01在分子水平研究生命的科学课件
合集下载
分子生物学PPT课件
04 蛋白质的结构与功能
蛋白质的化学组成与结构
蛋白质的基本组成单 位
氨基酸，具有氨基和羧
基的有机化合物。
氨基酸的种类
20种常见氨基酸，根据 侧链R基的不同进行分 类。
蛋白质的一级结构
氨基酸的线性排列顺序 ，包括肽键和二硫键的 连接。
蛋白质的高级结构
二级结构（α-螺旋、β折叠等）、三级结构和 四级结构。
01
其他RNA
如miRNA、snRNA等，在基因表达调控、 RNA加工等方面发挥作用。
04
03
RNA的合成与加工
01
02
03
转录
以DNA为模板，通过RNA 聚合酶的作用，合成RNA 的过程。
加工
新合成的RNA需要经过一 系列加工过程，如剪接、 修饰等，才能成为成熟的 RNA分子。
转录后调控
通过RNA干扰、RNA编辑 等方式对RNA进行转录后 水平的调控，影响基因的 表达。
03
DNA连接酶的种类和应用
04
重组DNA分子的构建和筛选
PCR技术及其应用
01
PCR技术的原理及步骤
02
03
04
引物的设计与优化
PCR反应体系的组成及优化
PCR技术的应用举例
基因克隆与基因工程
基因克隆的定义和原理 基因表达载体的构建和选择
基因工程的基本步骤 基因工程的应用举例
分子生物学在医学、农业等领域的应用
医学领域的应用
基因诊断、基因治疗、药物研 发等
工业领域的应用
酶工程、发酵工程、生物制药 等
农业领域的应用
转基因作物、基因编辑育种、 农业生物技术等
环境领域的应用
环境监测、污染治理、生态修 复等
现代分子生物学ppt课件
现代分子生物学ppt课件
目录
• 分子生物学概述 • 基因与基因组 • DNA复制与修复 • RNA转录与加工 • 蛋白质翻译与修饰 • 基因表达调控 • 分子生物学技术与应用
01 分子生物学概述
分子生物学的定义与发展
分子生物学的定义
在分子水平上研究生物大分子的 结构和功能，以揭示生命现象本 质的科学。
重组DNA技术的应用
阐述重组DNA技术在基因克隆、基因表达、基因治疗等领域的应 用。
重组DNA技术的优缺点
分析重组DNA技术的优点，如高效、精确等，同时也指出其存在 的缺点，如安全性问题等。
PCR技术原理，包括引物设计、DNA聚合酶的作用 等。
PCR技术的应用
基因表达的调控
研究基因表达在时间和空间上的调控机制， 包括转录因子、表观遗传学等。
分子生物学与生物学的关系
分子生物学是生物学的重要分支
01
分子生物学研究生物大分子的结构和功能，是揭示生命现象本
质的基础科学。
分子生物学推动生物学的发展
02
随着分子生物学理论和技术的不断发展，生物学的研究领域不
断拓宽，研究水平不断提高。
microRNA调控
一类非编码小RNA分子，通过与靶mRNA结合抑制其翻译或促进 其降解来调节基因表达。
基因表达调控的生物学意义
适应环境变化
细胞分化和发育
能量代谢平衡
响应生物和非生物胁迫
基因表达调控使生物能够根据 不同环境条件调整其生理和代 谢状态，以维持生存和繁殖。
在细胞分化和发育过程中，基 因表达调控确保不同类型细胞 具有独特的表型和功能。
列举PCR技术在DNA片段扩增、基因突变分析、基因表达分析等领 域的应用。
目录
• 分子生物学概述 • 基因与基因组 • DNA复制与修复 • RNA转录与加工 • 蛋白质翻译与修饰 • 基因表达调控 • 分子生物学技术与应用
01 分子生物学概述
分子生物学的定义与发展
分子生物学的定义
在分子水平上研究生物大分子的 结构和功能，以揭示生命现象本 质的科学。
重组DNA技术的应用
阐述重组DNA技术在基因克隆、基因表达、基因治疗等领域的应 用。
重组DNA技术的优缺点
分析重组DNA技术的优点，如高效、精确等，同时也指出其存在 的缺点，如安全性问题等。
PCR技术原理，包括引物设计、DNA聚合酶的作用 等。
PCR技术的应用
基因表达的调控
研究基因表达在时间和空间上的调控机制， 包括转录因子、表观遗传学等。
分子生物学与生物学的关系
分子生物学是生物学的重要分支
01
分子生物学研究生物大分子的结构和功能，是揭示生命现象本
质的基础科学。
分子生物学推动生物学的发展
02
