【医学课件大全】-分子生物学(Molecular-Biology)

,单击此处编辑母版标题样式,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,【医学PPT课件大全】 分子生物学（Molecular Biology）,【医学PPT课件大全】 分子生物学（Molecular Bi,1,当你进入实验室时，要像脱去外衣那样放下你的想象力，因为实验操作不能有一丁儿点的想象，否则，你对事物的观察就会受到影响,;,而当你翻开书本的时候，你又必须尽可能展开想象的“翅膀”，否则，你就不可能走在别人的前面。,朱玉贤,当你进入实验室时，要像脱去外衣那样放下你的想,2,分子生物学（,Molecular Biology）,分子生物学（Molecular Biology）,3,分子生物学常用参考书目,1、现代分子生物学朱玉贤、李毅，高等教育出版社，1998,2、 现代分子生物学 （第二版）朱玉贤、李毅，高等教育出版社，2004,3、 分子生物学 （第二版），阎龙飞、张玉麟，中国农业大学出版社，1997,4、 分子生物学 （现代生物学精要速览中文版、影印版）（,P.C.,特纳,A.G.,迈克伦南），科学出版社，2002,5、 高级分子生物学要义 ，,R.M.,特怀曼，科学出版社，2001,6、 ,Advanced Molecular Biology,R.M.Twyman,世界图书出版公司，2001,7、 分子生物学影印版，第二版，中科院研究生教学丛书，,Robert F.Weaver，,科学出版社，2003,分子生物学常用参考书目1、现代分子生物学朱玉贤、李毅，高,4,Molecular Biology of The Gene,J.D.,沃森,T.A.,贝克,S.P.,贝尔,A.,甘恩,M.,莱文,R.M.,洛斯克 编著,杨焕明 等译（第五版）,科学出版社,2005.9,Molecular Biology of The Gene,5,基因,（,GENES ,）,美,本杰明,卢因编著,余龙 江松敏,赵寿元主译,科学出版社,基因（GENES ）,6,Molecular Biology,- Robert Weaver,I consider,molecular biology,to be the study of,genes and their activities at the molecular level, including transcription, translation, DNA replication, recombination and translocation.,Molecular Biology- Robert W,7,现代分子生物学,-,朱玉贤、李毅,分子生物学,是研究核酸、蛋白质等生物大分子的形态、结构特征及其重要性、规律性和相互关系的科学，是人类从分子水平上真正揭示生物世界的奥秘，由被动地适应自然界转向主动地改造和重组自然界的基础学科。,现代分子生物学- 朱玉贤、李毅,8,分子生物学实验参考书目,1 . 分子克隆实验指南,2. 精编分子生物学实验指南,3.,PCR技术实验指南,4. 分子生物学实验基础,5. 细胞工学实验方案,6,.,最新分子生物学实验技术,7. 分子生物学实验技术,8. 分子生物学基础技术,分子生物学实验参考书目1 . 分子克隆实验指南,9,第一章 绪论第二章 与分子生物学有关的细胞生物学第三章,DNA,的结构与复制第四章,RNA,的合成第五章 遗传密码第六章,RNA,的翻译蛋白质的生物合成第七章 原核生物基因的表达调控第八章 真核生物基因的表达调控第九章 分子生物学基本实验,第一章 绪论第二章 与分子生物学有关的细胞生物学第三,10,Lets work together to make this course a great experience in your life.,I am looking forward to have a wonderful semester with all of you. Hope that you all enjoy the course.,Lets work together to make th,11,第一章 绪论,第一章 绪论,12,一、分子生物学产生的过程,1.过程,动植物的,形态、解剖和分类 细胞学、遗传学、微生物学、生理学、生物化学 生物大分子（蛋白质、核酸） 分子生物学。2.时间 17世纪末1838年，,S,chleiden、 Schwan,1858年,Virchow,20世纪中叶,第一节 分子生物学的概念,一、分子生物学产生的过程1.