現(xiàn)代分子生物學(xué)第一章現(xiàn)代分子生物學(xué)第一章1課程基本要求熟知核酸的基本生物化學(xué)特性；熟知生物信息的儲(chǔ)存與表達(dá)過程；掌握DNA、RNA和蛋白質(zhì)的基本代謝過程，特別是基因的一般結(jié)構(gòu)與生物功能，基因活性的修飾與調(diào)節(jié)；掌握分子克隆與DNA重組的基本技術(shù)與原理，了解現(xiàn)代分子生物學(xué)基本研究方法，了解基因治療與基因組學(xué)的新成果，新進(jìn)展。課程基本要求熟知核酸的基本生物化學(xué)特性；2主要參考書1．《現(xiàn)代分子生物學(xué)》朱玉賢、李毅第三版（2007）2.GenesVIII(IX).BenjaminLewin

3.MolecularBiologyoftheGeneJamesD.Watson,etal.2004第五版

4.《現(xiàn)代遺傳學(xué)原理》徐晉麟等，科學(xué)出版社，20015.LehningerPrinciplesofBiochemistry,2005第五版主要參考書1．《現(xiàn)代分子生物學(xué)》3第一章緒論第一章緒論4一、二十一世紀(jì)是現(xiàn)代生物科學(xué)的世紀(jì)統(tǒng)計(jì)美國“科學(xué)引文索引（ScienceCitationIndex,SCI）”收錄的6080余種學(xué)術(shù)刊物，發(fā)現(xiàn)有4000種左右為生物科學(xué)相關(guān)雜志！統(tǒng)計(jì)全世界引用指數(shù)（Impactfactor）在10以上的超一流學(xué)術(shù)刊物，也發(fā)現(xiàn)80%左右是生物科學(xué)相關(guān)刊物。一、二十一世紀(jì)是現(xiàn)代生物科學(xué)的世紀(jì)統(tǒng)計(jì)美國“科學(xué)引文索引（S5現(xiàn)代分子生物學(xué)第一章2021完整版課件62006年SCI收錄的6000余種期刊的影響因子中CA-CANCERJCLIN63.342ANNUREVIMMUNOL47.237NEWENGLJMED44.016ANNUREVBIOCHEM36.525NATREVCANCER31.583NATREVMOLCELLBIO31.354SCIENCE30.028CELL29.194NATREVIMMUNOL28.697NATURE26.6812006年SCI收錄的6000余種期刊的影響因子中CA-CA7分子生物學(xué)是研究核酸、蛋白質(zhì)等生物大分子的形態(tài)、結(jié)構(gòu)特征及其重要性、規(guī)律性和相互關(guān)系的科學(xué)；是人類從分子水平上真正揭示生物世界的奧秘，由被動(dòng)地適應(yīng)自然界轉(zhuǎn)向主動(dòng)地改造和重組自然界的基礎(chǔ)學(xué)科。分子生物學(xué)是研究核酸、蛋白質(zhì)等生物大分子的形態(tài)、結(jié)構(gòu)特征及其8二、分子生物學(xué)發(fā)展的三個(gè)階段(一)準(zhǔn)備和醞釀階段(二)現(xiàn)代分子生物學(xué)的建立和發(fā)展階段(三)初步認(rèn)識(shí)生命本質(zhì)并改造生命的深入發(fā)展階段二、分子生物學(xué)發(fā)展的三個(gè)階段(一)準(zhǔn)備和醞釀階段9二、分子生物學(xué)發(fā)展的三個(gè)階段(一)準(zhǔn)備和醞釀階段（19世紀(jì)后期到20世紀(jì)50年代初）1、確定了蛋白質(zhì)是生命的主要物質(zhì)基礎(chǔ);2、確定了生物遺傳物質(zhì)基礎(chǔ)是DNA二、分子生物學(xué)發(fā)展的三個(gè)階段(一)準(zhǔn)備和醞釀階段10(二)現(xiàn)代分子生物學(xué)的建立和發(fā)展階段（20世紀(jì)50年代初到70年代初）1、DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型（1953）(現(xiàn)代分子生物學(xué)誕生的里程碑)2、遺傳信息傳遞中心法則的建立3、對(duì)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)與功能的進(jìn)一步認(rèn)識(shí)(二)現(xiàn)代分子生物學(xué)的建立和發(fā)展階段11(三)現(xiàn)代分子生物學(xué)深入發(fā)展的階段1、重組DNA技術(shù)的建立和發(fā)展;2、基因組研究;3、單克隆抗體及基因工程抗體技術(shù);4、基因表達(dá)調(diào)控機(jī)理;5、細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)機(jī)理研究。(三)現(xiàn)代分子生物學(xué)深入發(fā)展的階段12三、現(xiàn)代分子生物學(xué)發(fā)展中的主要里程碑三、現(xiàn)代分子生物學(xué)發(fā)展中的主要里程碑13GregorMendel(1822-1884).TheFatherofGenetics孟德爾的遺傳學(xué)規(guī)律最先使人們對(duì)性狀遺傳產(chǎn)生了理性認(rèn)識(shí)GregorMendel孟德爾的14孟德爾（奧地利）的遺傳學(xué)規(guī)律最先使人們對(duì)性狀遺傳產(chǎn)生了理性認(rèn)識(shí)；Morgan（美）的基因?qū)W說則進(jìn)一步將“性狀”與“基因”相耦聯(lián)，成為分子遺傳學(xué)的奠基石。孟德爾（奧地利）的遺傳學(xué)規(guī)律最先使人們對(duì)性狀遺傳產(chǎn)生了理性認(rèn)15

1910年，德國科學(xué)家Kossel第一個(gè)分離了腺嘌呤，胸腺嘧啶和組氨酸,獲諾貝爾生理醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。1959年，美國科學(xué)家Uchoa第一次合成了核糖核酸，實(shí)現(xiàn)了將基因內(nèi)的遺傳信息通過RNA翻譯成蛋白質(zhì)的過程。1959年，Kornberg實(shí)現(xiàn)了試管內(nèi)細(xì)菌細(xì)胞中DNA的復(fù)制。1910年，德國科學(xué)家Kossel第一個(gè)分離了腺嘌呤，胸腺16Watson和Crick所提出的脫氧核糖酸雙螺旋模型，為充分揭示遺傳信息的傳遞規(guī)律鋪平了道路。RosalindE.Franklin1920-19581953,Watson&Crick提出DNA的反向平行雙螺旋模型;Wilkins通過對(duì)DNA分子的X射線衍射研究證實(shí)了該模型。Watson和Crick所提出的脫氧核糖酸雙螺旋模型，為充分171961年，法國科學(xué)家Jacob和Monod提出并證實(shí)了操縱子（operon）作為調(diào)節(jié)細(xì)菌細(xì)胞代謝的分子機(jī)制。他們還推測(cè)存在一種與DNA序列相互補(bǔ)、能將它所編碼的遺傳信息帶到蛋白質(zhì)合成場(chǎng)所并翻譯產(chǎn)生蛋白質(zhì)的mRNA（信使核糖核酸）。對(duì)分子生物學(xué)的發(fā)展產(chǎn)生了極其重要的指導(dǎo)作用。1961年，法國科學(xué)家Jacob和Monod提出并證實(shí)了操縱18FrancoisJacob(Left),JacquesMonod(Center)&AndreLwoff(Right),1965分享了諾貝爾生理醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)FrancoisJacob(Left),Jacques19

