分子生物学电子教案第一章剖析.docx
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1、 第一章绪论 1课程教学内容 (1)十九世纪和二十世纪生命科学的回忆 (2)分子生物学的概念 (3)二十一世纪分子生物学展望 2课程重点、难点 分子生物学的概念、探讨内容和开展历史 3课程教学要求 (1)理解分子生物学探讨的内容; (2)驾驭分子生物学领域一些具有里程碑意义的事务。 一、什么是分子生物学? 分子生物学:是探讨核酸、蛋白质等生物大分子的形态、构造特征及其重要性和规律性和互相关系的科学,是人类从分子程度上真正提醒生物世界的奇妙,由被动地适应自然界主动地改造和重组自然界的根底学科。创世说及进化论 很多年来,人们反复提出的3个及生命和一切生物学现象有关的问题:生命怎样起源?为什么有其父
2、必有其子?动植物个体怎样从一个受精卵发育而来? 十九世纪初叶,对于这些问题只能从宗教或迷信的角度进展答复-上帝创建了一切。 1859年,宏大的英国生物学家达尔文发表了物种起源一书,确立了进化论。 细胞学说 17世纪末叶,荷兰籍显微镜专家 Leewenhoek 制作胜利了世界第一架光学显微镜。及Leewenhoek同时代的Hooke, 第一次用细胞这个概念来形容组成软木的最根本单元。虽然这一概念到十九世纪中叶,才正式被科学界承受,但它对生物学的奉献是不行估量的。细胞学说是由德国植物学家 Schleiden和动物学家Schwann建立的。这一发觉被称为十九世纪的三大发觉之一。Schleiden诞生
3、于德国汉堡,22岁就获得了法学博士学位,但他并不喜爱当律师,28岁时他到哥廷根和柏林学习植物学和医学,36岁获得医学和哲学博士学位。Schwann是首饰匠的儿子,16岁高中毕业后,没有根据父母的意愿学习神学,而是到柏林学医,24岁获得了博士学位。在柏林解剖博物馆工作时结识了Schleiden.他们虽然特性、经验迥然不同,但共同的志趣促成了他们多年的合作。 Schleiden探讨植物的囊胚, Schwann探讨蛙类的胚胎组织,一样的探讨方向,相像的探讨方法,使他们获得了一样的见解,共同创立了生物科学色根底理论。全部组织的最根本的单元是形态特别相像而有高度分化的细胞。细胞的发生和形成是生物学界普遍
4、和永久的规律。细胞学说对生命现象事实上是细胞活动的总和,所以细胞可以而且应当成为生物学探讨的主要对象。经典的生物化学和遗传学 进化论和细胞学说相结合,产生了作为主要试验科学之一的现代生物学,而以探讨动、植物遗传变异规律为目的遗传学和以分别纯化、鉴定细胞内含物质为目的的生物化学则是这一学科的两大支柱。在十九世纪中叶,人们发觉动物和植物细胞的提取液中主要是一些能受热或酸变性形成纤维状沉淀的物质。DNA的发觉早在 1928年英国科学家Griffith等人就发觉,肺炎链球菌使小鼠引起死亡的缘由是引起肺炎。细菌的毒性是由细胞外表夹膜中的多糖所确定的。具有光滑外表的S型肺炎链球菌因为带有夹膜的多糖而能使小
5、鼠发病,具有粗糙外表的R型细菌因为没有夹膜多糖而失去致病力。首先试验证明基因就是DNA分子的是美国闻名的微生物学家Avery.试验过程 首先将光滑型致病菌(S型)烧煮杀灭活性以后再侵染小鼠,发觉这些死细菌自然丢失致病实力。 再用活的粗糙型细菌来侵染小鼠,也不能使之发病,因为粗糙型细菌自然无致病力。 然而当他们将经烧煮杀死的S 型细菌和活的R型细菌在混合感染小鼠时,试验小鼠每次都死去。 解剖死亡的小鼠发觉大量的活的S 型细菌。Hershey和他的学生Chase的噬菌体侵染细菌的试验 噬菌体用尾部的末端吸附细菌外表 噬菌体通过尾轴把DNA全部注入细菌细胞内,噬菌体的蛋白外客则留在细胞外面。 噬菌体
6、的电脑啊一旦进入细菌体内,它就能利用细菌的生命过程合成噬菌体自身的DNA和蛋白质 新合成的DNA和蛋白质外壳,能组装成很多及亲代完全一样的子代噬菌体; 子代噬菌体由于细菌的解体而被释放出来,再去侵染其他细菌。在整个过程中,DNA起了关键的作用。 二、分子生物学的开展简史 从1847年提出细胞学说至今一百多年间,我们对生物大分子即细胞的组成有了深入的相识。为了全面理解分子生物学的的开展,我们不妨来看一看局部诺贝尔生理医学奖和化学奖作为纽带的分子生物学开展简史。 1910年,德国科学家Kossel因为蛋白质、细胞和核酸化学的探讨而获得诺贝尔生理医学奖,他首先分别出腺嘌呤、胸腺嘧啶和组氨酸在量子力学
7、家薛定谔的生命是什么(1944年)一书的影响下,很多物理学家和化学家投身于生命的分子根底和基因的自我复制这两个生物学中心问题的探讨,将现代物理学和化学的最新成果、理论和方法带入了生物学探讨中。 (1) 1953年4月25日出版的Nature杂志上,沃森(Watson)和物理学家克里克(Crick)提出了DNA双螺旋构造模型,标记着遗传学以及整个生物学进入分子程度的新时代。 (2) 50年头初,Barbara Mclintock 在玉米中发觉可动遗传因子即转座因子,但是这个过于超时代的发觉当时并未得到成认,甚至受到嘲笑。 (3) 1961年克里克等证明了他于1958年提出的关于遗传三联密码的推想
8、。 1969年Nirenberg 等解译出全部遗传密码。 (4) 60年头,说明mRNA、tRNA 及核糖体的功能、蛋白质生物合成的过程、 “中心法则”等。(5)70年头,发觉限制性核酸内切酶、人工分别和合成基因获得进展,1972年P.Berg 胜利实现了DNA体外重组;1973年S.N.Cohen 通过DNA的体外重组胜利地构建了第一个有生物学功能的细菌杂交质粒,从而兴起以DNA重组技术为核心的基因工程探讨。 (6)80年头,基因工程技术飞速开展,基因工程药物和疫苗投入临床运用,转基因动植物产品上市销售,转基因动植物生物反响器探讨成为热点并实现商品化。 (7)90年头,1992年“人类基因组
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- 分子生物学 电子 教案 第一章 剖析
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