过程 动植物的形态、解,13,二、分子生物学的历史回顾,分子生物学与分子遗传学的发展，从,40,年代起，在理论和技术方面奠定了雄厚的基础。,（一）,理论上的三大发现,1. 40,年代，,Avery,发现了生物遗传物质的化学本质是,DNA,2. 50,年代，,Waston-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：,DNARNAProtein,二、分子生物学的历史回顾分子生物学与分子遗传学的发展，从40,14,（二）,技术上的三大突破,1,、限制性核酸内切酶与连接酶的发现，使得,DNA,分子的体外切割与连接成为可能,2,、克隆的载体及大肠杆菌转化体系的建立，使得重组,DNA,得以复制和表达,3,、琼脂糖凝胶电泳及,Southern,转移杂交技术的发明，推动了基因工程技术的发展,（二）技术上的三大突破,15,三、分子生物学的概念,1、从广义上讲,核酸、蛋白质,2、从狭义上讲,基因、,DNA,三、分子生物学的概念1、从广义上讲,16,四、分子生物学的基本原理,1.,构成生物体的有机大分子的单体在不同生物体内都是,相同,的；,2.,生物体内一切有机大分子的建成都遵循,共同,的规律；,3.,某一特定生物体所拥有的核酸及蛋白质决定了生物的,属性,。,四、分子生物学的基本原理,17,五、分子生物学在生命科学中的位置,1. 与微生物学的关系： “,E. coli,的分子,生物学”,2.与遗传学的关系：分子遗传学（,Molecular genetics）,3. 与细胞生物学的研究：分子细胞生物学（,Molecular cell biology）,4. 与发育生物学的关系：发育分子生物学（,Development molecular biology）,五、分子生物学在生命科学中的位置1. 与微生物学的关系： “,18,六、分子生物学的目标及任务,目标,：了解生命本质，揭示生命运动的规律,任务,：,1.,分离克隆基因（,clone,）,2.,确定基因的结构（,structure,）,3.,基因的功能研究（,function,）,4.,基因表达调控研究（,express control,）,六、分子生物学的目标及任务,19,第二节 分子生物学的发展简史,一、,DNA,的发现,1928年、,Griffith,光滑型（,S,型）：产生荚膜多糖,粗糙型（,R,型）：不能产生荚膜多糖,第二节 分子生物学的发展简史一、DNA的发现,20,首先用实验证明基因就是,DNA,是,Avery,首先用实验证明基因就是DNA是Avery,21,进一步的实验也证明了这一点,1）死,S,型菌体+活,R,型菌体活,S,型菌体死亡2）,DNA,是转化源,进一步的实验也证明了这一点1）死S型菌体+活R型菌体活S型,22,正确解释,S,型肺炎链球菌的,DNA,产生荚膜多糖,正确解释S型肺炎链球菌的DNA产生荚膜多糖,23,正确解释,：,活,R,型菌体不能产生荚腊多糖,正确解释：活R型菌体不能产生荚腊多糖,24,正确解释：,死,S,型菌体不能产生荚膜多糖,正确解释：死S型菌体不能产生荚膜多糖,25,正确解释：,死,S,菌体+活,R,型菌体，产生荚膜多糖,正确解释：死S菌体+活R型菌体，产生荚膜多糖,26,二、,Chargaff,规律及,DNA,双螺旋模型,1、,Chargaff,规律,2、DNA,双螺旋模型,1953年,Waston（,美）,Crick （,英）,二、 Chargaff规律及DNA双螺旋模型1、Charga,27,【医学课件大全】-分子生物学(Molecular-Biology),28,NATUREApril 25,1953,MOLECULAR STRUCTURE OF,NUCLEIC ACIDS,We wish to suggest a structure for the salt of deoxyribose nucleic acid (D.N.A). This structure has novel feature which are of considerable biological interest.,NATUREApril 25,1953 MOLECULAR,29,【医学课件大全】-分子生物学(Molecular-Biology),30,【医学课件大全】-分子生物学(Molecular-Biology),31,DNA double helix model,1,、,In the double helix,the two DNA strands are organized in an