1968年，Nirenberg，Holley和Khorana共享諾貝爾生理醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)Nirenberg：破譯DNA遺傳密碼；Holley：闡明了酵母丙氨酸t(yī)RNA的核苷酸序列，并證實(shí)了所有tRNA具有結(jié)構(gòu)上的相似性；Khorana：第一個(gè)合成了核酸分子，并且人工復(fù)制了酵母基因。1968年，Nirenberg，Holley和Khor201972年，PaulBerg（美）第一次進(jìn)行了DNA重組。1977年，Sanger和Gilbert（英）第一次進(jìn)行了DNA序列分析。1980年，獲諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)1972年，PaulBerg（美）第一次進(jìn)行了DNA重組。211983年，McClintock由于在50年代提出并發(fā)現(xiàn)了可移動(dòng)遺傳因子（jumpinggene或稱mobileelement）而獲得Nobel獎(jiǎng)。BarbraMcClintock1983年，McClintock由于在50年代提出并發(fā)現(xiàn)221975年，美國人Temin、Dulbecco和Baltimore由于發(fā)現(xiàn)在RNA腫瘤病毒中存在以RNA為模板，逆轉(zhuǎn)錄生成DNA的逆轉(zhuǎn)錄酶而共享諾貝爾生理醫(yī)學(xué)獎(jiǎng);1989年，（美）Altman和Cech發(fā)現(xiàn)某些RNA具有酶的功能而共享Nobel化學(xué)獎(jiǎng)；1975年，美國人Temin、Dulbecco和Baltim231993年，英國科學(xué)家Roberts和Sharp因發(fā)現(xiàn)斷裂基因（introns）而獲得Nobel獎(jiǎng)；1993年，（美）Mullis由于發(fā)明PCR儀而與加拿大學(xué)者Smith（第一個(gè)設(shè)計(jì)基因定點(diǎn)突變）共享Nobel化學(xué)獎(jiǎng)。1993年，英國科學(xué)家Roberts和Sharp因發(fā)現(xiàn)斷裂基241994年，Gilman和Rodbell（美）由于發(fā)現(xiàn)了G蛋白在細(xì)胞內(nèi)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)中的作用而分享Nobel生理醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)；1999年，Blobel（美）由于闡述了蛋白質(zhì)在細(xì)胞間的運(yùn)轉(zhuǎn)機(jī)制而獲Nobel生理醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)；2001年，Hartwell(美)Hunt&Nurse(英)因?qū)?xì)胞周期調(diào)控因子的研究分享Nobel生理醫(yī)學(xué)獎(jiǎng);1994年，Gilman和Rodbell（美）由于發(fā)現(xiàn)了G蛋252006年,美國科學(xué)家Kornberg由于在揭示真核細(xì)胞轉(zhuǎn)錄機(jī)制方面的杰出貢獻(xiàn)獲得諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。美國科學(xué)家Fire和Mello由于在揭示控制遺傳信息流動(dòng)的基本機(jī)制——RNA干擾方面的杰出貢獻(xiàn)而獲得諾貝爾生理醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。2006年,美國科學(xué)家Kornberg由于在揭示真核細(xì)胞轉(zhuǎn)錄26四、證明DNA就是遺傳物質(zhì)的

主要?dú)v史事件

多少年來，人們反復(fù)提出的幾個(gè)與一切生命現(xiàn)象有關(guān)的問題：1.生命是怎樣起源的？2.為什么“有其父必有其子”？3.動(dòng)、植物個(gè)體是怎樣從一個(gè)受精卵發(fā)育而來的？

四、證明DNA就是遺傳物質(zhì)的

主要?dú)v史事件多少年來，人們反2717世紀(jì)末葉，荷蘭藉顯微鏡專家Leeuwenhoek制作成功了世界第一架光學(xué)顯微鏡。Hooke，第一次用“細(xì)胞”這個(gè)概念來形容組成軟木的最基本單元。1847年，Schleiden和Schwann提出“細(xì)胞學(xué)說”，證明動(dòng)、植物都由細(xì)胞組成。細(xì)胞學(xué)說17世紀(jì)末葉，荷蘭藉顯微鏡專家Leeuwenhoek制作成28分析細(xì)胞的組成成分；弄清楚這些物質(zhì)與細(xì)胞內(nèi)生命現(xiàn)象的聯(lián)系。19世紀(jì)中葉到20世紀(jì)初，是早期生物化學(xué)的大發(fā)展階段，組成蛋白質(zhì)的20種基本氨基酸被相繼發(fā)現(xiàn)，著名生物化學(xué)家Fisher還論證了連接相鄰氨基酸的“肽鍵”的形成。

經(jīng)典生物化學(xué)分析細(xì)胞的組成成分；經(jīng)典生物化學(xué)29孟德爾在1857年到1864年間，用產(chǎn)生圓形種子的豌豆同產(chǎn)生皺皮種子的植株雜交，得到幾百粒全是圓形的F1代種子。第二年，他種植了253粒F1圓形種子并進(jìn)行自交，得到7324粒F2種子，其中5474粒圓形，1850粒皺皮，圓皺比為3:1。經(jīng)典遺傳學(xué)孟德爾在1857年到1864年間，用產(chǎn)生圓形種子的豌30用黃色圓形豌豆與綠色皺皮豌豆做雜交，發(fā)現(xiàn)F1種子全是黃色圓形的。自交產(chǎn)生556粒F2代種子中，黃色圓形315粒，黃色皺皮121，綠色圓形108，綠色皺皮32。四種類型接近于9:3:3:1。用黃色圓形豌豆與綠色皺皮豌豆做雜交，發(fā)現(xiàn)F1種子全是黃色圓31綠黃圓皺F2代=9:3:3:1綠黃圓皺32孟德爾總結(jié)出生物遺傳的兩條基本規(guī)律:第一，當(dāng)兩種不同植物雜交時(shí)，它們的下一代可能與親本之一完全相同，他把這一現(xiàn)象稱為統(tǒng)一律。他認(rèn)為，生物的每一種性狀都是由遺傳因子控制的，這些因子可以從親代到子代，代代相傳。第二，將不同植物品種雜交后的F1代種子再進(jìn)行雜交或自交時(shí)，下一代就會(huì)按照一定的比例發(fā)生分離，因而具有不同的形式，他把這一現(xiàn)象稱為分離規(guī)律。孟德爾總結(jié)出生物遺傳的兩條基本規(guī)律:33在孟德爾遺傳學(xué)基礎(chǔ)上，Morgan又提出了基因?qū)W說。

1910年，Morgan和他的助手們發(fā)現(xiàn)了第一只白眼雄果蠅，稱為突變型。正常情況下，果蠅都是紅眼的，稱為野生型。Morgan將白眼雄果蠅與紅眼雌果蠅交配，所產(chǎn)生的F1代不論雌雄，全為紅眼果蠅（孟德爾的統(tǒng)一規(guī)律！）。在孟德爾遺傳學(xué)基礎(chǔ)上，Morgan又提出了基因?qū)W說。134這些F1果蠅互相交配所產(chǎn)生的F2有紅眼也有白眼，但所有白眼果蠅都是雄性的，說明該性狀與性別有聯(lián)系。Morgan的這一連鎖遺傳規(guī)律與孟德爾的遺傳性狀獨(dú)立分離規(guī)律是“背道而馳”的！這些F1果蠅互相交配所產(chǎn)生的F2有紅眼也有白眼，但所有白眼果35當(dāng)所研究的兩個(gè)基因位于同一染色體上而又距離較近時(shí)，Morgan的連鎖遺傳規(guī)律起主導(dǎo)作用。當(dāng)所研究的兩個(gè)基因位于不同染色體上時(shí)，孟德爾的獨(dú)立分離規(guī)律起主導(dǎo)作用。

