1950~1970年代）
● 1953年， 美国科学家Watson 和英国科 学家Crick提出 DNA Double Helix model
创立阶段（1950~1970年代）
1962年Watson、 Crick与Wilkins共享诺 贝尔生理医学奖
通过对DNA分子的X射线 衍射研究证实了前两者 提出的DNA的模型
●1968年，Nirenberg、Holley和Khorana解
读了遗传密码及其在蛋白质合成方面的技 能而分享诺贝尔生理医学奖。
分子生物学的发展阶段 （1970年代以后）
● 1970年，Temin 和Baltimore在RNA肿瘤
病毒中发现逆转录酶。
RNA 复 制
复 制
转 录
DNA
RNA 翻 译
威尔金斯
● 1958年Crick提出中心法则。
RNA
复 制
复 制
转 录
DNA
RNA 翻 译
逆 转 录
蛋 白 质
中国科学院2001年硕士入学考试分子遗传学试题:
何谓中心法则？如何基于该法则来解释生物性状 的遗传和变异？（10分）
● 1958年，Meselson 和Stahl证明 DNA半保留复制。
• 1958年，年仅38岁的弗兰克林因患癌症逝 世（因为长期接触X射线引起的），使得 1962年诺贝尔奖委员会给这个发现颁奖时， 已无需因为一次最多只能奖给三个人而为 取舍大伤脑筋了。
1.24真正的高手是不做实验的— 沃森带来的坏毛病-导师是不做 实验的-靠别人的数据发财
• 思考题：沃森和克里克的双螺旋模型中， 有多少关键点是集成别人的实验数据？
奥乔亚
科恩伯格
● 1961年，法国科学家Jacob（雅各布） 和 Monod（莫诺）提出操纵子学说（第7章）
1965年获得诺贝尔生理医学奖
半不连续复制
• 1968年，日本生化学家冈崎（R·T·Okazki） 等人发现DNA是“不连续”复制的。复制时， 先在DNA模板链上合成一些短的片段，然后 再连接成与母链等长而且互补的新链。DNA 合成过程中的这些短片段，后来被称为“冈 崎片段”。每一冈崎片段的合成都需要DNA 多聚酶的作用。但DNA多聚酶只能把单个的 核苷酸连接到已形成的核苷酸链上。因此， 每一新的片段合成时，需要有一个已存在的 片段作为“引物”。
迅猛发展时期 1980-------------
1984. Kohler & Milstein 1993. Roberts & Sharp
在此期间，克里克、沃森与当时学界泰斗进行了数次学术交流，从他们 那里获得了较完整的DNA晶体结构的分析数据和照片、DNA 4种碱基两 两相等的数据，还了解到蛋白质肽链由于氢键作用而成阿尔法螺旋型。
1.25 成名之后
• 沃森和克里克则成为了分子生物学的领军 人物，特别是克里克，为分子生物学的确 立做出了无与伦比的贡献。而沃森则彻头 彻尾的做起了大老板。
• 1957年，泰勒（J·H·Taylor）等人应用放射 性标记的胸腺嘧啶与放射自显影技术，证 明蚕豆根尖染色体的半保留复制。1958年， 梅塞尔森（M·Meselson）和斯塔尔 （F·W·Stahl）应用重氮标记与密度离心技 术，证明大肠杆菌DNA的半保留复制。
• 1958年， • 梅塞尔森
• 在构建DNA分子的结构模型时，沃森和克里克事 实上已经提供了DNA分子的复制模式。他们充分 了解DNA双螺旋的两条链互补（碱基配对）的重 要性，这是DNA复制模式的基础。复制时，DNA 双螺旋就像拉开拉链那样，两条链的配对碱基之 间的氢链断开，碱基暴露出来，这就形成了两条 “模板链”（母链）。然后作为合成原料的游离 核苷酸按碱基配对的原则结合到模板链上去。最 后，结合到模板链上各有一条新链（子链）形成， 原来的一个双螺旋DNA分子就变成（复制）了两 个双螺旋分子。这两个双螺旋分子中各含有一条 母链（旧链）和一条子链（新链）。DNA的这种 复制方式称为“半保留复制”。
●1983年，美国遗传学家McClintoc因发现
可移动的遗传因子而获得诺贝尔生理
医学奖。
麦克林托克（女）
1983. Barbara McClintock (86y)
DNA transposable elememt
核酶 ● 1989年Altman、 Cech发现
（ Ribozyme,某些RNA具有酶的功能）获 Nobel化学奖。
（F·W·Stahl）应 用重氮标记与密度 离心技术，证明大 肠杆菌DNA的半保 留复制。
the most beautiful
experiment in biology
●1959年，美籍西班牙裔科学家Uchoa和美 国Kornberg发现了DNA和RNA的生物合成机 理而分享了诺贝尔生理医学奖。
1953 双螺旋的提出 分子生物学 分子遗传学 诞生
Bronze sculpture of
double-helical DNA
铜雕双螺旋
1.23看谁活得长—功劳永远是少数人的—就
像奥运会冠军
• 评选委员会不得不承认：“艾弗里于1944 年关于DNA携带信息的发现是遗传学领域 中一项最重要的成就，他没能得到诺贝尔 奖是很遗憾的。”
半保留复制是遗传消息能准确传 代的保证。是遗传物质稳定性的分 子基础。
Stahl Meselson
1.26 半保留复制方式
