《世纪生物学的辉》PPT课件.ppt

20世纪的生物学 1962年 伦敦大学医学院的两位生物学家BayLiss和Starling在动物胃中发现了一种能刺激胰腺分泌的神奇物质 他们把它称为胰泌素 这是人类第一次发现的多肽物质 过去100年来 已有13位科学家因在多肽领域研究的杰出贡献而获得诺贝尔化学 生理与医学奖项 多肽生物技术将成为21世纪最伟大的生命健康工程 20世纪60年代多肽的结构分析 生物功能等都相继取得成果 最具代表性的是1965年中国科学家完成了牛结晶胰岛素的合成 这是世界上第一次人工合成多肽类生物活性物质 70年代对多肽的研究进入高潮 相继发现了细胞生长调节因子多达100种 使生物制药行业的多肽的应用迅速发展 80年代多肽研究逐渐发展为独立的专业 它包含了生命科学最新的分子生物学 生物合成 免疫化学 神经生理 临床医学等多个学科 特别是基因工程的引入 使得许多多肽得以大规模的表达 1987年美国批准了第一个基因药物人胰岛素 目前 全世界已有100多种多肽药物 90年代 人类基因组计划启动 随着科学家们解密一个个基因 多肽的研究已经取得了惊人的成果 人们发现 存在于生物体的多肽有数万种之多 所有的细胞都能合成多肽 几乎所有的细胞都受多肽的调节 多肽的调节功能涉及激素 神经 细胞生长和生殖等各个领域 透过多肽既可深入研究蛋白质的性质 又为改变和合成新的蛋白质提供了基础材料 对多肽的研究和应用进入了一个新的阶段 DNA分子双螺旋结构模型的发现 20世纪50年代初 英国科学家威尔金斯等用X射线衍射技术对DNA结构潜心研究了3年 意识到DNA是一种螺旋结构 女物理学家富兰克林在1951年底拍到了一张十分清晰的DNA的X射线衍射照片 1952年 美国化学家鲍林发表了关于DNA三链模型的研究报告 这种模型被称为 螺旋 沃森与威尔金斯 富兰克林等讨论了鲍林的模型 威尔金斯出示了富兰克林在一年前拍下的DNAX射线衍射照片 沃森看出了DNA的内部是一种螺旋形的结构 他立即产生了一种新概念 DNA不是三链结构而应该是双链结构 他们继续循着这个思路深入探讨 极力将有关这方面的研究成果集中起来 根据各方面对DNA研究的信息和自己的研究和分析 沃森和克里克得出一个共识 DNA是一种双链螺旋结构 这真是一个激动人心的发现 沃森和克里克立即行动 马上在实验室中联手开始搭建DNA双螺旋模型 从1953年2月22日起开始奋战 他们夜以继日 废寝忘食 终于在3月7日 将他们想像中的美丽无比的DNA模型搭建成功了 沃森 克里克的这个模型正确地反映出DNA的分子结构 此后 遗传学的历史和生物学的历史都从细胞阶段进入了分子阶段 由于沃森 克里克和威尔金斯在DNA分子研究方面的卓越贡献 他们分享1962年的诺贝尔生理医学奖 20世纪人类对微生物的利用 自从19世纪后期巴斯德在酿酒 蚕病及狂犬病疫苗方面发展了微生物生理学及其应用以来 由病原微生物改造制成的预防疾病的疫苗是微生物对人类最突出的贡献 迄今 天花是全球第一个 也是唯一被宣布为已消灭的疾病 这一成果应归功于疫苗的研制与应用 对比研究其他疾病所耗的资金与精力 人类利用微生物所取得的成绩可谓 短 平 快 目前提出2000年前在全球范围消灭小儿麻痹症 进而消灭麻疹 这均是微生物所致的疾病 伴随产品的开发 疫苗产业已蓬勃发展并获得了高额利润 1929年弗莱明在进行细菌培养时 偶尔观察到青霉菌周围有明显的抑制金黄色葡萄球菌生长的 抑菌圈 从而发现了青霉素 开创了抗生素研究的时代 直到1940年 弗罗里才获得了可供人体使用的青霉素纯品 此后 抗生素研究的热潮引发了对微生物代谢的研究 陆续出现了链霉素 红霉素 氯霉素 万古霉素等 至今 以研究微生物中抗生素有效基因及其基因族 基因模块 module 为核心的高科技药物产业 以及以研究微生物代谢为基础的发酵工业等已迅猛发展 微生物代谢产物的研究已超越了抗生素的范畴 成为发现新药物的源泉 现已发现多种抗肿瘤药物及免疫调节药物 基因工程 基因工程的核心技术是基因重组与表达 而能准确切割基因的酶 限制性内切酶 和连接基因片段的酶 连接酶 的发现 为基因重组的操作提供了必要的前提条件 制作重组基因的载体和表达重组基因的受体也需要微生物 其中大肠杆菌就是我国目前生产重组干扰素和白细胞介素 2的工程菌 现已取代人血浆来源的重组乙型肝炎疫苗 就是用酵母菌表达与生产的 可见 在高科技产业中 微生物也功不可没