當(dāng)所研究的兩個(gè)基因位于同一染色體上而又距離較近時(shí)，Morga36證明DNA就是遺傳物質(zhì)的具有重要意義的實(shí)驗(yàn)Griffith（1928）及Avery（1944）等人關(guān)于致病力強(qiáng)的光滑型（S型）肺炎鏈球菌DNA導(dǎo)致致病力弱的粗糙型（R型）細(xì)菌發(fā)生遺傳轉(zhuǎn)化的實(shí)驗(yàn);Hershey和Chase（1952）關(guān)于DNA是遺傳物質(zhì)的實(shí)驗(yàn);證明DNA就是遺傳物質(zhì)的Griffith（1928）及Ave37DNA是細(xì)菌的遺傳物質(zhì).DNA是細(xì)菌的遺傳物質(zhì).38英國科學(xué)家Griffith等人發(fā)現(xiàn)，具有光滑外表的S型肺炎鏈球菌能使小鼠發(fā)病，具有粗糙外表的R型細(xì)菌沒有致病力。莢膜多糖能保護(hù)細(xì)菌免受動(dòng)物白細(xì)胞的攻擊。首先用實(shí)驗(yàn)證明基因就是DNA分子的是美國的微生物學(xué)家Avery。他首先將光滑型致病菌（S型）燒煮殺滅活性以后再侵染小鼠，發(fā)現(xiàn)這些死細(xì)菌自然喪失了致病能力。英國科學(xué)家Griffith等人發(fā)現(xiàn)，具有光滑外表的S型肺炎鏈39解剖死鼠，發(fā)現(xiàn)有大量活的S型細(xì)菌。他們推測(cè)，死細(xì)菌中的某一成分——轉(zhuǎn)化源(transformingprinciple）將無致病力的細(xì)菌轉(zhuǎn)化成病原細(xì)菌。10年后的實(shí)驗(yàn)表明，DNA就是轉(zhuǎn)化源。死細(xì)菌DNA指導(dǎo)了這一可遺傳的轉(zhuǎn)化，從而導(dǎo)致了小鼠死亡。DNA是細(xì)菌的遺傳物質(zhì)Avery等人的工作樹立了遺傳學(xué)理論上全新的觀點(diǎn)——DNA是遺傳信息的載體。解剖死鼠，發(fā)現(xiàn)有大量活的S型細(xì)菌。他們推測(cè)，死細(xì)菌中的某一成40美國冷泉港卡內(nèi)基遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)室科學(xué)家Hershey和他的學(xué)生Chase在1952年從事噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)。噬菌體專門寄生在細(xì)菌體內(nèi)，其頭、尾外部都是由蛋白質(zhì)組成的外殼，頭內(nèi)主要是DNA。DNA也是病毒的遺傳物質(zhì)美國冷泉港卡內(nèi)基遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)室科學(xué)家Hershey和他的學(xué)生C41噬菌體侵染細(xì)菌的主要過程如下：①噬菌體尾部的末端（基片、尾絲）吸附在細(xì)菌表面；②噬菌體通過尾軸把DNA全部注入細(xì)菌細(xì)胞內(nèi)，噬菌體的蛋白質(zhì)外殼則留在細(xì)胞外面；③利用細(xì)菌的生命過程合成噬菌體自身的DNA和蛋白質(zhì)；④用新合成的DNA和蛋白質(zhì)組裝成與親代完全相同的子噬菌體；⑤細(xì)菌解體，釋放子代噬菌體，侵染其他細(xì)菌。噬菌體侵染細(xì)菌的主要過程如下：42現(xiàn)代分子生物學(xué)第一章2021完整版課件43侵染細(xì)菌后立即收集噬菌體，可得到70%32P標(biāo)記的DNA，但只能得到20%標(biāo)記的蛋白質(zhì)。如果侵染細(xì)菌后讓噬菌體復(fù)制一代，那么，新生代噬菌體中30%的DNA鏈上帶有32P標(biāo)記，而噬菌體總蛋白中只有不到1%仍帶有35S標(biāo)記。侵染細(xì)菌后立即收集噬菌體，可得到70%32P標(biāo)記的DNA，但44DNA是動(dòng)物細(xì)胞的遺傳物質(zhì)當(dāng)DNA加入到某種在培養(yǎng)基中培養(yǎng)的真核單細(xì)胞生物群落中，核酸就會(huì)進(jìn)入到細(xì)胞中去，其中有一部分就會(huì)合成出一些新的蛋白質(zhì)。導(dǎo)入DNA的表達(dá)將使細(xì)胞產(chǎn)生一些新的特性。圖.胸腺嘧啶核苷激酶的合成DNA是動(dòng)物細(xì)胞的遺傳物質(zhì)當(dāng)DNA加入到某種在培養(yǎng)基中培養(yǎng)的45DNA到底是什么樣的呢？

Avery在1944年的報(bào)告中這樣寫道：當(dāng)溶液中酒精的體積達(dá)到9/10時(shí)，有纖維狀物質(zhì)析出；如稍加攪動(dòng)，這種物質(zhì)便會(huì)像棉線繞在線軸上一樣繞在硬棒上，溶液中的其他成分則以顆粒狀沉淀留在下面。溶解纖維狀物質(zhì)并重復(fù)沉淀數(shù)次，可提高其純度。這一物質(zhì)具有很強(qiáng)的生物學(xué)活性，初步實(shí)驗(yàn)證實(shí)它很可能就是DNA。DNA到底是什么樣的呢？46中心法則

Crick于1954年所提出的遺傳信息傳遞規(guī)律1954年首次提出的“中心法則”1970-1980年的“中心法則”21世紀(jì)后修正的“中心法則”中心法則

Crick于1954年所提出的遺傳信息傳遞規(guī)律1947Meselson和Stahl（1958）關(guān)于DNA半保留復(fù)制的實(shí)驗(yàn);Yanofsky和Brener（1961）年關(guān)于遺傳密碼三聯(lián)子的設(shè)想都為分子生物學(xué)的發(fā)展做出了重大貢獻(xiàn)。Meselson和Stahl（1958）關(guān)于DNA半保留復(fù)制48中國科學(xué)家的貢獻(xiàn)吳憲20世紀(jì)20年代與汪猷、張昌穎等人一道完成了蛋白質(zhì)變性理論、血液生化檢測(cè)和免疫化學(xué)等一系列有重大影響的研究。20世紀(jì)中下葉，我國科學(xué)家相繼實(shí)現(xiàn)了人工全合成有生物學(xué)活性的結(jié)晶牛胰島素，解出了三方二鋅豬胰島素的晶體結(jié)構(gòu)，采用有機(jī)合成與酶促相結(jié)合的方法完成了酵母丙氨酸轉(zhuǎn)移核糖核酸的人工全合成。中國科學(xué)家的貢獻(xiàn)吳憲20世紀(jì)20年代與汪猷、張昌穎等人一道完49現(xiàn)代分子生物學(xué)第一章2021完整版課件50五、分子生物學(xué)的主要研究?jī)?nèi)容一切生物體中的各類有機(jī)大分子都是由完全相同的單體，如蛋白質(zhì)分子中的20種氨基酸、DNA及RNA中的8種堿基所組合而成的。五、分子生物學(xué)的主要研究?jī)?nèi)容51分子生物學(xué)研究的基本定理：1.構(gòu)成生物體有機(jī)大分子的單體在不同生物中都是相同的；2.生物體內(nèi)一切有機(jī)大分子的構(gòu)成都遵循共同的規(guī)則