随着分子生物学理论和技术的不断发展，生物学的研究领域不
断拓宽，研究水平不断提高。
microRNA调控
一类非编码小RNA分子，通过与靶mRNA结合抑制其翻译或促进 其降解来调节基因表达。
基因表达调控的生物学意义
适应环境变化
细胞分化和发育
能量代谢平衡
响应生物和非生物胁迫
基因表达调控使生物能够根据 不同环境条件调整其生理和代 谢状态，以维持生存和繁殖。
在细胞分化和发育过程中，基 因表达调控确保不同类型细胞 具有独特的表型和功能。
列举PCR技术在DNA片段扩增、基因突变分析、基因表达分析等领 域的应用。
分子生物学
对蛋白质结构与功能的进一步认识
1956-58年Anfinsen和White根据对酶 蛋白的变性和复性实验，提出蛋白质的 三维空间结构是由其氨基酸序列来确定 的。1958年Ingram证明正常的血红蛋白 与镰刀状细胞溶血症病人的血红蛋白之 间，亚基的肽链上仅有一个氨基酸残基 的差别，使人们对蛋白质一级结构影响 功能有了深刻的印象。与此同时，对蛋 白质研究的手段也有改进，1969年Weber 开始应用SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳测定 蛋白质分子量；
(二)、现代分子生物学的建立和发展阶段
这一阶段是从50年代初到70年代初， 以1953年Watson和Crick提出的DNA双螺 旋结构模型作为现代分子生物学诞生的 里程碑开创了分子遗传学基本理论建立 和发展的黄金时代。DNA双螺旋发现的最 深刻意义在于：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；从而最 后确定了核酸是遗传的物质基础，为认 识核酸与
蛋白质的关系及其在生命中的作用打下了 最重要的基础。在此期间的主要进展包 括：
遗传信息传递中心法则的建立
在发现DNA双螺旋结构同时，Watson 和Crick就提出DNA复制的可能模型。其 后在1956年A.Kornbery首先发现DNA聚合 酶；1958年Meselson及Stahl用同位素标 记和超速离心分离实验为DNA半保留模型 提出了证明；1968年Okazaki（冈畸）提 出DNA不连续复制模型；1972年证实了 DNA复制
S.Furbery等的X-线衍射分析阐明了核苷酸 并非平面的空间构像，提出了DNA是螺旋 结构；1948-1953年Chargaff等用新的层 析和电泳技术分析组成DNA的碱基和核苷 酸量，积累了大量的数据，提出了DNA碱 基组成A=T、G=C的Chargaff规则，为碱 基配对的DNA结构认识打下了基础。
《分子生物工程》课件
05
分子生物工程的挑 战与未来发展
技术挑战与解决方案
技术挑战
分子生物工程技术在应用过程中面临着许多技术挑战，如基 因编辑技术的精确性、基因表达调控的复杂性以及细胞命运 决定的机制等。
解决方案
针对这些挑战，科研人员正在探索新的技术和方法，如开发 更精确的基因编辑工具、深入研究基因表达调控机制以及揭 示细胞命运决定的过程等。
生物能源领域
生物燃料
利用分子生物工程技术，开发新型生物燃料，替代化石燃料，减少碳排放。
生物质能
利用分子生物工程技术，实现生物质的高效转化和利用，提高能源利用效率。
04
分子生物工程的前 沿研究
基因编辑技术
基因编辑技术
CRISPR-Cas9系统是目前最常用 的基因编辑技术，它能够精确地
定位和修改生物体的基因组。
未来发展方向
随着分子生物工程技术的不断进步和 应用领域的拓展，未来发展方向将更 加多元化和个性化，如精准医疗、生 物制药、农业生物技术以及环境生物 技术等。
前景展望
分子生物工程技术将在未来继续发挥 重要作用，为人类带来更多的福祉和 创新。同时，需要加强科研合作和人 才培养，推动技术的可持续发展和广 泛应用。
医药领域
01
02
03
基因治疗
利用基因工程技术修复、 替换或增减人类基因，以 达到治疗疾病的目的。
药物研发
利用分子生物工程技术， 快速筛选和优化药物候选 物，提高药物研发效率。
诊断技术
基于分子生物工程技术， 开发新型诊断试剂和仪器 ，提高疾病诊断的准确性 和灵敏度。
农业领域
转基因作物
