2014級生物制藥專業(yè)基礎(chǔ)課分子生物學Molecularbiology生物化學教研室郝軍莉電話程介紹課程性質(zhì)：專業(yè)基礎(chǔ)課（必修課）學時分配：理論36學時主要內(nèi)容：基本理論考核方式：1：平時成績40%（綜述20%PPT匯報10%，平時10%）2：考試成績60%1.盛祖嘉沈仁權(quán)分子遺傳學2.孫乃恩孫東旭朱德煦分子遺傳學3.劉永明，分子生物學簡明教程4.吳乃虎編著基因工程原理5.BenjaminLewinGenesⅦ參考書目1分子生物學的概念2分子生物學研究內(nèi)容3分子生物學與其他學科的關(guān)系4分子生物學的發(fā)展簡史5分子生物學應(yīng)用及發(fā)展趨勢第1章緒論

1.1什么是分子生物學分子生物學是從分子水平對生物學進行研究的科學，實質(zhì)上是研究生命的分子機理的學科。

1950年Astbury首先提出“分子生物學”這一術(shù)語，意指“生物大分子的化學和物理結(jié)構(gòu)研究”。1分子生物學的概念1.2

分子生物學的基本含義

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從分子水平研究生命的本質(zhì)

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核酸、蛋白質(zhì)等生物大分子的結(jié)構(gòu)與功能

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人類主動地改造和重組自然界的基礎(chǔ)學科1分子生物學的概念1.3分子生物學三大基石

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一基因一酶學說

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雙螺旋模型

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操縱子模型1.4分子生物學的基本原理

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構(gòu)成生物體的分子在不同生物中都是相同的

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生物體內(nèi)分子的構(gòu)建都遵循共同的規(guī)則

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核酸、蛋白質(zhì)決定了生物體的屬性分子生物學和分子遺傳學的區(qū)別：分子遺傳學主要側(cè)重于研究核酸的結(jié)構(gòu)與功能2分子生物學研究內(nèi)容2.1結(jié)構(gòu)分子生物學?結(jié)構(gòu)的測定?結(jié)構(gòu)運動變化規(guī)律的探索?結(jié)構(gòu)與功能相互關(guān)系的建立方法：X-射線衍射、核磁共振、電子衍射、中子衍射及頻譜學方法等。2.2生物大分子的合成DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、蛋白質(zhì)合成均是遺傳信息傳遞表達過程。合成過程也是生物大分子相互作用的過程，這種作用調(diào)節(jié)著生命過程——生長、發(fā)育、適應(yīng)環(huán)境。2分子生物學研究內(nèi)容2.3基因表達調(diào)控研究基因表達即遺傳信息的傳遞具有時空特異性。信號傳導：指外部信號通過細胞膜上的受體蛋白傳到細胞內(nèi)部，并激發(fā)諸如離子通透性、細胞形狀或其他細胞功能方面的應(yīng)答。轉(zhuǎn)錄因子：是一群能與基因5’鍛上游特定序列專一結(jié)合，從而保證目的基因以特定的強度在特定的時間和空間表達的蛋白質(zhì)分子。RNA編輯：5’加帽、3’加尾、RNA選擇性剪接等。2分子生物學研究內(nèi)容2.4DNA重組技術(shù)（基因工程）

將不同的DNA片斷按照人們的設(shè)計定向連接起來，在特定的受體細胞中與載體同時復(fù)制并得到表達，產(chǎn)生影響受體細胞的新的遺傳性狀。應(yīng)用：⑴生產(chǎn)多肽，如激素、抗生素、酶類及抗體等。⑵定向改造某些生物的基因組結(jié)構(gòu)，如“超級細菌”、轉(zhuǎn)基因動植物等；⑶進行基礎(chǔ)研究，如基因表達調(diào)控模式、啟動子和增強子的研究、轉(zhuǎn)錄因子的克隆和分析等。分子生物學：從分子水平理解生命活動細胞生物學：從細胞水平理解生命活動遺傳學：從遺傳角度理解生命活動生物化學：從化學組成角度來理解生物大分子和生物代謝。普通生物學（動物&植物）&微生物學：不同生物類型的特點。生物物理學：從物理學角度理解生物大分子結(jié)構(gòu)和功能。3分子生物學與其他學科的關(guān)系

