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1、2019/1/16,1,分子生物学,Molecular Biology,甄 鑫,哈尔滨师范大学,TEL:13796669458 QQ: 48323037,,2019/1/16,2,重点掌握分子生物学的基本概念和基本理论，并对分子生物学的发展前沿有一定的了解，为今后的深入学习和工作打好基础。,考核方式：考查。平时成绩(考查迟到、早退，课堂提问、讨论、遵守课堂纪律等方面)占30%，期末考试占70%。,生命科学与技术学院 分子生物学,课程要求,2019/1/16,3,朱玉贤，李毅. 现代分子生物学（第三版）. 北京：高等教育出版社，2007 赵亚华. 基础分子生物学教程. 北京：科学出版社，2006
2、 郑用琏. 基础分子生物学. 北京：高等教育出版社，2007年 杨建雄. 分子生物学. 北京：化学工业出版社，2009,推荐教材和教学参考书,生命科学与技术学院 分子生物学,2019/1/16,4,Robert F. Weaver. 分子生物学（第四版）. 北京：科学出版社，2010 Benjamin Levin. Genes ， 2006,推荐教材和教学参考书,生命科学与技术学院 分子生物学,2019/1/16,5,生命科学与技术学院 分子生物学,2005年2月出版 ,198,2004年2月出版 ,260,2019/1/16,6,课程提纲,绪论 第一章 染色体与DNA 第二章 生物信息的传递
3、（上）-从DNA到RNA 第三章 生物信息的传递（下）-从mRNA到蛋白质 第四章 原核生物基因表达的调控 第五章 真核生物基因表达的调控 第六章 分子生物学研究技术原理,生命科学与技术学院 分子生物学,2019/1/16,7,1 生命科学的回顾 2 分子生物学的概念 3 分子生物学的主要研究内容 4 分子生物学的发展历程 5 分子生物学的发展趋势,主要内容：,生命科学与技术学院 分子生物学,绪论,2019/1/16,8,生命科学与技术学院 分子生物学,生命科学的回顾,1、创世说与进化论,达尔文、1859年物种起源，确立了进化论的概念,2019/1/16,9,生命科学与技术学院 分子生物学,查
4、尔斯罗伯特达尔文，英国生 物学家，进化论的奠基人。曾乘贝格 尔号舰作了历时5年的环球航行，对动 植物和地质结构等进行了大量的观察 和采集。出版物种起源这一划时 代的著作，提出了生物进化论学说，从 而摧毁了各种唯心的神造论和物种不变论。除了生物学外， 他的理论对人类学、心理学及哲学的发展都有不容忽视的影响。,（1809.2.121882.4.19）,生命科学的回顾,2019/1/16,10,生命科学与技术学院 分子生物学,进化论的意义： 达尔文进化论第一次对整个生物界的发生、发 展，作出了唯物的、规律性的解释，推翻了特创论 等唯心主义形而上学在生物学中的统治地位，使生 物学发生了一个革命变革。恩
5、格斯将“进化论”列为 19世纪自然科学的三大发现之一。,生命科学的回顾,2019/1/16,11,生命科学与技术学院 分子生物学,2、细胞学说（1847）,德国 Schleiden,德国 Schwann,生命科学的回顾,2019/1/16,12,生命科学与技术学院 分子生物学,细胞学说的主要内容有： 细胞是有机体， 一切动植物都是由单细胞发育 而来，即生物是由细胞和细胞的产物所组成； 所有细胞在结构和组成上基本相似； 新细胞是由已存在的细胞分裂而来； 生物的疾病是因为其细胞机能失常。,生命科学的回顾,2019/1/16,13,生命科学与技术学院 分子生物学,细胞学说的意义： 1、细胞学说论证了