通过转基因技术改良作物 ，提高抗逆性、产量和品 质。
历史
现代分子生物学(课堂PPT)
基因表达与疾病的关系
基因表达的异常与多种疾病的发生和发展密切相关，如癌症、遗传病等。因此，研究基因 表达的调控机制对于理解疾病的发生和治疗具有重要意义。
PART 03
DNA复制与修复
REPORTING
DNA复制的过程与特点
DNA复制的过程
起始、延伸、终止三个阶段，涉及多种蛋白质和酶的参与，确保 DNA的准确复制。
维持内环境稳定
基因表达调控有助于维持生物 体内环境的稳定，如血糖、血 压和免疫系统等。
响应生物信号
基因表达调控可以响应来自生 物体内部的信号，如激素和神 经递质等，从而调节生物体的
生理活动。
PART 06
分子生物学技术与应用
REPORTING
DNA重组技术
重组DNA技术的基本步骤
获取目的基因、构建基因表达载体、将目的基因导入受体细胞、 目的基因的检测与鉴定。
基因芯片技术及其应用
基因芯片技术的原理
将大量已知序列的基因片段固定在固相支持物上，与待测 样品进行杂交，通过检测杂交信号实现对基因表达的定量 分析。
常用的基因芯片技术
cDNA微阵列、寡核苷酸微阵列、蛋白质微阵列等。
基因芯片技术的应用
基因表达谱分析、基因突变检测、疾病诊断、药物筛选等 。
THANKS
表观遗传学调控
真核生物中还存在表观遗传学调控，如 DNA甲基化、组蛋白修饰和非编码RNA的 调控等。
基因表达调控的生物学意义
适应环境变化
基因表达调控使生物体能够适 应不同的环境条件，如温度、
光照、营养状况等。
细胞分化与发育
基因表达调控在细胞分化和发 育过程中起着关键作用，使不 同细胞具有不同的形态和功能 。
分子生物学发展
基因表达的异常与多种疾病的发生和发展密切相关，如癌症、遗传病等。因此，研究基因 表达的调控机制对于理解疾病的发生和治疗具有重要意义。
PART 03
DNA复制与修复
REPORTING
DNA复制的过程与特点
DNA复制的过程
起始、延伸、终止三个阶段，涉及多种蛋白质和酶的参与，确保 DNA的准确复制。
维持内环境稳定
基因表达调控有助于维持生物 体内环境的稳定，如血糖、血 压和免疫系统等。
响应生物信号
基因表达调控可以响应来自生 物体内部的信号，如激素和神 经递质等，从而调节生物体的
生理活动。
PART 06
分子生物学技术与应用
REPORTING
DNA重组技术
重组DNA技术的基本步骤
获取目的基因、构建基因表达载体、将目的基因导入受体细胞、 目的基因的检测与鉴定。
基因芯片技术及其应用
基因芯片技术的原理
将大量已知序列的基因片段固定在固相支持物上，与待测 样品进行杂交，通过检测杂交信号实现对基因表达的定量 分析。
常用的基因芯片技术
cDNA微阵列、寡核苷酸微阵列、蛋白质微阵列等。
基因芯片技术的应用
基因表达谱分析、基因突变检测、疾病诊断、药物筛选等 。
THANKS
表观遗传学调控
真核生物中还存在表观遗传学调控，如 DNA甲基化、组蛋白修饰和非编码RNA的 调控等。
基因表达调控的生物学意义
适应环境变化
基因表达调控使生物体能够适 应不同的环境条件，如温度、
光照、营养状况等。
细胞分化与发育
基因表达调控在细胞分化和发 育过程中起着关键作用，使不 同细胞具有不同的形态和功能 。
分子生物学发展
《生命科学概论》课件
《生命科学概论》 ppt课件
• 生命科学概述 • 生命的分子基础 • 细胞与组织 • 生物的分类与演化 • 生物的多样性 • 生态学与环境保护
目录
01
生命科学概述
生命科学的定义
生命科学定义
生命科学是一门研究生物体及其相互作用的科学，包括生物学、生 物化学、遗传学、生态学等多个学科领域。
生命科学的研究范围
遗传学
研究基因的结构和功能，以及基因在 生物体的遗传和变异中的作用。
生态学
研究生物与环境之间的相互作用，以 及生物种群、群落和生态系统的发展 和变化。
生命科学的重要性
促进人类健康
保护生态环境
生命科学研究对于预防和治疗疾病，提高 人类健康水平具有重要意义。
通过研究生物与环境之间的相互作用，有 助于保护生态环境，维护生态平衡。
气候变化
人类活动排放的温室气体导致全球气候变暖，引发海平面 上升、极端气候事件等严重后果，对人类和地球生态系统 造成威胁。
