绪论、基因、基因组

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1、绪论、基因、基因组分子生物学（molecularbiology)是从分子水平研究生命现象、生命本质、生命活动及其规律的科学。医学分子生物学（medicalmolecularbiology）是研究人体及人类疾病相关生物的生物大分子的结构、功能、相互作用及其同疾病发生、发展的关系，是从分子水平开展人类疾病的预防、诊断和治疗研究的科学。研究对象•核酸•蛋白质一、医学分子生物学的定义及其研究对象二、医学分子生物学发展过程中的重要事件1956年，第一次将一种疾病的发病机制确认为一个分子的一个特定改变。如镰状细胞贫血1959年鉴定出第一个染色体病——D

2、own综合征1961年第一次对新生儿代谢缺陷作出诊断。如苯丙酮酸尿症1972年第一个重组DNA分子在实验室制造成功。1976年发现癌基因。1978年美籍华裔KanYM第一次利用DNA多态性与致病基因的关联性，成功地对镰状细胞贫血进行了产前诊断。1981年第一个转基因小鼠构建成功。1982年世界上第一个基因重组产品——人胰岛素问世。1983年第一次在染色体定位致病基因。10.1986年第一个人类致病基因的定位克隆。1987年第一张含400个RFLP标志的人遗传图谱绘制完毕。1990年，第一例真正意义上的基因治疗实施成功。1995年完成流感病毒

3、基因组序列测定。2003年人类基因组计划序列图完成。三、医学分子生物学的现状与未来人类基因组学、功能基因组学、蛋白质组学1.对各种疾病发生发展的分子机制的认识会有相当大的进步；新的诊断方法将为疾病的转归、预后及疾病在个体发生的风险性作出预测；在疾病的治疗方面：新药物的发现和开发；个体的最佳用药方案；新基因工程药物和疫苗；基因治疗；细胞分化和器官形成——器官置换四、医学分子生物学主要内容生物大分子的结构与功能基因组的结构与功能基因的复制、表达、调控细胞通讯与细胞内信号传导；基因工程的各种技术体系（克隆、测序、杂交、PCR、转基因、DNA芯片）

4、基因与疾病基因诊断与基因治疗Thecentraldogmaofmolecularbiology基因一、基因的基本概念基因（gene）是贮存RNA序列信息和有功能的蛋白质多肽链序列信息、以及表达这些信息所必需的全部核苷酸序列。包括编码序列、侧翼序列及插入序列。*大部分生物中构成基因的核酸物质是DNA，少数生物（如RNA病毒）中是RNA。结构基因（structuregene，structuralgene）是基因中编码RNA或蛋白质的序列。一、基因与“遗传因子”对遗传物质基础的认识有个发展过程，孟德尔（G.Menodel）在1857～1864年

5、以豌豆为材料进行杂交实验的研究中,提出“遗传因子”决定和控制着生物体的各种性状。1909年丹麦生物学家W.Johannsen为了强调“遗传因子”与生命的关系,他根据希腊“给予生命”之义的词“gene”（基因）创造性地用“gene”这个术语来代替“遗传因子”。基因这个词当时被用来描述遗传性状，但对基因的物质概念还未能认识，只是遗传的一个符号。二、基因与染色体1910年～1926年,美国的摩尔根（T.H.Morgan）选用果蝇做研究材料，发现了基因连锁和交换现象，创立了遗传的染色体理论（Chromosomoltheoryofinheritanc

6、e），绘制了基因连锁图,接受了孟德尔的遗传原理,指出遗传物质必须由某种独立的要素组成,即遗传因子或叫做基因。从而证明了基因是位于染色体上呈直线按顺序排列的遗传单位，基因是携带遗传信息的结构单位，又是控制遗传性状的功能单位。摩尔根果蝇杂交试验有4对染色体，一对小粒状，2对V形，一对呈棒状XX或XY（性染色体）X1X2（红眼）+XWY（白眼）（野生型）（突变型）杂交子一代（雌雄均为红眼）X1XW，X1Y，X2XW，X2YX1X1，X1Y，XWX1，XWY，X2X1，X2Y，XWX2，XWY¼为红眼雄性及白眼雄性三、基因与蛋白质1941年G.W.

7、Beadle和E.L.Tatum应用X射线诱导链孢霉菌（Newosporecrassa）在DNA损伤修复后,产生了大量营养缺陷性突变体,提出了“一个基因一种酶”学说,后来又修正为“一个基因一种蛋白质”的学说,或“一个基因一种多肽链”学说。四、基因与DNA1928年美国O.T.Avery首次证明了控制遗传特性的物质是DNA,而不是蛋白质,染色体上的基因为DNA分子。1953年J.watson和F.Crick根据碱基配对规律和DNA分子的X射线衍射图谱等实验,提出了DNA分子的双螺旋结构。1958年证明了DNA半保留复制和DNARNA蛋白质合成

8、的中心法则（如图）。双螺旋模型的特点Thecentraldogmaofmolecularbiology5335模板链编码链编码链模板链结构基因转录方向转录方向遗传学将编码