；3.某一特定生物體所擁有的核酸及蛋白質(zhì)分子決定了它的屬性。

分子生物學(xué)研究的基本定理：52生物體內(nèi)各種大分子、亞細(xì)胞結(jié)構(gòu)的大小生物體內(nèi)各種大分子、亞細(xì)胞結(jié)構(gòu)的大小53DNA重組技術(shù)(基因工程)基因表達(dá)調(diào)控生物大分子結(jié)構(gòu)功能(結(jié)構(gòu)分子生物學(xué))基因組、功能基因組與生物信息學(xué)分子生物學(xué)研究主要包括：DNA重組技術(shù)(基因工程)分子生物學(xué)研究主要包括：54是20世紀(jì)70年代初興起的技術(shù)科學(xué)，目的是將不同DNA片段按照人們的設(shè)計(jì)定向連接起來，在特定的受體細(xì)胞中與載體同時(shí)復(fù)制并得到表達(dá)，產(chǎn)生影響受體細(xì)胞的新的遺傳性狀。

DNA重組技術(shù)是核酸化學(xué)、蛋白質(zhì)化學(xué)、酶工程及微生物學(xué)、遺傳學(xué)、細(xì)胞學(xué)長期深入研究的結(jié)晶，而限制性內(nèi)切酶、DNA連接酶及其他工具酶的發(fā)現(xiàn)與應(yīng)用則是這一技術(shù)得以建立的關(guān)鍵。DNA重組技術(shù)是20世紀(jì)70年代初興起的技術(shù)科學(xué)，目的是將不同DNA片段按55

通過DNA連接酶把不同的DNA片段連接成一個(gè)整體。a.DNA的粘性末端;b.DNA的平末端;c.化學(xué)合成的具有EcoRI粘性末端的DNA片段。

通過DNA連接酶把不同的DNA片段連接成一個(gè)整體。a.D56重組DNA操作過程示意圖重組DNA操作過程示意圖57可被用于大量生產(chǎn)某些在正常細(xì)胞代謝中產(chǎn)量很低的多肽；可用于定向改造某些生物的基因組結(jié)構(gòu)，使它們所具備的特殊經(jīng)濟(jì)價(jià)值或功能得以成百上千倍地提高；可被用于進(jìn)行基礎(chǔ)研究。DNA重組技術(shù)具有廣闊的應(yīng)用前景可被用于大量生產(chǎn)某些在正常細(xì)胞代謝中產(chǎn)量很低的多肽；DNA重58基因表達(dá)調(diào)控研究

蛋白質(zhì)分子控制了細(xì)胞的一切代謝活動(dòng)，而決定蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)和合成時(shí)序的信息都由核酸分子編碼。

基因表達(dá)實(shí)質(zhì)上就是遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯過程?；虮磉_(dá)調(diào)控研究蛋白質(zhì)分子控制了細(xì)胞的一切代謝活動(dòng)，而59基因表達(dá)調(diào)控研究

的主要內(nèi)容信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)研究轉(zhuǎn)錄因子研究RNA剪接研究基因表達(dá)調(diào)控研究

的主要內(nèi)容信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)研究601.信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)指外部信號(hào)通過細(xì)胞膜上的受體蛋白傳到細(xì)胞內(nèi)部，并激發(fā)諸如離子通透性、細(xì)胞形狀或其他細(xì)胞功能方面的應(yīng)答過程。信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)之所以能引起細(xì)胞功能的改變，主要是由于信號(hào)最后活化了某些蛋白質(zhì)分子，使之發(fā)生構(gòu)型變化，從而直接作用于靶位點(diǎn)，打開或關(guān)閉某些基因。1.信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)指外部信號(hào)通過細(xì)胞膜上的受體蛋白傳到細(xì)612.轉(zhuǎn)錄因子轉(zhuǎn)錄因子是一群能與基因5’端上游特定序列專一結(jié)合，從而保證目的基因以特定的強(qiáng)度在特定的時(shí)間與空間表達(dá)的蛋白質(zhì)分子。2.轉(zhuǎn)錄因子轉(zhuǎn)錄因子是一群能與基因5’端上游特定序列專一結(jié)623.RNA剪接當(dāng)真核基因轉(zhuǎn)錄成pre-mRNA后，除了在5’端加帽及3‘端加多聚A(poly(A))之外，還要切去隔開各個(gè)相鄰編碼區(qū)的內(nèi)含子，使外顯子相連后成為成熟mRNA。3.RNA剪接當(dāng)真核基因轉(zhuǎn)錄成pre-mRNA后，除了在563生物大分子的結(jié)構(gòu)功能研究

(結(jié)構(gòu)分子生物學(xué))是研究生物大分子特定的空間結(jié)構(gòu)及結(jié)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)變化與其生物學(xué)功能關(guān)系的科學(xué),主要研究方向:(1)結(jié)構(gòu)的測(cè)定;(2)結(jié)構(gòu)運(yùn)動(dòng)變化規(guī)律的探索;(3)結(jié)構(gòu)與功能相互關(guān)系的建立。

生物大分子的結(jié)構(gòu)功能研究

(結(jié)構(gòu)分子生物學(xué))是研究生物大分子64研究三維結(jié)構(gòu)的主要方法X射線衍射的晶體學(xué)（又稱蛋白質(zhì)晶體學(xué)）二維和多維核磁共振法液相結(jié)構(gòu)電鏡三維重組、電子衍射、中子衍射和各種頻譜學(xué)方法研究生物高分子的空間結(jié)構(gòu)。