antiparallel arrangement.,2,、,One strand is oriented 5,3and the other is oriented 35.,3,、,The two strands run in opposite,polarity .,4,、,The bases of the two strands are complementary base pairing.,DNA double helix model1、I,32,三、遗传信息传递的中心法则,1954年,Crick,提出了遗传信息传递的规律,复制,DNA RNA,蛋白质,1. REPLICATION (DNA SYNTHESIS),2. TRANSCRIPTION(RNA SYNTHESIS),3. TRANSLATION(PROTEIN SYNTHESIS),三、遗传信息传递的中心法则 1954年Crick提出了遗传,33,四、分子生物学研究的国内外动态,1. 动态：,（,1,） 人类基因组计划（,Human Genome Project),2000年6月26日,美国、英国、日本、法国、德国和中国,90%,序列的,工作框架图,（,Work Frame),四、分子生物学研究的国内外动态1. 动态：,34,2003,年,4,月,14,日，美国联邦国家人类基因组研究项目负责人弗朗西斯,柯林斯博士在华盛顿宣布，美、英、日、法、德和中国科学家经过,13,年努力共同绘制完成了人类基因组序列图，,99.99%,高精度的序列图。,2003年4月14日，美国联邦国家人类基,35,六国科学家公布人类基因组细节研究成果,2001,年,2,月,11,日人类基因组计划、美国塞莱拉遗传信息公司、美国,科学,杂志和英国,自然,杂志联合宣布，继科学家去年绘制成功人类基因组工作框架图之后，他们又绘制出了更加准确、清晰、完整的人类基因组图谱，对人类基因的面貌有了新的发现。,六国科学家公布人类基因组细节研究成果,36,基因数量少得惊人,一些研究人员曾经预测人类约有,14,万个基因，但塞莱拉公司将人类基因总数定在,2.6383,万到,3.9114,万个之间。如果最终确定出的基因数在这个范围内，比如,3,万个左右，那么，人类只比果蝇多大约,1.3,万个基因。塞莱拉公司的科学家测出的序列准确地覆盖了基因组的,95%,，并已经确定了所有基因的,2,3,，平均测序精度为,99.96%,。,基因数量少得惊人,37,人类基因组中存在“热点”和大片“荒漠”,人类基因组序列中所谓的“荒漠”就是包含极少或根本不包含基因的部分，基因组上大约,1,4,的区域是长长的、没有基因的片段。基因密度在第,17,、第,19,和第,22,号染色体上最高，在,X,染色体、第,4,、第,18,号和,Y,染色体上相对贫瘠。,人类基因组中存在“热点”和大片“荒漠”,38,35.3%,的基因组包含重复的序列,这意味着所有这些重复序列，即原来被认为的“垃圾,DNA”,应该被进一步研究。事实上，第,19,号染色体,57%,是重复的。除了重复片段，科学家还鉴定了,210,万个人与人之间不同的基因序列，这些序列被称为“单核苷酸多态性”，它们通常是无害的。,35.3%的基因组包含重复的序列,39,地球上人与人之间,99.99%,的基因密码是相同的,研究发现，来自不同人种的人比来自同一人种的人在基因上更为相似。在整个基因组序列中，人与人之间的变异仅为万分之一。,地球上人与人之间99.99%的基因密码是相同的,40,英美国科学家在,2006,年,5,月,18,日出版的,Nature,上报告,人类最后一个染色体,1,号染色体的基因测序完成。,这标志着历时,16,年的人类基因组计划宣告完成。,3141,个基因，其基因缺陷涉及,350,多种疾病，如癌症、帕金森病和阿尔茨海默病等。,英美国科学家在2006年5月18日出,41,（2）转基因动植物,（3）克隆动物（无性繁殖）,（4）花卉基因工程,（5）生产基因工程药物,（2）转基因动植物,42,A,羊,B,羊,从雌性成年绵羊 从,B,羊取出卵子用电击,乳腺组织抽取细胞 法将细胞核除去,殖入载有,A,绵羊,遗传信息的细胞核,卵子,C,绵羊,遗传特性上完全,与,A,相同的小绵羊,“,多莉,”,A羊,43,多莉与邦尼,多莉与邦尼,44,【医学课件大全】-分子生物学(Molecular-Biology),45,【医学课件大全】-分子生物学(Molecular-Biology),46,2获奖,1959年,Kornberg,（,美国）,1962年,Waston（,美国）、,Crick,和,Wilkins,（,英国）,1953年,Waston（,美国）、,Crick（,英国）,1965年,Jacob（,法国）、,Monod,2获奖1959年, Kornberg（美国）,47,1969年，,Nirenberg（,美国）,1993年，,Roberts,和,Sharp（,美国）,1993年，,Mullis（,美国）,1994年，,Gilman,和,Rod