分子生物学电子教案第一章概念.doc

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顾 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 3．课程教学要求 （2）掌握分子生物学领域一些具有里程碑意义的事件。 ? 一、什么是分子生物学？ 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和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主动地改造和重组自然界的基础学科。 ?许多年来，人们反复提出的3个与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行回答---上帝创造了一切。 ?1859年，伟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 制作成功了世界第一架光学显微镜。 ?与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基本单元。虽然这一概念到十九世纪中叶，才正式被科学界接受，但它对生物学的贡献是不可估量的。 ?细胞学说是由德国植物学家 Schleiden和动物学家Schwann建立的。这一发现被称为十九世纪的三大发现之一。 ?Schleiden出生于德国汉堡，22岁就获得了法学博士学位，但他并不喜欢当律师，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，没有按照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. ?他们虽然个性、经历迥然不同，但共同的志趣促成了他们多年的合作。 Schleiden研究植物的囊胚， Schwann研究蛙类的胚胎组织，相同的研究方向，相似的研究方法，使他们取得了一致的见解，共同创立了生物科学色基础理论。 ?所有组织的最基本的单元是形状非常相似而有高度分化的细胞。细胞的发生和形成是生物学界普遍和永久的规律。 ?细胞学说对生命现象实际上是细胞活动的总和，所以细胞可以而且应该成为生物学研究的主要对象。 经典的生物化学和遗传学 ?进化论和细胞学说相结合，产生了作为主要实验科学之一的现代生物学，而以研究动、植物遗传变异规律为目标遗传学和以分离纯化、鉴定细胞内含物质为目标的生物化学则是这一学科的两大支柱。 ?在十九世纪中叶，人们发现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的发现 1928年英国科学家Griffith等人就发现，肺炎链球菌使小鼠引起死亡的原因是引起肺炎。细菌的毒性是由细胞表面夹膜中的多糖所决定的。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。首先实验证明基因就是DNA分子的是美国著名的微生物学家Avery. 实验过程 ???????????? 首先将光滑型致病菌（S型）烧煮杀灭活性以后再侵染小鼠，发现这些死细菌自然丧失致病能力。 ?????????? 再用活的粗糙型细菌来侵染小鼠，也不能使之发病，因为粗糙型细菌天然无致病力。 ?????????? 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，实验小鼠每次都死去。 ?????????? 解剖死亡的小鼠发现大量的活的S 型细菌。 Hershey和他的学生Chase的噬菌体侵染细菌的实验 ?????????? ?????????? 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，能组装成许多与亲代完全相同的子代噬菌体； ?????????? 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、分子生物学的发展简史 ???????????? 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刻的认识。为了全面了解分子生物学的的发展，我们不妨来看一看部分诺贝尔生理医学奖和化学奖作为纽带的分子生物学发展简史。 ???????????? 1910年，德国科学家Kossel因为蛋白质、细胞和核酸化学的研究而获得诺贝尔生理医学奖，他首先分离出腺嘌呤、胸腺嘧啶和组氨酸 在量子力学家薛定谔的《生命是什么?》(1944年)一书的影响下，许多物理学家和化学家投身于生命的分子基础和基因的自我复制这两个生物学中心问题的研究,将现代