研究三維結(jié)構(gòu)的主要方法X射線衍射的晶體學(xué)（又稱蛋白質(zhì)晶體學(xué)）65基因組、功能基因組與生物信息學(xué)對(duì)人類等基因組全序列測(cè)序的完成，為確定基因?qū)θ祟惿L發(fā)育和疾病的預(yù)防治療提供了一個(gè)前所未有的大舞臺(tái)；蛋白組計(jì)劃（功能基因組計(jì)劃）的提出和實(shí)施，將快速、高效、大規(guī)模鑒定基因的產(chǎn)物和功能；依靠計(jì)算機(jī)快速高效運(yùn)算并進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分類和結(jié)構(gòu)功能預(yù)測(cè)的生物信息學(xué)將最大限度地開發(fā)和運(yùn)用基因組學(xué)所產(chǎn)生的龐大數(shù)據(jù)?；蚪M、功能基因組與生物信息學(xué)對(duì)人類等基因組全序列測(cè)序的完成6615.最好的人才是免費(fèi)的，因?yàn)樗嵢〉睦麧櫾缇桶阉男剿o蓋住了。10.付出才會(huì)杰出;為別人創(chuàng)造價(jià)值，別人才愿意和你交往。30、每一發(fā)奮努力的背后，必有加倍的賞賜。1.忘掉失敗，不過要牢記失敗中的教訓(xùn)。5.人生太短暫了，事情是這樣的多，能不兼程而進(jìn)嗎?13.個(gè)月亮坐在天空，相互關(guān)懷，相互照亮，缺一不可，那源源不斷的光芒是連接彼此的紐帶和橋梁!人間的長旅充滿了多少凄冷、孤苦，沒有朋友的人是生活的黑暗中的人，沒有朋友的人是真正的孤兒。14.使用雙手的是勞工，使用雙手和頭腦的舵手，使用雙手頭腦與心靈的是藝術(shù)家，只有合作雙手頭腦心靈再加上雙腳的才是推銷員?！叭恕钡慕Y(jié)構(gòu)就是相互支撐，“眾”人的事業(yè)需要每個(gè)人的參與。2.凡事多為別人著想，不必抱怨人情太薄，人情本來就是一件季節(jié)性外套。10、權(quán)威是你把權(quán)給別人的時(shí)候，你才能有真正的權(quán)利，你懂得傾聽懂得尊重，承擔(dān)責(zé)任的時(shí)候，別人一定會(huì)聽你，你才會(huì)有權(quán)威。12.想停下來深情地沉湎一番，怎奈行駛的船卻沒有鐵錨;想回過頭去重溫舊夢(mèng)，怎奈身后早已沒有了歸途。因?yàn)闀r(shí)間的鐘擺一刻也不曾停頓過，所以生命便賦予我們將在洶涌的大潮之中不停地顛簸。8.流過淚的眼睛更明亮，滴過血的心靈更堅(jiān)強(qiáng)!14.在人生的舞臺(tái)上，沒有彩排的戲;在人生的道路上，沒有重走的路。1、忘掉失敗，不過要牢記失敗中的教訓(xùn)。1.人生一世，除了親情、愛情外，友情是決不可缺的，因?yàn)橛H情是一種深度，愛情是一種純度，而友情是一種廣度。14.生命的美麗，永遠(yuǎn)展現(xiàn)在她的進(jìn)取之中;就像大樹的美麗，是展現(xiàn)在它負(fù)勢(shì)向上高聳入云的蓬勃生機(jī)中;像雄鷹的美麗，是展現(xiàn)在它搏風(fēng)擊雨如蒼天之魂的翱翔中;像江河的美麗，是展現(xiàn)在它波濤洶。7.當(dāng)一個(gè)小小的心念變成成為行為時(shí)，便能成了習(xí)慣;從而形成性格，而性格就決定你一生的成敗。4.人生當(dāng)自勉，學(xué)習(xí)需堅(jiān)持。從這一刻開始，我依舊是我，只是心境再不同。不論今后的路如何，我都會(huì)在心底默默鼓勵(lì)自己，堅(jiān)持不懈，等待那一場(chǎng)破繭的美麗。10.讓我們揮起沉重的鐵錘吧!每一下都砸在最稚嫩的部位，當(dāng)青春逝去，那些部位將生出厚曬太陽的繭，最終成為堅(jiān)實(shí)的石，支撐起我們不再年輕但一定美麗的生命。12、堅(jiān)韌是成功的一大要素，只要在門上敲得夠久、夠大聲，終會(huì)把人喚醒的。6.幸福是需要提醒的，苦難是人生最好的老師。6.有時(shí)候把自己長項(xiàng)藏起來，弱項(xiàng)暴露出來沒關(guān)系，這是我的建議。11.她活著了，她一個(gè)人痛苦。如果她死了，會(huì)給她眾多的親人帶去痛苦，于是她就痛苦的活著……智慧豎立起來的!9.善待自己，不被別人左右，也不去左右別人，自信優(yōu)雅。4.在人類的歷史中，男人味缺乏耐性不知付出了多少代價(jià)!而女人天生善于忍耐，不知擺布過多少男人。12.從容不迫的舉止，比起咄咄逼人的態(tài)度，更能令人心折。4.當(dāng)然你可以說我不投錢，但是我把所有時(shí)間和經(jīng)歷，所有一切都投入進(jìn)去別人也會(huì)信任，這是共擔(dān)風(fēng)險(xiǎn)才會(huì)走到明天。15.最好的人才是免費(fèi)的，因?yàn)樗嵢〉睦麧櫾缇桶阉男剿o67現(xiàn)代分子生物學(xué)第一章現(xiàn)代分子生物學(xué)第一章68課程基本要求熟知核酸的基本生物化學(xué)特性；熟知生物信息的儲(chǔ)存與表達(dá)過程；掌握DNA、RNA和蛋白質(zhì)的基本代謝過程，特別是基因的一般結(jié)構(gòu)與生物功能，基因活性的修飾與調(diào)節(jié)；掌握分子克隆與DNA重組的基本技術(shù)與原理，了解現(xiàn)代分子生物學(xué)基本研究方法，了解基因治療與基因組學(xué)的新成果，新進(jìn)展。課程基本要求熟知核酸的基本生物化學(xué)特性；69主要參考書1．《現(xiàn)代分子生物學(xué)》朱玉賢、李毅第三版（2007）2.GenesVIII(IX).BenjaminLewin

3.MolecularBiologyoftheGeneJamesD.Watson,etal.2004第五版

4.《現(xiàn)代遺傳學(xué)原理》徐晉麟等，科學(xué)出版社，20015.LehningerPrinciplesofBiochemistry,2005第五版主要參考書1．《現(xiàn)代分子生物學(xué)》70第一章緒論第一章緒論71一、二十一世紀(jì)是現(xiàn)代生物科學(xué)的世紀(jì)統(tǒng)計(jì)美國“科學(xué)引文索引（ScienceCitationIndex,SCI）”收錄的6080余種學(xué)術(shù)刊物，發(fā)現(xiàn)有4000種左右為生物科學(xué)相關(guān)雜志！統(tǒng)計(jì)全世界引用指數(shù)（Impactfactor）在10以上的超一流學(xué)術(shù)刊物，也發(fā)現(xiàn)80%左右是生物科學(xué)相關(guān)刊物。一、二十一世紀(jì)是現(xiàn)代生物科學(xué)的世紀(jì)統(tǒng)計(jì)美國“科學(xué)引文索引（S72現(xiàn)代分子生物學(xué)第一章2021完整版課件732006年SCI收錄的6000余種期刊的影響因子中CA-CANCERJCLIN63.342ANNUREVIMMUNOL47.237NEWENGLJMED44.016ANNUREVBIOCHEM36.525NATREVCANCER31.583NATREVMOLCELLBIO31.354SCIENCE30.028CELL29.194NATREVIMMUNOL28.697NATURE26.6812006年SCI收錄的6000余種期刊的影響因子中CA-CA74分子生物學(xué)是研究核酸、蛋白質(zhì)等生物大分子的形態(tài)、結(jié)構(gòu)特征及其重要性、規(guī)律性和相互關(guān)系的科學(xué)；是人類從分子水平上真正揭示生物世界的奧秘，由被動(dòng)地適應(yīng)自然界轉(zhuǎn)向主動(dòng)地改造和重組自然界的基礎(chǔ)學(xué)科。分子生物學(xué)是研究核酸、蛋白質(zhì)等生物大分子的形態(tài)、結(jié)構(gòu)特征及其75二、分子生物學(xué)發(fā)展的三個(gè)階段(一)準(zhǔn)備和醞釀階段(二)現(xiàn)代分子生物學(xué)的建立和發(fā)展階段(三)初步認(rèn)識(shí)生命本質(zhì)并改造生命的深入發(fā)展階段二、分子生物學(xué)發(fā)展的三個(gè)階段(一)準(zhǔn)備和醞釀階段76二、分子生物學(xué)發(fā)展的三個(gè)階段(一)準(zhǔn)備和醞釀階段（19世紀(jì)后期到20世紀(jì)50年代初）1、確定了蛋白質(zhì)是生命的主要物質(zhì)基礎(chǔ);2、確定了生物遺傳物質(zhì)基礎(chǔ)是DNA二、分子生物學(xué)發(fā)展的三個(gè)階段(一)準(zhǔn)備和醞釀階段77(二)現(xiàn)代分子生物學(xué)的建立和發(fā)展階段（20世紀(jì)50年代初到70年代初）1、DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型（1953）(現(xiàn)代分子生物學(xué)誕生的里程碑)2、遺傳信息傳遞中心法則的建立3、對(duì)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)與功能的進(jìn)一步認(rèn)識(shí)(二)現(xiàn)代分子生物學(xué)的建立和發(fā)展階段78(三)現(xiàn)代分子生物學(xué)深入發(fā)展的階段1、重組DNA技術(shù)的建立和發(fā)展;2、基因組研究;3、單克隆抗體及基因工程抗體技術(shù);4、基因表達(dá)調(diào)控機(jī)理;5、細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)機(jī)理研究。(三)現(xiàn)代分子生物學(xué)深入發(fā)展的階段79三、現(xiàn)代分子生物學(xué)發(fā)展中的主要里程碑三、現(xiàn)代分子生物學(xué)發(fā)展中的主要里程碑80GregorMendel(1822-1884).TheFatherofGenetics孟德爾的遺傳學(xué)規(guī)律最先使人們對(duì)性狀遺傳產(chǎn)生了理性認(rèn)識(shí)GregorMendel孟德爾的81孟德爾（奧地利）的遺傳學(xué)規(guī)律最先使人們對(duì)性狀遺傳產(chǎn)生了理性認(rèn)識(shí)；Morgan（美）的基因?qū)W說則進(jìn)一步將“性狀”與“基因”相耦聯(lián)，成為分子遺傳學(xué)的奠基石。孟德爾（奧地利）的遺傳學(xué)規(guī)律最先使人們對(duì)性狀遺傳產(chǎn)生了理性認(rèn)82