6、整个生物界在结构上的统一性，使人们 认识到各种生物之间存在共同的结构基础。 2、细胞学说的建立标志着生物学的研究进入到细胞水平， 极大地促进了生物学的研究进程。 这一学说的建立推动了生物学的发展，并为辩证唯物论 提供了重要的自然科学依据。恩格斯将“细胞学说”列为19 世纪自然科学的三大发现之一。,生命科学的回顾,2019/1/16,14,生命科学与技术学院 分子生物学,3、经典的生物化学和遗传学, 脂类、糖类、核酸相继被科学家所认识 组成蛋白质的20种基本氨基酸被相继发现 著名生物化学家Fisher还论证了连接相邻氨基酸的“肽键”的形成 生化反应的执行者和催化剂（酶）的发现,生命科学的回顾,2
7、019/1/16,15,生命科学与技术学院 分子生物学,孟德尔Gregor Mendel (1822-1884),奥地利科学家，经典遗传学的奠基人,生命科学的回顾,2019/1/16,16,生命科学与技术学院 分子生物学,1857-1864的7年中，进行了豌豆的杂交研究，1865 年发表了他的划时代的论文植物杂交试验 在论文中提出了“遗传因子”的概念，并得出了三 条规律： 显性规律分离规律自由组合规律,生命科学的回顾,2019/1/16,17,生命科学与技术学院 分子生物学,在孟德尔遗传学的基础上，美国著名的遗传 学家Morgan又提出了基因学说。连锁遗传规律,生命科学的回顾,2019/1/1
8、6,18,生命科学与技术学院 分子生物学,孟德尔（奥地利）的遗传学规律最先使人们对性状遗传产生了理性认识； 摩尔根（美）的基因学说则进一步将“性状”与“基因”相耦联，成为分子遗传学的奠基石。,生命科学的回顾,2019/1/16,19,生命科学与技术学院 分子生物学,分子生物学：从分子水平理解生命活动 细胞生物学：从细胞水平理解生命活动 生物化学：从化学组成角度来理解生物大分子和生物代谢。 遗传学：从遗传和变异角度理解生命活动 普通生物学（动物&植物）& 微生物学：不同生物类型的特点。 生物物理学：从物理学角度理解生物大分子结构和功能。,分子生物学与其他学科的关系,分子生物学是生物化学、生物物理
9、学、遗传学、微生物学、细胞生物学等多学科相互渗透、综合融会而产生并发展起来的。生命活动的一致性，是生物学范围内所有学科在分子水平上的统一。,生命科学的回顾,2019/1/16,20,1 生命科学的回顾 2 分子生物学的概念 3 分子生物学的主要研究内容 4 分子生物学的发展历程 5 分子生物学的发展趋势,主要内容：,生命科学与技术学院 分子生物学,2019/1/16,21,生物学的发展过程：,整体水平,细胞水平,分子水平,分子生物学的概念,生命科学与技术学院 分子生物学,2019/1/16,22,Molecular Biology：研究核酸、蛋白质等生物大分子的结构与功能，并从分子水平上阐述蛋
10、白质与核酸、蛋白质与蛋白质之间相互作用的关系，是人类主动地改造和重组自然界的基础学科。,生命科学与技术学院 分子生物学,Molecular biology is the study of genes and their activities at the molecular level, including transcription, translation, DNA replication, recombination and translocation. Molecular Biology-Robert F. Weaver (Version 2),分子生物学的概念,2019/1/16,2
11、3,生命科学与技术学院 分子生物学,分子生物学的基本含义 从分子水平研究生命的本质 核酸、蛋白质等生物大分子的结构与功能 人类主动地改造和重组自然界的基础学科,广义的概念：核酸和蛋白质等生物大分子,狭义的概念：核酸基因的分子生物学,分子生物学的概念,2019/1/16,24,1 生命科学的回顾 2 分子生物学的概念 3 分子生物学的主要研究内容 4 分子生物学的发展历程 5 分子生物学的发展趋势,主要内容：,生命科学与技术学院 分子生物学,2019/1/16,25,1 基因与基因组的结构与功能； 2 DNA的复制、转录和翻译； 3 基因表达的调控； 4 DNA重组技术； 5 结构分子生物学。,
