《分子生物学绪论》PPT课件

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1、MolecularBiology分子生物学2021/7/311特点分子生物学理论性强分子生物学与生活密切相关如：药物减肥，转基因细菌生产燃料2222021/7/312分子生物学研究的主要内容分子生物学的历史分子生物学与其他学科的关系2021/7/313分子生物学的主要内容分子水平研究生命现象、生命本质、生命活动及规律。包括生物大分子、基因组的结构与功能；基因的复制、表达、调控；基因工程的各种技术体系。2021/7/314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、调控基因工程的各种

2、技术体系（克隆、测序、杂交、PCR、转基因、DNA芯片）基因与疾病基因诊断与基因治疗2021/7/315分子生物学的历史2021/7/316分子生物学重要的进展一、DNA的复制二、基因与蛋白质的关系三、中心法则四、基因工程五、分子生物学的其它进展2021/7/317一、DNA的复制同位素标记实验证明DNA的半保留复制机制2021/7/318二、基因与蛋白质的关系1902年，ArchibaldGarrod在研究“尿黑酸症”时发现这种疾病符合孟德尔隐性遗传规律，因此推测这种疾病很可能是由一个基因变异失效而引起的。病人的主

3、要症状是尿液中黑色素的积累，Garrod据此认为该病是由某条生化代谢途径中的某种中间产物的异常积累而引起的，他假设这种异常积累是因为转化该中间产物的酶失效。在此基础上Garrod提出了“一个失效的基因产生一种失效的酶”的假设，即：一个基因一种酶假说（one-gene/one-enzymehypothesis）。2021/7/319GeorgeBeadle和E.L.Tatum通过研究红色链孢霉菌实验证明了这一假说。红色链孢霉菌能在含无机盐、蔗糖和生物素的“最低培养基”上正常生长，并能利用这些简单的化合物合成各种核苷酸、

4、氨基酸、维生素等自身生长和系列所需要的物质。这种红色链孢霉菌周期短，在实验室易于保存，运用照射技术，极易产生突变，又容易鉴别代谢的（即生化的）突变体。2021/7/3110在正常情况下，每个性状都是由一个基因，而不是两个基因决定的，因而不存在显性掩盖隐性基因的问题。这样就使突变的基因都表现出它们的表现型。2021/7/3111比德尔和塔特姆用X射线或紫外线处理链包霉的孢子，结果使某些孢子不能在最低培养基上生长，若培养基中增加某种氨基酸，或核苷酸，维生素，它们就能继续生长。这表明因照射使某些个体失去合成某种物质的能力。

5、这种性状的变化证明是可以遗传的。这种突变体称为生化突变体。2021/7/3112在突变菌株中找到了使某一代谢反应失效的酶，并证明在突变菌株中只有一个基因发生了突变。也就是说，一个失效的基因产生一种失效的酶，或者干脆不产生产物。这就是一个基因一种酶假说。实际上这个假说并不完全正确：2021/7/31131、酶分子可以由数条多肽链组成，而一个基因只能产生一条多肽链。2、许多基因负责产生非酶蛋白质。3、一些基因的产物并不是蛋白质，而是RNA。一个基因一种酶假说因此修正为：大多数基因含有产生一条多肽链的信息。2021/7/3

6、114编码蛋白质的基因中所蕴含的信息通过转录（transcription）和翻译（translation）两个相关联的过程得到表达。具体过程：RNA聚合酶（RNApolymerase）以DNA中的一条链为模板合成互补的一条RNA单链，将DNA中所蕴含的遗传信息以mRNA的形式带到蛋白质工厂——核糖体中，在核糖体中作为多肽链合成的直接模板指导蛋白质的合成。2021/7/3115因为核糖体本身就含有RNA（rRNA），Crick最初认为是这种存在于核糖体上的RNA指导蛋白质的合成。按照这种学说，每个核糖体只能合成由该核糖

7、体上的rRNA编码的蛋白质。FrancoisJacob和SydneyBrenner提出了另一种看法：核糖体只是一种非特异性的翻译机器，可以按照进入核糖体的mRNA上的信息指导合成不同的蛋白质，实验证明这种看法是正确的。2021/7/3116美国生化学家MarshallNirenberg，GobindKhorana和RobertW.Holley在20世纪60年代从不同的途径破译了遗传密码。他们发现三个连续的碱基组成一个编码单位，称为密码子（codon），代表一种氨基酸。在64种密码子中，有61种编码氨基酸，其它的三个是

8、终止信号。他们因为共同阐明了遗传密码及其在蛋白质合成中的作用而分获了1968年的Nobel医学奖。2021/7/3117三、中心法则2021/7/31182021/7/3119四、基因工程发展阶段。2021/7/3120五、分子生物学的其它进展1983年美国细胞遗传学家BarbaraMcClintock因为提出并发现可转座因子（transpos