分子生物学第一章绪论

1982年 A.Klug
核酸蛋白复合体
诺贝尔化学奖
1986年 R.L.Montalcini
生长因子
诺贝尔生理和医学奖
S.Cohen
1988年 G.Eline
抗DNA合成类药物
诺贝尔生理和医学奖
G.Hitchigns
1989年 J.M.Bishop
癌基因学说
诺贝尔生理和医学奖
H.E.armans
T.CachRNA
Thomas Hunt Morgan 1866～1945
1910年创立遗传的染色体理论
2
1913年 A.H.Stutervant提出以交换值作为染色体上基因相对距离的想法 1927年 美国遗传学家缪勒发现X射线照射可人工诱使遗传基因发生突变
1902-1992
1931 Barbara McClintock和 Harriet Creighton : 染色体重组
DNA→RNA→protein
1.DNA is the genetic material
DNA is the genetic material
The genetic material of phage T2 is DNA.
2.DNA is a double helix
DNA is a double helix
3.The central dogma
定向基因改造设想
设想一 能否让禾本科的植物也能够固定空气中的氮？
设想二 能否让细菌“吐出”蚕丝？
设想三
能否让微生物产生出人的胰岛素、干扰素等珍贵 的药物？
经过多年的努力，科学家于20世纪70年代创立了 可以定向改造生物的新技术——基因工程。
（二）技术上的四大发明
Friedrich Miescher (1844-1895)
1869年 法国的米歇尔从白细胞核中分离出DNA
1879年
德国生物学家弗莱明发现细胞核内的染色体 1903年
Wilhelm Ludwig Johannsen 1857～1927
美国细胞学家萨顿提出了遗传的染色体学说
1909年
丹麦生物学家约翰逊创造了基因（gene）一词
……
三十三年来有关分子生物学诺贝尔获奖名单
年份 获奖者
内容
所获的诺贝尔奖
1962年 J.D.Wasten，
DNA双螺旋结构
诺贝尔生理和医学奖
H.C.Click
1965年 F.Jacob
基因调控乳糖操纵子
诺贝尔生理和医学奖
J.L.Monod
1966年 F.P.Rous
病毒致癌学说
诺贝尔生理和医学奖
1968年 R.W.Holley
1966 Marshall Nirenberg & Har Gobind Khorana 1970 Hamilton Smith 1972 Paul Berg 1973 Herbert Boyer & Stanley Cohen 1977 Walter Gilbert and Frederick Sanger 1977 Phillip Sharp, Richard Roberts
1995年 E.B.Lewis, C基因和果蝇突变关系探讨 诺贝尔生理和医学奖
Nusslein-Volhard，
E.Wieschaus
（一）理论上的三大发现
1. 40年代，发现了生物遗传物质的化学本质是DNA 2. 50年代，Walson-crick提出了DNA结构的双螺旋模
型，搞清楚了生物遗传的分子机制 3. 60年代，确定了遗传信息的传递方式：
诺贝尔生理和医学奖
G.E.Palade
1975年 D.Baltimore 逆转录酶，DNA病毒
诺贝尔生理和医学奖
H.M.Temin
R.Dolbeco
1978年 W.Arber
DNA限制性内切酶
诺贝尔生理和医学奖
D.Nathens
H.O.Smith
1980年 P.Berg
重组 DNA
诺贝尔化学奖
W.Gilbert DNA顺序分析
1.准备和酝酿阶段 蛋白质 DNA
2.建立和发展阶段 中心法则 蛋白质结构与功能
3.深入发展阶段 重组DNA技术 基因组研究 基因表达调控 细胞信号转导
分离定律 自由组合定律 遗传因子学说
(1822 -
1884)
孟德尔分离律图示
“重新发现”孟德尔遗传定律
契马克 澳大利亚
德弗里斯 荷兰
柯灵斯 德国
核糖核酸中心法则
诺贝ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ生理和医学奖
H.G.Khorana
M.W.Nurenberg
1969年 M.Delbruck
噬菌体基因研究
诺贝尔生理和医学奖
A.D.Hershey
S.E.Luria
1972年 S.Moore
核糖核酸三维结构
诺贝尔化学奖
W.H.Stein
1974年 A.Claude
分离细胞发现RNA病毒
酶催化活性
诺贝尔化学奖
S.Altman(Ribozyme)
1993年 R.Roberts，
断裂基因
诺贝尔生理和医学奖
P.sharp
K.B.Mullis
PCR仪
诺贝尔化学奖
M.Smith
寡聚核苷酸介导基因突变法 诺贝尔化学奖
1994年 A.Gliman
信号传导和G-蛋白
诺贝尔生理和医学奖
M.Rodbell
4、分子生物学的主要研究内容
• 核酸的分子生物学 分离克隆基因 （clone） 确定基因的结构 (structure)
基因的功能研究 (function)
生化功能 生理功能 基因表达调控研究 (express control) • 蛋白质的分子生物学 • 细胞信号转导的分子生物学
二、分子生物学发展简史
❖ 基因的剪刀——限制性内切酶 ❖ 基因的针线——DNA连接酶 ❖ 基因的车子——载体 ❖ 逆转录酶
限制性内切酶
• 能识别双链DNA中特定碱基顺序的核酸水解酶 • 大都从原核生物中发现提取的 • 以内切方式水解核酸链中磷酸二酯键 5’-P 3’-OH • 分类：
Ⅰ型:复合功能酶,兼有修饰、切割两种特性，识别位点 和切割位点不一致，不能形成特异片段。
Ⅲ型：与Ⅰ型相似。 Ⅱ型：通常所说的限制性内切酶，识别序列为4～6个bp。
1941 George Beadle 和E. L. Tatum：一基因一酶学说
1944 Oswald Avery 1953 James Watson and Francis Crick 1958 Matthew Meselson and Franklin Stahl 1961 Sidney Brenner, François Jacob & Matthew Meselson