12、 基因与基因组的结构与功能, DNA的复制、转录和翻译, 基因表达调控的研究, DNA重组技术（基因工程）, 结构分子生物学,研究内容,分子生物学的主要研究内容,生命科学与技术学院 分子生物学,2019/1/16,26, 基因与基因组的结构与功能,分子生物学研究内容最基础最重要的部分,20世纪50年代以前：基因的染色体遗传学；,20世纪50年代以后：基因的分子生物学研究；,近30年来，重组DNA技术的完善应用，从克隆目的基因出发，直接研究基因的功能与表型的关系，基因的研究进入反向生物学阶段。,1928年摩尔根证实了染色体是遗传基因的载体，从而获得了生理医学诺贝尔奖。,生命科学与技术学院 分子生
13、物学,分子生物学的主要研究内容,2019/1/16,27, DNA的复制、转录和翻译,重点研究DNA或基因怎样在酶或相关蛋白质因子的作用下，按照中心法则的规定进行自我复制、转录和翻译。 包括对mRNA分子剪接、加工、编辑的研究等。,生命科学与技术学院 分子生物学,分子生物学的主要研究内容,2019/1/16,28, 基因表达调控的研究,转录水平的调控 翻译水平的调控,-真核生物尤为复杂。,上游调控序列；信号转导； 转录因子；RNA剪辑,生命科学与技术学院 分子生物学,分子生物学的主要研究内容,2019/1/16,29, DNA重组技术（基因工程）,用于大量生产某些在正常细胞代谢中产量很低的多肽
14、，如激素、抗体等，降低成本； 用于定向改造某些生物的基因组结构，使得其具备的特殊功能更符合人类生活的需要； 是分子生物学基础研究不可缺少的手段之一。,生命科学与技术学院 分子生物学,分子生物学的主要研究内容,2019/1/16,30, 结构分子生物学,概念：研究生物大分子特定的空间结构以及结构的运动变化与其生物学功能关系的科学。,结构的测定 结构运动变化规律的探索 结构与功能的相互关系,研究方向,生命科学与技术学院 分子生物学,分子生物学的主要研究内容,2019/1/16,31,1 回顾所学知识点 2 分子生物学的概念 3 分子生物学的主要研究内容 4 分子生物学的发展历程 5 分子生物学的发
15、展趋势,主要内容：,生命科学与技术学院 分子生物学,2019/1/16,32,生命科学与技术学院 分子生物学,分子生物学的发展历程,2019/1/16,33,1944年，著名微生物学家Avery等在Griffith的基础上，对肺炎球菌的转化试验中证实了DNA是生物的遗传物质。,-树立了DNA是遗传信息载体的理论,-DNA作为遗传物质被普遍接受,1952年，Hershey和Chase通过T2噬箘体侵染试验证明了DNA进入宿主细胞是产生、决定子代噬箘体的遗传物质。,确定了生物遗传的物质基础是DNA 1868年F.米歇尔发现了核素；1889年，生物化学家奥尔特曼（Altrmann）将其称为核酸。,生命科学与技术学院 分子生物学,分子生物学的发展历程,（19世纪末-1950年代),2019/1/16,34,生命科学与技术学院 分子生物学,1944年，O.T.Avery 等证明了肺炎球菌转化因子是DNA。,分子生物学的发展历程,2019/1/16,35,生命科学与技术学院 分子生物学,人们仍不相信DNA是遗传物质,这是由于：,（1）因认为蛋白分子量大，结构复杂，二十种氨基酸的排列组合将是个天文数字，可作为一种遗传信息。而DNA分子量小，只含4种不同的碱基，人们一度认为不同种的有机体的核酸只有微小的差异。 （2）