1910年，德國科學(xué)家Kossel第一個(gè)分離了腺嘌呤，胸腺嘧啶和組氨酸,獲諾貝爾生理醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。1959年，美國科學(xué)家Uchoa第一次合成了核糖核酸，實(shí)現(xiàn)了將基因內(nèi)的遺傳信息通過RNA翻譯成蛋白質(zhì)的過程。1959年，Kornberg實(shí)現(xiàn)了試管內(nèi)細(xì)菌細(xì)胞中DNA的復(fù)制。1910年，德國科學(xué)家Kossel第一個(gè)分離了腺嘌呤，胸腺83Watson和Crick所提出的脫氧核糖酸雙螺旋模型，為充分揭示遺傳信息的傳遞規(guī)律鋪平了道路。RosalindE.Franklin1920-19581953,Watson&Crick提出DNA的反向平行雙螺旋模型;Wilkins通過對(duì)DNA分子的X射線衍射研究證實(shí)了該模型。Watson和Crick所提出的脫氧核糖酸雙螺旋模型，為充分841961年，法國科學(xué)家Jacob和Monod提出并證實(shí)了操縱子（operon）作為調(diào)節(jié)細(xì)菌細(xì)胞代謝的分子機(jī)制。他們還推測(cè)存在一種與DNA序列相互補(bǔ)、能將它所編碼的遺傳信息帶到蛋白質(zhì)合成場(chǎng)所并翻譯產(chǎn)生蛋白質(zhì)的mRNA（信使核糖核酸）。對(duì)分子生物學(xué)的發(fā)展產(chǎn)生了極其重要的指導(dǎo)作用。1961年，法國科學(xué)家Jacob和Monod提出并證實(shí)了操縱85FrancoisJacob(Left),JacquesMonod(Center)&AndreLwoff(Right),1965分享了諾貝爾生理醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)FrancoisJacob(Left),Jacques86

1968年，Nirenberg，Holley和Khorana共享諾貝爾生理醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)Nirenberg：破譯DNA遺傳密碼；Holley：闡明了酵母丙氨酸t(yī)RNA的核苷酸序列，并證實(shí)了所有tRNA具有結(jié)構(gòu)上的相似性；Khorana：第一個(gè)合成了核酸分子，并且人工復(fù)制了酵母基因。1968年，Nirenberg，Holley和Khor871972年，PaulBerg（美）第一次進(jìn)行了DNA重組。1977年，Sanger和Gilbert（英）第一次進(jìn)行了DNA序列分析。1980年，獲諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)1972年，PaulBerg（美）第一次進(jìn)行了DNA重組。881983年，McClintock由于在50年代提出并發(fā)現(xiàn)了可移動(dòng)遺傳因子（jumpinggene或稱mobileelement）而獲得Nobel獎(jiǎng)。BarbraMcClintock1983年，McClintock由于在50年代提出并發(fā)現(xiàn)891975年，美國人Temin、Dulbecco和Baltimore由于發(fā)現(xiàn)在RNA腫瘤病毒中存在以RNA為模板，逆轉(zhuǎn)錄生成DNA的逆轉(zhuǎn)錄酶而共享諾貝爾生理醫(yī)學(xué)獎(jiǎng);1989年，（美）Altman和Cech發(fā)現(xiàn)某些RNA具有酶的功能而共享Nobel化學(xué)獎(jiǎng)；1975年，美國人Temin、Dulbecco和Baltim901993年，英國科學(xué)家Roberts和Sharp因發(fā)現(xiàn)斷裂基因（introns）而獲得Nobel獎(jiǎng)；1993年，（美）Mullis由于發(fā)明PCR儀而與加拿大學(xué)者Smith（第一個(gè)設(shè)計(jì)基因定點(diǎn)突變）共享Nobel化學(xué)獎(jiǎng)。1993年，英國科學(xué)家Roberts和Sharp因發(fā)現(xiàn)斷裂基911994年，Gilman和Rodbell（美）由于發(fā)現(xiàn)了G蛋白在細(xì)胞內(nèi)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)中的作用而分享Nobel生理醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)；1999年，Blobel（美）由于闡述了蛋白質(zhì)在細(xì)胞間的運(yùn)轉(zhuǎn)機(jī)制而獲Nobel生理醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)；2001年，Hartwell(美)Hunt&Nurse(英)因?qū)?xì)胞周期調(diào)控因子的研究分享Nobel生理醫(yī)學(xué)獎(jiǎng);1994年，Gilman和Rodbell（美）由于發(fā)現(xiàn)了G蛋922006年,美國科學(xué)家Kornberg由于在揭示真核細(xì)胞轉(zhuǎn)錄機(jī)制方面的杰出貢獻(xiàn)獲得諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。美國科學(xué)家Fire和Mello由于在揭示控制遺傳信息流動(dòng)的基本機(jī)制——RNA干擾方面的杰出貢獻(xiàn)而獲得諾貝爾生理醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。2006年,美國科學(xué)家Kornberg由于在揭示真核細(xì)胞轉(zhuǎn)錄93四、證明DNA就是遺傳物質(zhì)的

主要?dú)v史事件

多少年來，人們反復(fù)提出的幾個(gè)與一切生命現(xiàn)象有關(guān)的問題：1.生命是怎樣起源的？2.為什么“有其父必有其子”？3.動(dòng)、植物個(gè)體是怎樣從一個(gè)受精卵發(fā)育而來的？

