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1、■医学分子生物学基础(MedicalBasicMoleculobiology)--研究生物大分子结构-功能-相关联系→阐明生命现象本质;--为人类认识生命现象带来前所未有的机会,为人类利用和改造生物创造了宽广的前景!第一节分子生物学进展与研究内容一、分子生物学发展简史（二个阶段）1.准备与酝酿阶段(19世纪后期-20世纪50年代初)♦认识生命现象的二大标志性突破:(1)确定了蛋白质是生命的主要物质--☉19世纪末Bucher兄弟:酶是生物催化剂糖→发酵→洒精酵母☉20世纪30-40年代:酶的本质是蛋白质☉许多生命现象(生命代谢活动)与酶有关,可用纯酶或蛋
2、白质在体外重复(2)确定生物遗传基础物质是DNA--☉1944年O.T.Avey证明肺炎球菌转化因子是DNA☉1952年A.D.Hershey和M.Chase进一步证明DNA是遗传物质2.现代分子生物学的建立和发展(50-70年代)里程碑:1953年Watson&CrickDNA双螺旋链。DNA双螺旋链发现的价值:◘确立了核酸作为信息分子的结构基础,提出了碱基配对是核酸复制、遗传信息传递的基本方式◘确定了核酸是遗传的物质基础为认识核酸与蛋白质的关系及基在生命中的作用打下最重要的基础♦本阶段的标志性进展：⑴遗传信息传递中心法则的建立DNA复制将信息传给子代
3、,RNA在遗传信息传到蛋白质过程中起着中介作用;mRNA与DNA序列互补。⑵认识到蛋白质是接受RNA的遗传信息而合成破译了RNA上编码合成蛋白质的遗传密码，认识了蛋白质翻译过程中的基本过程。※HIV(HumanImmuno-deficiencyVirus)属RNA病毒,是AIDS(AcquiredImmuno-deficiencySyndrom)病源二、分子生物学主要研究内容1.核酸的分子生物学--研究核酸的结构及功能(包括核酸/基因组的结构、遗传信息的复制、转录一翻译、核酸储存的信息修复与突变、基因表达调控和基因工程技术的发展等)2.蛋白质的分子生物学
4、--研究执行各种生命功能的主要大分子-蛋白质的结构与功能3.细胞信息转导的分子生物学研究细胞内/细胞间信息传递的分子基础。外源信号↓细胞（转为一系列生物化学变化如蛋白质构象转变、蛋白质分子磷酸化、蛋白相互间的变化等）↓细胞增殖/分化/分泌（适应环境需要）研究的目标是阐明每一种信号转导与传递的途径/参与该途径的所有分子的作用和调节方式/各途径间的网络调控系统。第二节基因与基因工程一、基因与基因组♦基因(1909年丹麦W.L.Johannsen)--基因是DNA分子中含有特定遗传信息的一段核苷酸序列，是遗传物质的最小功能单位。对于编码蛋白质结构基因来说，基因
5、是决定一条多肽链的DNA功能片段。--基因分子位于细胞核的染色体上;其通过复制把遗传信息传递给下一代,从而使后代表现出与亲代相似的性状。--正常人体有23对染色体,长度总和约1600亿公里;其中的性染色体X-Y是决定性别的。--基因分三类：☉编码蛋白质基因（具有转录和翻译功能）☉只有转录功能但无翻译功能的基因☉不转录基因（调控基因）♦基因组指细胞或生物体一条完整单体的全部染色体物质遗传物质的总和。包括全部基因与调控元件,具体来说，基因组主要指不同的DNA功能区域在整个DNA分子中的分布情况，即总体DNA核苷酸顺序。人类细胞基因组通常指包括X-Y染色体在内
6、的23对染色体中的所有基因。♦人类基因组计划(HumanGenomeProject,HGP)旨在阐明人类基因组30亿个碱基对的序列,发现所有人类基因并搞清其在染色体上的位置,破译人类全部遗传信息,使人类第一次在分子水平上认识自我。※HGP进展简况：--1985年美国科学家提出--1990年正式启动30亿美元--1996年后基因组学(功能基因组学/蛋白组学)--2006年5月展望:利用基因组全系列所提供的信息进行各种疾病的基因定位研究和治疗二、基因工程●基因工程能通过人的意志,对不同生物的遗传基因进行切割、拼接、和重组,再转入生物体内,产生出人们期望的产物
7、，或创造出具有新遗传特征的生物类型●基因工程分5个步骤(下图):待插入的外源DNA☉☺质粒载体↓(连接)☻重组体DNA↓(转化)☬☫宿主染色体↓(筛选)↓(克隆)☬☬☬☬DNA重组体的构建与克隆示意图(1)获取符合要求的DNA片段(目的基因)-(2)用特异限切酶切割目的基因和载体DNA-(3)重组DNA(将目的基因与质粒或病毒DNA连接)-(4)将重组DNA引入某种细胞–(5)把能表达的目的基因受体细胞挑选出来---从20世纪80年代始,基因工程药品疫苗等产品广泛应用于医药领域;基因工程技术在农林牧渔等行业也大显身手,培育出许多高产质优抗性强的新品种。三
8、、基因芯片♦基因芯片概念（定义）基因芯片技术-是一种大规模集成的固相杂交，即在固
