第六章 细胞生物学的发展优秀PPT.ppt

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1、第六章 细胞生物学的发展第一页，本课件共有37页生物学革命的三个阶段自1900年起，生物学的进步是空前的，一场真正的生物学革命突然降临在20世纪中叶。德罗斯纳将这场革命分为三个阶段：分子生物学的降临（1955-1965）细胞生物学的改进（1965-1975）生物工程学的出现（1975-1985）第二页，本课件共有37页细胞生物学经历了四个主要发展阶段：细胞生物学经历了四个主要发展阶段：1）1665-1830s，细胞发现，显微生物学。2）1830s-1930s，细胞学说，Cytology诞生。3）1930s-1970s，电镜技术应用，Cytology发展为细胞生物学。4）1970s以来，分子细胞

2、生物学时代。第三页，本课件共有37页 细胞研究的三个层次细胞研究的三个层次1、细胞水平（显微水平）细胞水平（显微水平）：利用光学显微镜，可观察到细：利用光学显微镜，可观察到细胞膜、细胞核及某些细胞器（线粒体、高尔基体等）的结构。胞膜、细胞核及某些细胞器（线粒体、高尔基体等）的结构。2、亚细胞水平（亚显微水平）亚细胞水平（亚显微水平）：利用电子显微镜，可观：利用电子显微镜，可观察到细胞膜、细胞核及所有细胞器的微细结构。察到细胞膜、细胞核及所有细胞器的微细结构。3、分子水平分子水平：中心法则，：中心法则，DNA,RNA,氨基酸氨基酸,蛋白质，蛋白质，遗传密码等等。遗传密码等等。第四页，本课件共有3

3、7页American Type Culture Collection (ATCC)华盛顿特区RockWille城有一座十分不起眼的小楼就是闻名于世的美国细胞中心ATCC所在地。这里保存着世界各地600万种细胞。Raspail曾经说过曾经说过“给我一个给我一个细胞，我将导演出一个生命世界！细胞，我将导演出一个生命世界！”第五页，本课件共有37页比如编号ATCCCCL2的细胞株，就是1951年在Baltimore的Hopkins医院一位死于宫颈癌的31岁黑人妇女（HenriettaLacks）的宫颈癌细胞。因此也叫Hela细胞。半个世纪以来，这株细胞在全世界广泛应用。现在用过的细胞总重量已远远超过

4、Lacks本人的体重。这个中心每年向世界寄送5万余株细胞。这些在零下196度保存的细胞在适当条件下均可以复活。所以每个细胞都有双重生命，它既是生命的一部分，是生命的基本单位，同时它们自身也是有生命的。第六页，本课件共有37页胚胎干细胞克隆胚胎干细胞克隆全能细胞胚泡第七页，本课件共有37页第八页，本课件共有37页DollysheepborninRoslinInstitute,Scottland.1996年7月5日，世界上第一只克隆羊“多利”在英国苏格兰卢斯林研究所的试验基地诞生。成为世纪末的重大新闻。多莉有个母亲：基因母亲借卵母亲代孕母亲多莉有父亲吗？第九页，本课件共有37页第十页，本课件共有3

5、7页Professor Ian Wilmut FRS-Dolly and nuclear transfer 第十一页，本课件共有37页1996年年7月月5日日，世世界界上上第第一一只只克克隆隆羊羊“多多利利”在在英英国国苏苏格格兰兰卢卢斯斯林林研究所的试验基地诞生。成为世纪末的重大新闻。研究所的试验基地诞生。成为世纪末的重大新闻。第十二页，本课件共有37页多利和它的孩子第十三页，本课件共有37页美国沃尔夫教授成功美国沃尔夫教授成功克隆两只恒河猴克隆两只恒河猴 克隆羊，克隆牛，克隆鼠，克隆猪，克隆猴，忽如一夜春风来，千树万树梨花开。第十四页，本课件共有37页吴明杰小组：5只克隆猪隆猪第十五页，本

6、课件共有37页第十六页，本课件共有37页1999年在世界上首次培育体细胞克隆牛；2002年克隆出了猪；2003年又首次在世界上培育出“抗疯牛病牛”；2005年他的科研小组成功培育出世界首条克隆狗“斯纳皮”。黄黄禹禹锡锡和和他他的的克克隆隆狗狗“斯斯纳纳皮皮”第十七页，本课件共有37页他分别于他分别于2004年和年和2005年在美国年在美国科学科学杂志上发表的有杂志上发表的有关人类胚胎干细胞研究被证明是子虚乌有。关人类胚胎干细胞研究被证明是子虚乌有。第十八页，本课件共有37页单克隆抗体技术单克隆抗体技术正常淋巴细胞（如小鼠脾细胞）具有分泌抗体的能力，但不能长期培养，瘤细胞（如骨髓瘤）可以在体外长