四、證明DNA就是遺傳物質(zhì)的

主要?dú)v史事件多少年來，人們反9417世紀(jì)末葉，荷蘭藉顯微鏡專家Leeuwenhoek制作成功了世界第一架光學(xué)顯微鏡。Hooke，第一次用“細(xì)胞”這個(gè)概念來形容組成軟木的最基本單元。1847年，Schleiden和Schwann提出“細(xì)胞學(xué)說”，證明動(dòng)、植物都由細(xì)胞組成。細(xì)胞學(xué)說17世紀(jì)末葉，荷蘭藉顯微鏡專家Leeuwenhoek制作成95分析細(xì)胞的組成成分；弄清楚這些物質(zhì)與細(xì)胞內(nèi)生命現(xiàn)象的聯(lián)系。19世紀(jì)中葉到20世紀(jì)初，是早期生物化學(xué)的大發(fā)展階段，組成蛋白質(zhì)的20種基本氨基酸被相繼發(fā)現(xiàn)，著名生物化學(xué)家Fisher還論證了連接相鄰氨基酸的“肽鍵”的形成。

經(jīng)典生物化學(xué)分析細(xì)胞的組成成分；經(jīng)典生物化學(xué)96孟德爾在1857年到1864年間，用產(chǎn)生圓形種子的豌豆同產(chǎn)生皺皮種子的植株雜交，得到幾百粒全是圓形的F1代種子。第二年，他種植了253粒F1圓形種子并進(jìn)行自交，得到7324粒F2種子，其中5474粒圓形，1850粒皺皮，圓皺比為3:1。經(jīng)典遺傳學(xué)孟德爾在1857年到1864年間，用產(chǎn)生圓形種子的豌97用黃色圓形豌豆與綠色皺皮豌豆做雜交，發(fā)現(xiàn)F1種子全是黃色圓形的。自交產(chǎn)生556粒F2代種子中，黃色圓形315粒，黃色皺皮121，綠色圓形108，綠色皺皮32。四種類型接近于9:3:3:1。用黃色圓形豌豆與綠色皺皮豌豆做雜交，發(fā)現(xiàn)F1種子全是黃色圓98綠黃圓皺F2代=9:3:3:1綠黃圓皺99孟德爾總結(jié)出生物遺傳的兩條基本規(guī)律:第一，當(dāng)兩種不同植物雜交時(shí)，它們的下一代可能與親本之一完全相同，他把這一現(xiàn)象稱為統(tǒng)一律。他認(rèn)為，生物的每一種性狀都是由遺傳因子控制的，這些因子可以從親代到子代，代代相傳。第二，將不同植物品種雜交后的F1代種子再進(jìn)行雜交或自交時(shí)，下一代就會(huì)按照一定的比例發(fā)生分離，因而具有不同的形式，他把這一現(xiàn)象稱為分離規(guī)律。孟德爾總結(jié)出生物遺傳的兩條基本規(guī)律:100在孟德爾遺傳學(xué)基礎(chǔ)上，Morgan又提出了基因?qū)W說。

1910年，Morgan和他的助手們發(fā)現(xiàn)了第一只白眼雄果蠅，稱為突變型。正常情況下，果蠅都是紅眼的，稱為野生型。Morgan將白眼雄果蠅與紅眼雌果蠅交配，所產(chǎn)生的F1代不論雌雄，全為紅眼果蠅（孟德爾的統(tǒng)一規(guī)律?。Ｔ诿系聽栠z傳學(xué)基礎(chǔ)上，Morgan又提出了基因?qū)W說。1101這些F1果蠅互相交配所產(chǎn)生的F2有紅眼也有白眼，但所有白眼果蠅都是雄性的，說明該性狀與性別有聯(lián)系。Morgan的這一連鎖遺傳規(guī)律與孟德爾的遺傳性狀獨(dú)立分離規(guī)律是“背道而馳”的！這些F1果蠅互相交配所產(chǎn)生的F2有紅眼也有白眼，但所有白眼果102當(dāng)所研究的兩個(gè)基因位于同一染色體上而又距離較近時(shí)，Morgan的連鎖遺傳規(guī)律起主導(dǎo)作用。當(dāng)所研究的兩個(gè)基因位于不同染色體上時(shí)，孟德爾的獨(dú)立分離規(guī)律起主導(dǎo)作用。

當(dāng)所研究的兩個(gè)基因位于同一染色體上而又距離較近時(shí)，Morga103證明DNA就是遺傳物質(zhì)的具有重要意義的實(shí)驗(yàn)Griffith（1928）及Avery（1944）等人關(guān)于致病力強(qiáng)的光滑型（S型）肺炎鏈球菌DNA導(dǎo)致致病力弱的粗糙型（R型）細(xì)菌發(fā)生遺傳轉(zhuǎn)化的實(shí)驗(yàn);Hershey和Chase（1952）關(guān)于DNA是遺傳物質(zhì)的實(shí)驗(yàn);證明DNA就是遺傳物質(zhì)的Griffith（1928）及Ave104DNA是細(xì)菌的遺傳物質(zhì).DNA是細(xì)菌的遺傳物質(zhì).105英國科學(xué)家Griffith等人發(fā)現(xiàn)，具有光滑外表的S型肺炎鏈球菌能使小鼠發(fā)病，具有粗糙外表的R型細(xì)菌沒有致病力。莢膜多糖能保護(hù)細(xì)菌免受動(dòng)物白細(xì)胞的攻擊。首先用實(shí)驗(yàn)證明基因就是DNA分子的是美國的微生物學(xué)家Avery。他首先將光滑型致病菌（S型）燒煮殺滅活性以后再侵染小鼠，發(fā)現(xiàn)這些死細(xì)菌自然喪失了致病能力。英國科學(xué)家Griffith等人發(fā)現(xiàn)，具有光滑外表的S型肺炎鏈106解剖死鼠，發(fā)現(xiàn)有大量活的S型細(xì)菌。他們推測(cè)，死細(xì)菌中的某一成分——轉(zhuǎn)化源(transformingprinciple）將無致病力的細(xì)菌轉(zhuǎn)化成病原細(xì)菌。10年后的實(shí)驗(yàn)表明，DNA就是轉(zhuǎn)化源。死細(xì)菌DNA指導(dǎo)了這一可遺傳的轉(zhuǎn)化，從而導(dǎo)致了小鼠死亡。DNA是細(xì)菌的遺傳物質(zhì)Avery等人的工作樹立了遺傳學(xué)理論上全新的觀點(diǎn)——DNA是遺傳信息的載體。解剖死鼠，發(fā)現(xiàn)有大量活的S型細(xì)菌。他們推測(cè)，死細(xì)菌中的某一成107美國冷泉港卡內(nèi)基遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)室科學(xué)家Hershey和他的學(xué)生Chase在1952年從事噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)。噬菌體專門寄生在細(xì)菌體內(nèi)，其頭、尾外部都是由蛋白質(zhì)組成的外殼，頭內(nèi)主要是DNA。DNA也是病毒的遺傳物質(zhì)美國冷泉港卡內(nèi)基遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)室科學(xué)家Hershey和他的學(xué)生C108噬菌體侵染細(xì)菌的主要過程如下：①噬菌體尾部的末端（基片、尾絲）吸附在細(xì)菌表面；②噬菌體通過尾軸把DNA全部注入細(xì)菌細(xì)胞內(nèi)，噬菌體的蛋白質(zhì)外殼則留在細(xì)胞外面；③利用細(xì)菌的生命過程合成噬菌體自身的DNA和蛋白質(zhì)；④用新合成的DNA和蛋白質(zhì)組裝成與親代完全相同的子噬菌體；⑤細(xì)菌解體，釋放子代噬菌體，侵染其他細(xì)菌。噬菌體侵染細(xì)菌的主要過程如下：109現(xiàn)代分子生物學(xué)第一章2021完整版課件110侵染細(xì)菌后立即收集噬菌體，可得到70%32P標(biāo)記的DNA，但只能得到20%標(biāo)記的蛋白質(zhì)。如果侵染細(xì)菌后讓噬菌體復(fù)制一代，那么，新生代噬菌體中30%的DNA鏈上帶有32P標(biāo)記，而噬菌體總蛋白中只有不到1%仍帶有35S標(biāo)記。侵染細(xì)菌后立即收集噬菌體，可得到70%32P標(biāo)記的DNA，但111DNA是動(dòng)物細(xì)胞的遺傳物質(zhì)當(dāng)DNA加入到某種在培養(yǎng)基中培養(yǎng)的真核單細(xì)胞生物群落中，核酸就會(huì)進(jìn)入到細(xì)胞中去，其中有一部分就會(huì)合成出一些新的蛋白質(zhì)。導(dǎo)入DNA的表達(dá)將使細(xì)胞產(chǎn)生一些新的特性。圖.胸腺嘧啶核苷激酶的合成DNA是動(dòng)物細(xì)胞的遺傳物質(zhì)當(dāng)DNA加入到某種在培養(yǎng)基中培養(yǎng)的112DNA到底是什么樣的呢？

