第一讲绪论

一、分子生物学的定义

1，生物学是研究生命现象、生命本质、生命活动及其规律的科学。

2，分子生物学则是从分子水平研究生命本质为目的的一

门新兴边缘学科，它以核酸和蛋白质等生物大分子的

结构及其在遗传信息和细胞信息传递中的作用为研究

对象，是当前生命科学中发展最快并正在与其它学科

广泛交叉与渗透的重要前沿领域。

二、分子生物学的主要内容

1，生物体是由蛋白质、核酸、脂肪、糖类、维生素等多种有机分子以及C、H、O、N、P、S等一些无机元素组成

2，各种生物都是以ATP(三磷酸腺苷)为贮能分子

3，核酸：由8种核苷酸组成

4，蛋白质：由20种氨基酸组成

5，各种生物的遗传密码三联子是统一的

三分子生物学的主要内容

1，核酸分子生物学

2，蛋白质分子生物学

3，细胞信号转导

进化论：

19世纪初期，西方人信基督教，上帝创造一切，亚当、夏娃。

1859年，伟大的英国生物学家达尔文发表了著名的《物种起源》，确立了进化论的概念。

“物竞天择，适者生存”的进化论思想。

达尔文学说

2、细胞学说（1847）

细胞是一切多细胞生物的基本结构单位。

将植物学和动物学联系在一起，论证了整个生物界在结构上的统一性，以及在进化上的共同起源，有力地推动了生物学向微观领域的发展。

德国 Schleiden(施莱登）

细胞学说的始人之一

德国 Schwann

施旺 动物学家

孟德尔豌豆杂交试验--分离定律

3.现代分子生物学史中的主要里程碑当两种不同植物杂交时，它们

的下一代可能与亲本之一完全

相同，他把这一现象称为统一

律。

孟德尔Gregor Mendel

(1822-1884),奥地利科

学家，经典遗传学的奠

基人。将不同植物品种杂交后的F1代种子再进行杂交或自交时，下一代就会按照一定的比例发生分离，因而具有不同的形式，他把这一现象称为分离规律。

在孟德尔遗传学基础上，美国著名的遗传学家Morgan又提出了基因学说。

连锁遗传规律

托马斯-亨特-摩尔根（Thoman Hunt Morgan）现代遗传学的奠基人，

由于其染色体遗传理论方面的开创性工作而获得1933年诺贝尔生理学

或医学奖

1910年，Morgan和

他的助手们发现了第一只白眼雄果蝇，称为突变型。正常情况下，果蝇都是红眼的，称为野生型。

Morgan将白眼雄果蝇与红眼雌果蝇交配，所产生的F1代不论雌雄，全为红眼果蝇（孟德尔的统一规律！）。

1928年，英国科学家格里菲思（F.Griffith，1877—1941）用肺

炎双球菌在小鼠身上进行转化实验。格里菲思认为这种性状的转

化是可以遗传的。

1944年, Avery等完成了著名的肺炎球菌

转化实验，证明遗传学理论上全新的观点

—DNA是遗传物质。

1928年，英国科学家Griffith等人发现，具有光滑外表的S型肺炎链球菌能使小鼠发病，具有粗糙外表的R型细菌没有致病力。荚膜多糖

能保护细菌免受动物白细胞的攻击。

更有说服力的噬菌体实验-DNA是遗传物质

1952年，Hershey 和 Chase 病毒（噬菌体）

放射性同位素35S标记病毒的蛋白质外壳，32P标记病毒的DNA内核，感染细菌。

新复制的病毒，检测到了32P标记的DNA，没有检测到35S标记的蛋白质， DNA在病毒和生物体复制或繁殖中的关键作用。

8年的时间

芭芭拉·麦克林托克(McClintock B.，1902～1992)

1950年，McClintock提出并发现了可移动遗传因子（jumping gene或称mobile element），1983年获得Nobel奖。

1952年，Hershey和Chase证明DNA是遗传物质

1953年，Watson和Crick提出DNA的反向平行双螺旋模型

1954年，Crick提出的遗传信息传递规律（即中心法则）

1958年，Meselson和Stahl提出DNA半保留复制；

1959年，美国科学家Uchoa第一次合成了核糖核酸，实现了将基因内的遗传信息通过RNA翻译成蛋白质的过程；

1959年，Kornberg实现了试管内细菌细胞中DNA的复制；

1961年，Yanofsky和Brener发现遗传密码三联子；

1962年，Wilkins通过X射线衍射证实了Watson-Crick模型。

Watson和Crick所提出的脱氧核糖核酸双螺旋模型，为充分揭示遗传信息的传递规律铺平了道路。

分子生物学 诞生将生物学各分支

学科及相关的农

学、医学研究都

推进到分子水平

遗传学发展

到分子遗传

学的重要转

折点

1965年，法国科学家Jacob和Monod提出并证实了操纵子（operon）作为调节细菌细胞代谢的分子机制.

他们还推测存在一种与DNA序列相互补、能将它所编码的遗传信息带到蛋白质合成场所并翻译产生蛋白质的mRNA（信使核糖核酸）.

1972年，Paul Berg（美）第一次进行了DNA重组.

1977年，Sanger和Gilbert（英）第一次进行了DNA序列分析.

1990年10月：美国政府决定出资30亿美元，用15年时间完成人类基因组DNA序列测定计划。

J.D.Watson出任首席科学家。

参加的国家：美国、英国、法国、德国、日本和中国。全部序列提前完成。

1993年，美国科学家Roberts和Sharp因发现断裂基因（split gene）而获得Nobel奖；Mullis由于发明PCR仪而与加拿大学者Smith（第一个设计基因定点突变）共享Nobel化学奖。