• 沃林和克里克1953年的原始论文中引出关 于DNA半保留复制模式推测的一段话： “我们的DNA模型实际上是一对模板，每 一模板与另一个互补。我们设想：在复制 前氢键断开，两条链松开、分离，然后每 条链作为形成自己新链的模板，最后我们 从原先仅有的一对链得到了两对链，而且 准确地复制了碱基序列。”真是天才的推 测！
逆 转 录
Baidu Nhomakorabea蛋 白 质
1975年，获诺贝尔生理医学奖
● 1977年，Sanger等人发明了一种测定 DNA分子内核苷酸序列的方法（双脱氧链 终止法，第五章）。
1980年，与Gilbert和Berg共享诺贝尔化学奖
桑格(Sanger） 吉尔伯特( Gilbert） 伯格（Berg）
Sanger还由于测定了牛胰岛素的一级 结构而获得1958年诺贝尔化学奖。
Watson
克里克
分子生物学的创立阶段 （1950~1970年代）
● 1953年， 美国科学家Watson 和英国科 学家Crick提出 DNA Double Helix model
创立阶段（1950~1970年代）
1962年Watson、 Crick与Wilkins共享诺 贝尔生理医学奖
通过对DNA分子的X射线 衍射研究证实了前两者 提出的DNA的模型
●1968年，Nirenberg、Holley和Khorana解
读了遗传密码及其在蛋白质合成方面的技 能而分享诺贝尔生理医学奖。
分子生物学的发展阶段 （1970年代以后）
● 1970年，Temin 和Baltimore在RNA肿瘤
病毒中发现逆转录酶。
RNA 复 制
复 制
转 录
DNA
RNA 翻 译
威尔金斯
● 1958年Crick提出中心法则。
RNA
复 制
复 制
转 录
DNA
RNA 翻 译
逆 转 录
蛋 白 质
中国科学院2001年硕士入学考试分子遗传学试题:
何谓中心法则？如何基于该法则来解释生物性状 的遗传和变异？（10分）
● 1958年，Meselson 和Stahl证明 DNA半保留复制。
• 1958年，年仅38岁的弗兰克林因患癌症逝 世（因为长期接触X射线引起的），使得 1962年诺贝尔奖委员会给这个发现颁奖时， 已无需因为一次最多只能奖给三个人而为 取舍大伤脑筋了。
1.24真正的高手是不做实验的— 沃森带来的坏毛病-导师是不做 实验的-靠别人的数据发财
• 思考题：沃森和克里克的双螺旋模型中， 有多少关键点是集成别人的实验数据？
奥乔亚
科恩伯格
● 1961年，法国科学家Jacob（雅各布） 和 Monod（莫诺）提出操纵子学说（第7章）
1965年获得诺贝尔生理医学奖
半不连续复制
• 1968年，日本生化学家冈崎（R·T·Okazki） 等人发现DNA是“不连续”复制的。复制时， 先在DNA模板链上合成一些短的片段，然后 再连接成与母链等长而且互补的新链。DNA 合成过程中的这些短片段，后来被称为“冈 崎片段”。每一冈崎片段的合成都需要DNA 多聚酶的作用。但DNA多聚酶只能把单个的 核苷酸连接到已形成的核苷酸链上。因此， 每一新的片段合成时，需要有一个已存在的 片段作为“引物”。
迅猛发展时期 1980-------------
1984. Kohler & Milstein 1993. Roberts & Sharp
在此期间，克里克、沃森与当时学界泰斗进行了数次学术交流，从他们 那里获得了较完整的DNA晶体结构的分析数据和照片、DNA 4种碱基两 两相等的数据，还了解到蛋白质肽链由于氢键作用而成阿尔法螺旋型。
1.25 成名之后
• 沃森和克里克则成为了分子生物学的领军 人物，特别是克里克，为分子生物学的确 立做出了无与伦比的贡献。而沃森则彻头 彻尾的做起了大老板。
• 1957年，泰勒（J·H·Taylor）等人应用放射 性标记的胸腺嘧啶与放射自显影技术，证 明蚕豆根尖染色体的半保留复制。1958年， 梅塞尔森（M·Meselson）和斯塔尔 （F·W·Stahl）应用重氮标记与密度离心技 术，证明大肠杆菌DNA的半保留复制。
• 1958年， • 梅塞尔森
• 在构建DNA分子的结构模型时，沃森和克里克事 实上已经提供了DNA分子的复制模式。他们充分 了解DNA双螺旋的两条链互补（碱基配对）的重 要性，这是DNA复制模式的基础。复制时，DNA 双螺旋就像拉开拉链那样，两条链的配对碱基之 间的氢链断开，碱基暴露出来，这就形成了两条 “模板链”（母链）。然后作为合成原料的游离 核苷酸按碱基配对的原则结合到模板链上去。最 后，结合到模板链上各有一条新链（子链）形成， 原来的一个双螺旋DNA分子就变成（复制）了两 个双螺旋分子。这两个双螺旋分子中各含有一条 母链（旧链）和一条子链（新链）。DNA的这种 复制方式称为“半保留复制”。
●1983年，美国遗传学家McClintoc因发现
可移动的遗传因子而获得诺贝尔生理
医学奖。
麦克林托克（女）
1983. Barbara McClintock (86y)
DNA transposable elememt
核酶 ● 1989年Altman、 Cech发现
（ Ribozyme,某些RNA具有酶的功能）获 Nobel化学奖。