bell（,美国）,1995年，,Lewis（,美国）,、Nusslein-,Volhard（,德国）和,Wieschaus (,美国）,1969年，Nirenberg（美国）,48,1996年，澳大利亚人,Peter C、,瑞士人,Rolf M,美国人,Robert F 、,英国人,Harold W,美国人,Richard E,1997年，美国人,Stanley B,美国人,Paul D、,英国人,John,丹麦人,Jens,1998年, 美国人,Robert F,和,Terid M,1999年, 美国人,Blobel G,2000年，瑞典人,Avrid C,美国人,Paul G,和,Eeric R,2001年，美国,Hartwell,，英国,Hunt,和,Nurse,1996年，澳大利亚人Peter C、瑞士人Rolf,49,2002,年化学奖,美国教授,约翰,芬恩,日本化学工程师,田中耕一,瑞士教授,库尔特,维特里希,他们在生物化学领域的研究成果使人类在,治疗癌症、疯牛病、老年痴呆症等顽症,方面取得突破,2002年化学奖,50,2002,年生理学或医学奖,美国生物学家,罗伯特,霍维茨,英国的,悉尼,布雷内,英国的,约翰,苏尔斯顿,在,基因学研究方面,作出杰出贡献,2002年生理学或医学奖,51,2003,年度化学奖,美国科学家,皮特,-,埃格瑞,罗德里克,-,麦克金南,对,细胞隔膜的研究,而获得了，有助于理解基本的生命进程,2003年度化学奖,52,2003,年诺贝尔生理学或医学奖,美国的,保罗,-,劳特布尔,英国的,彼得,-,曼斯菲尔德,两人以在,核磁共振成像技术,领域的发现而获奖,2003年诺贝尔生理学或医学奖,53,2004,年度诺贝尔生理学或医学奖,美国科学家,理查德,-,阿克塞尔,和,琳达,-,巴克,，,以表彰两人在,气味受体和嗅觉系统组织方式,研究中作出的贡献。,2004年度诺贝尔生理学或医学奖,54,将,2004,年诺贝尔化学奖授予以色列科学家,阿龙,-,西查诺瓦,、,阿弗拉姆,-,赫尔什科,和美国科学家,伊尔温,-,罗斯,。,三人因在,蛋白质控制系统,方面的重大发现而共同获得该奖项。他们突破性地发现了人类细胞如何控制某种蛋白质的过程，具体地说，就是人类细胞对无用蛋白质的“废物处理”过程。,将2004年诺贝尔化学奖授予以色列科学家阿龙-西查诺瓦、阿弗,55,2005,年诺贝尔生理学或医学奖授予,巴里,马歇尔,罗宾,沃伦,以表彰“他们发现了,幽门螺杆菌,以及该细菌对消化性溃疡病的致病机理”,2005年诺贝尔生理学或医学奖授予 巴,56,2006,年诺贝尔化学奖,美国科学家,罗杰,科恩伯格,在“,真核转录的分子基础,”研究领域所作出的贡献而独自获得,2006年诺贝尔化学奖,57,2006,年诺贝尔生理学或医学奖,两名美国科学家,安德鲁,菲尔,克雷格,梅洛,以表彰他们发现了,RNA,干扰,现象,2006年诺贝尔生理学或医学奖,58,五、分子生物学的发展历程,20,世纪,21,世纪,50,年代双螺旋结构,功能基因组学,functional genomics,60,年代操纵子学说,蛋白质组学,proteomics,70,年代,DNA,重组,生物信息学,Bioinformatics,80,年代,PCR,技术,90,年代,DNA,测序,五、分子生物学的发展历程20世纪21世纪50年代双螺旋结构功,59,Your plan after undergraduate study,Go abroad for graduate study,Go to graduate school in China,Find a job,Your plan after undergraduate,60,Your preparation now,Please do not waste your time.,加强专业背景,注意培养自己的学习能力（发现问题，解决问题，辨别和总结提升等）,提高自己的英文水平（读，说，写）,Your preparation now,61,复习题,1,、名词,广义分子生物学,狭义分子生物学,2,、问答题,列举,5,10,位获诺贝尔奖的科学家，简要说明其贡献。,3,、预习,DNA,的结构与复制,复习题1、名词,62,