7、期培养，但不分泌抗体。于是Kohler（克勒）和Milstein（米尔斯坦）1975将两种细胞杂交而创立了单克隆抗体技术，获1984年诺贝尔奖。第十九页，本课件共有37页Leland H.Hartwell R.Timothy(Tim)Hunt Sir Paul M.Nurse 2001年，美国人利兰哈特韦尔LelandHartwell、英国人保罗诺尔斯PaulNurse、蒂莫西汉德TimothyHunt因对细胞周期调控机理的研究而获诺贝尔生理医学奖。第二十页，本课件共有37页2002年，英国人悉尼布雷诺尔、美国人罗伯特霍维茨和英国人约翰苏尔斯顿，因在器官发育的遗传调控和细胞程序性死亡方面的研究

8、获诺贝尔生理学或医学奖。Sydney BrennerH.Robert HorvitzJohn E.Sulston第二十一页，本课件共有37页Sydney BrennerTheMolecularSciencesInstituteBerkeley,CA,USA 英国科学家SydneyBrenner，1921年1月13日生于南非。1951年在南非威特沃特斯兰大学完成了他的硕士学业，1954年取得牛津大学博士学位，任职于美国加利福尼亚州伯克利的分子科学研究所。他选择线虫作为新颖的实验生物模型，这种独特的方法使得基因分析能够和细胞的分裂、分化，以及器官的发育联系起来，并且能够通过显微镜追踪这一系列过程。

9、第二十二页，本课件共有37页SydneyBrenner第二十三页，本课件共有37页南非大学的学生Oxford的Ph.D.FransicCrick的追随者FoundingFatherofC.elegans第二十四页，本课件共有37页Worm Workers:John Sulston(left),Alan Coulson,and Sydney BrennerFrancis Crick and Sydney Brenner第二十五页，本课件共有37页H.Robert Horvitz Massachusetts Institute of Technology(MIT)Cambridge,MA,USA

10、美国科学家H.RobertHorvitz，生于1947年。先后于1972年和1974年取得哈佛大学生物学硕士和博士学位，后历任麻省理工学院助理教授、副教授、教授。他发现了线虫中控制细胞死亡的关键基因并描绘出了这些基因的特征。他揭示了这些基因怎样在细胞死亡过程中相互作用，并且证实了人体内也存在相应的基因。第二十六页，本课件共有37页John E.Sulston The Wellcome Trust Sanger Institute Cambridge,United Kingdom 英国科学家JohnE.Sulston生于1942年。1963年获剑桥大学学士学位，1966年获剑桥大学博士学位，19

11、66-1969年，在美国圣迭戈“索尔克生物研究中心”做博士后，1969年到著名的剑桥分子生物实验室从事研究，1986年入选英国皇家学会，1992年到2000年间任剑桥桑格中心主任。第二十七页，本课件共有37页JohnE.Sulston的贡献在于找到了可以对细胞每一个分裂和分化过程进行跟踪的细胞图谱。他指出，细胞分化时会经历一种“程序性细胞死亡”的过程，他还确认了在细胞死亡过程中控制基因的最初变化情况。第二十八页，本课件共有37页MRC实实验验室室主主页页MRCLab生涯的开始第二十九页，本课件共有37页Peter AgreRoderick MacKinnon 2003年，美国科学家彼得阿格雷和

12、罗德里克麦金农，分别因对细胞膜水通道，离子通道结构和机理研究而获诺贝尔化学奖。第三十页，本课件共有37页 -“for their discoveries of principles for introducting specific gene modifications in mice by use of embryonic stem cells”美国卡佩奇、史密斯以及英国埃文斯第三十一页，本课件共有37页The contribution of three winners:Martin J.Evans First cultured Embryonic stem cells and demon-

13、First cultured Embryonic stem cells and demon-strated ES cells can carry genetic material.strated ES cells can carry genetic material.M R,CapecchiO,SmithiesHomologous recombinationHomologous recombination in mammlian in mammlian cellcell利用小鼠胚胎干细胞进行基因打靶技术。第三十二页，本课件共有37页Martin J.Evans:1984:Formationof

14、germlinechimaerasfromembryo-derivedteratocarcinomacelllines.Nature,309(5695):255-256O,Smithies 1985：InsertionofDNAsequenceintohumanchromosalbeta-glubin locusbyhomologousrecombination.Nature.317(6034):230-2341987：TargetedcorrectionofamutatedHPRTgeneinmouseembryonicstemcells.Nature.330(6148):576-578M

15、R,Capecchi1987:Site-directedmutagenesisbygenetargetinginmouseembryo-derivedstemcells.Cell,1987,51(3):503-512第三十三页，本课件共有37页Genetransferthroughgermline代理转染第三十四页，本课件共有37页细胞生物学重要性细胞生物学重要性诺贝尔奖频繁授予细胞生物学领域。正如原子是物理性质的最小单位，分子是化学性质的最小单位，细胞是生命的基本单位。各国政府都重视细胞生物学学科，细胞生物学是生物技术的重要支撑学科。第三十五页，本课件共有37页总趋势：细胞生物学与分子生物学(包括分子遗传学与生物化学)相互渗透与交融是总的发展趋势。一系列技术和理论的提出，使细胞生物学与分子生物学的结合越来越紧密。第三十六页，本课件共有37页第三十七页，本课件共有37页