Avery在1944年的報(bào)告中這樣寫道：當(dāng)溶液中酒精的體積達(dá)到9/10時(shí)，有纖維狀物質(zhì)析出；如稍加攪動(dòng)，這種物質(zhì)便會(huì)像棉線繞在線軸上一樣繞在硬棒上，溶液中的其他成分則以顆粒狀沉淀留在下面。溶解纖維狀物質(zhì)并重復(fù)沉淀數(shù)次，可提高其純度。這一物質(zhì)具有很強(qiáng)的生物學(xué)活性，初步實(shí)驗(yàn)證實(shí)它很可能就是DNA。DNA到底是什么樣的呢？113中心法則

Crick于1954年所提出的遺傳信息傳遞規(guī)律1954年首次提出的“中心法則”1970-1980年的“中心法則”21世紀(jì)后修正的“中心法則”中心法則

Crick于1954年所提出的遺傳信息傳遞規(guī)律19114Meselson和Stahl（1958）關(guān)于DNA半保留復(fù)制的實(shí)驗(yàn);Yanofsky和Brener（1961）年關(guān)于遺傳密碼三聯(lián)子的設(shè)想都為分子生物學(xué)的發(fā)展做出了重大貢獻(xiàn)。Meselson和Stahl（1958）關(guān)于DNA半保留復(fù)制115中國科學(xué)家的貢獻(xiàn)吳憲20世紀(jì)20年代與汪猷、張昌穎等人一道完成了蛋白質(zhì)變性理論、血液生化檢測(cè)和免疫化學(xué)等一系列有重大影響的研究。20世紀(jì)中下葉，我國科學(xué)家相繼實(shí)現(xiàn)了人工全合成有生物學(xué)活性的結(jié)晶牛胰島素，解出了三方二鋅豬胰島素的晶體結(jié)構(gòu)，采用有機(jī)合成與酶促相結(jié)合的方法完成了酵母丙氨酸轉(zhuǎn)移核糖核酸的人工全合成。中國科學(xué)家的貢獻(xiàn)吳憲20世紀(jì)20年代與汪猷、張昌穎等人一道完116現(xiàn)代分子生物學(xué)第一章2021完整版課件117五、分子生物學(xué)的主要研究?jī)?nèi)容一切生物體中的各類有機(jī)大分子都是由完全相同的單體，如蛋白質(zhì)分子中的20種氨基酸、DNA及RNA中的8種堿基所組合而成的。五、分子生物學(xué)的主要研究?jī)?nèi)容118分子生物學(xué)研究的基本定理：1.構(gòu)成生物體有機(jī)大分子的單體在不同生物中都是相同的；2.生物體內(nèi)一切有機(jī)大分子的構(gòu)成都遵循共同的規(guī)則

；3.某一特定生物體所擁有的核酸及蛋白質(zhì)分子決定了它的屬性。

分子生物學(xué)研究的基本定理：119生物體內(nèi)各種大分子、亞細(xì)胞結(jié)構(gòu)的大小生物體內(nèi)各種大分子、亞細(xì)胞結(jié)構(gòu)的大小120DNA重組技術(shù)(基因工程)基因表達(dá)調(diào)控生物大分子結(jié)構(gòu)功能(結(jié)構(gòu)分子生物學(xué))基因組、功能基因組與生物信息學(xué)分子生物學(xué)研究主要包括：DNA重組技術(shù)(基因工程)分子生物學(xué)研究主要包括：121是20世紀(jì)70年代初興起的技術(shù)科學(xué)，目的是將不同DNA片段按照人們的設(shè)計(jì)定向連接起來，在特定的受體細(xì)胞中與載體同時(shí)復(fù)制并得到表達(dá)，產(chǎn)生影響受體細(xì)胞的新的遺傳性狀。

DNA重組技術(shù)是核酸化學(xué)、蛋白質(zhì)化學(xué)、酶工程及微生物學(xué)、遺傳學(xué)、細(xì)胞學(xué)長期深入研究的結(jié)晶，而限制性內(nèi)切酶、DNA連接酶及其他工具酶的發(fā)現(xiàn)與應(yīng)用則是這一技術(shù)得以建立的關(guān)鍵。DNA重組技術(shù)是20世紀(jì)70年代初興起的技術(shù)科學(xué)，目的是將不同DNA片段按122

通過DNA連接酶把不同的DNA片段連接成一個(gè)整體。a.DNA的粘性末端;b.DNA的平末端;c.化學(xué)合成的具有EcoRI粘性末端的DNA片段。

通過DNA連接酶把不同的DNA片段連接成一個(gè)整體。a.D123重組DNA操作過程示意圖重組DNA操作過程示意圖124可被用于大量生產(chǎn)某些在正常細(xì)胞代謝中產(chǎn)量很低的多肽；可用于定向改造某些生物的基因組結(jié)構(gòu)，使它們所具備的特殊經(jīng)濟(jì)價(jià)值或功能得以成百上千倍地提高；可被用于進(jìn)行基礎(chǔ)研究。DNA重組技術(shù)具有廣闊的應(yīng)用前景可被用于大量生產(chǎn)某些在正常細(xì)胞代謝中產(chǎn)量很低的多肽；DNA重125基因表達(dá)調(diào)控研究

蛋白質(zhì)分子控制了細(xì)胞的一切代謝活動(dòng)，而決定蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)和合成時(shí)序的信息都由核酸分子編碼。

基因表達(dá)實(shí)質(zhì)上就是遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯過程。基因表達(dá)調(diào)控研究蛋白質(zhì)分子控制了細(xì)胞的一切代謝活動(dòng)，而126基因表達(dá)調(diào)控研究

的主要內(nèi)容信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)研究轉(zhuǎn)錄因子研究RNA剪接研究基因表達(dá)調(diào)控研究

的主要內(nèi)容信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)研究1271.信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)指外部信號(hào)通過細(xì)胞膜上的受體蛋白傳到細(xì)胞內(nèi)部，并激發(fā)諸如離子通透性、細(xì)胞形狀或其他細(xì)胞功能方面的應(yīng)答過程。信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)之所以能引起細(xì)