分子生物學是生物化學、生物物理學、遺傳學、微生物學、細胞生物學等多學科相互滲透、綜合融會而產(chǎn)生并發(fā)展起來的。生命活動的一致性，是生物學范圍內(nèi)所有學科在分子水平上的統(tǒng)一。4分子生物學的發(fā)展簡史分子生物學發(fā)展經(jīng)歷了五個階段經(jīng)典遺傳：十八世紀70年代～1938年微生物遺傳：1938年～

1953年分子遺傳：1953年到1972年重組時代：1972年到－1990年后基因組和蛋白質(zhì)學時代：1990年至今經(jīng)典遺傳：十八世紀70年代～1938年1865

Mendel,G.發(fā)表了《植物雜交實驗》的論文，開創(chuàng)了遺傳學。1869年F.Miescher從膿細胞中提取到一種富含磷元素的酸性化合物，稱核質(zhì)(nuclin)經(jīng)典遺傳：十八世紀70年代～1938年1885—1900年間Kossel、Levene證實核酸由不同的堿基組成。其最簡單的單體結(jié)構(gòu)是堿基-核糖-磷酸構(gòu)成的核苷酸。1929年又確定了核酸有兩種，一種是脫氧核糖核酸(DNA)，另一種是核糖核酸(RNA)。經(jīng)典遺傳：十八世紀70年代～1938年1910年MorganT.H.發(fā)現(xiàn)連鎖定律,奠定了遺傳的染色體學說。經(jīng)典遺傳：十八世紀70年代～1938年1928年Griffith

肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化經(jīng)典遺傳：十八世紀70年代～1938年1941年BeadlrG.W和TatumE.L.建立“一個基因------一種酶”學說用X射線誘導處理紅色面包霉，篩選出被誘導的突變體來進行實驗。根據(jù)遺傳分析和大量研究，他們認為基因發(fā)生突變，就可能導致酶活性的喪失。微生物遺傳：1938年～

1953年1944年

Avery在離體條件下完成化。微生物遺傳：1938年～

1953年微生物遺傳：1938年～

1953年1950年Chargaff

指出DNA中四種堿基的比例關(guān)系為A/T=G/C=1；微生物遺傳：1938年～

1953年1951年P(guān)auling和Corey提出了蛋白質(zhì)的α-螺旋結(jié)構(gòu)。1951年McClintockB.發(fā)現(xiàn)跳躍基因或稱轉(zhuǎn)座微生物遺傳：1938年～

1953年微生物遺傳：1938年～

1953年1952年Hershey和Chase

噬菌體感染實驗微生物遺傳：1938年～

1953年1952年Wilkins和Franklin用高度定向的DNA纖維作出高質(zhì)量的X-光衍射照片分子遺傳：1953年到1972年1953年，Watson和Crick提出DNA的反向平行雙螺旋模型。1962年，Wilkins、Watson和Crick共獲諾貝爾化學獎。分子遺傳：1953年到1972年1957年Crick提出中心法則。1957年Kornberg用E.coli無細胞提取液合成DNA，證明DNA是模板式合成，并發(fā)現(xiàn)了DNApolymeraseⅠ。分子遺傳：1953年到1972年1958年Meselson和Stahl證實DNA半保留復(fù)制分子遺傳：1953年到1972年1961Jacob,F.和Monod,J.提出了操縱子模型1961年Brewner,S.，Jacob,F.

和Meselson,M.發(fā)現(xiàn)細菌的mRNA。分子遺傳：1953年到1972年1961年Nivenberg等人破譯出第一批遺傳密碼。1962年Arber,W.，Dussoix,D.發(fā)現(xiàn)了DNA的限制與修飾。1963Monod,J.，Changeus,J-P和Jaconb,F提出蛋白變構(gòu)理論。1964Nirenberg等通過三聯(lián)體結(jié)合實驗破譯全部有義密碼子。Holliday,R.提出了DNA重組模型。1965Holley,R.W.等發(fā)表酵母丙氨酸t(yī)RNA的完整序列。分子遺傳：1953年到1972年重組時代：1972年到－1990年1972Berg和Boyer等人建立DNA重組技術(shù)，完成第一個細菌基因的克隆1973Cohor,S.R,Chang,A,C.Y,Boyer,H.W和Holling,R.B首次在體外構(gòu)建具有功能的細菌質(zhì)粒1975Temin發(fā)現(xiàn)反轉(zhuǎn)錄酶1977Sanger,Gilbert建立測序方法1980Botstein,D.,White,R.L.,Skolnick,M.和Davis,R.W.用限制性片段長度的多態(tài)性構(gòu)建人類遺傳學連鎖圖。1978Chan