环境保护与可持续发展
环境保护措施
采取多种措施保护环境，如 制定和执行环保法规、推广 清洁能源、加强环境监测和
治理等。
可持续发展
可持续发展是在满足当代需 求的同时，不损害未来世代 的需求的发展模式，强调经 济、社会和环境的协调发展
基因
基因是DNA分子上的一个片段，由特 定的核苷酸序列组成，控制着生物体 的性状和功能。
细胞器与细胞功能
细胞器
细胞器是细胞内各个具有特定功能的结构和功能单位，包括线粒体、内质网、高尔基体、溶酶体等。
细胞功能
细胞功能是细胞所承担和执行的任务或作用，包括物质代谢、能量转换、信息传递、细胞分裂等。
03
人类的演化历程
• 生命科学概述 • 生命的分子基础 • 细胞与组织 • 生物的分类与演化 • 生物的多样性 • 生态学与环境保护
目录
01
生命科学概述
生命科学的定义
生命科学定义
生命科学是一门研究生物体及其相互作用的科学，包括生物学、生 物化学、遗传学、生态学等多个学科领域。
生命科学的研究范围
遗传学
研究基因的结构和功能，以及基因在 生物体的遗传和变异中的作用。
生态学
研究生物与环境之间的相互作用，以 及生物种群、群落和生态系统的发展 和变化。
生命科学的重要性
促进人类健康
保护生态环境
生命科学研究对于预防和治疗疾病，提高 人类健康水平具有重要意义。
通过研究生物与环境之间的相互作用，有 助于保护生态环境，维护生态平衡。
气候变化
人类活动排放的温室气体导致全球气候变暖，引发海平面 上升、极端气候事件等严重后果，对人类和地球生态系统 造成威胁。
环境保护与可持续发展
环境保护措施
采取多种措施保护环境，如 制定和执行环保法规、推广 清洁能源、加强环境监测和
治理等。
可持续发展
可持续发展是在满足当代需 求的同时，不损害未来世代 的需求的发展模式，强调经 济、社会和环境的协调发展
基因
基因是DNA分子上的一个片段，由特 定的核苷酸序列组成，控制着生物体 的性状和功能。
细胞器与细胞功能
细胞器
细胞器是细胞内各个具有特定功能的结构和功能单位，包括线粒体、内质网、高尔基体、溶酶体等。
细胞功能
细胞功能是细胞所承担和执行的任务或作用，包括物质代谢、能量转换、信息传递、细胞分裂等。
03
人类的演化历程
分子学技术教学课件
分子学技术教学课件ppt xx年xx月xx日•分子学技术概述•分子学技术的主要类型与基本原理•分子学技术的应用领域与实例分析•分子学技术的挑战与未来发展趋势目•分子学技术研究的伦理、法律与社会问题•总结与展望录01分子学技术概述分子学技术是一种研究生物大分子结构和功能的科学技术，包括基因组学、蛋白质组学、转录组学和代谢组学等领域。
分子学技术的定义分子学技术具有高精度、高灵敏度、高通量和高度自动化等特点，能够从分子水平上深入探究生物过程的本质和规律。
分子学技术的特点分子学技术的定义与特点科学研究的重要性分子学技术为生命科学、医学、农学、药学等学科提供了强有力的研究手段，有助于深入探究生物过程的调控机制和生命活动的规律。
应用领域的重要性分子学技术在医学诊断、药物研发、农业生产、环境保护等领域具有广泛的应用价值，为解决人类面临的重大问题提供了新的思路和方法。
分子学技术在科学研究和应用领域的重要性自20世纪中叶以来，分子学技术经历了从同位素标记技术到基因组测序技术、蛋白质质谱分析技术等不断发展和完善的过程。
现状与未来趋势目前，分子学技术已经广泛应用于生命科学和医学等领域的研究和治疗中，未来随着测序技术和生物信息学技术的不断进步，分子学技术将在疾病诊断和治疗、药物研发等方面发挥更大的作用。
发展历程分子学技术的发展历程与现状VS02分子学技术的主要类型与基本原理以全基因组测序为目标，采用新一代测序技术，对基因组进行高精度测序，揭示基因组的多样性和复杂性。
基因组测序技术通过微阵列方法将大量基因探针固定在硅片或玻璃片上，用于检测样本中的基因表达谱和基因变异情况。
基因芯片技术基因组学技术双向凝胶电泳技术将蛋白质样本进行凝胶电泳分离，根据蛋白质的分子量和电荷情况进行检测和鉴定。
质谱技术通过离子化样品，根据离子的质荷比对蛋白质进行鉴定和分析，用于蛋白质组学的定性和定量分析。
蛋白质组学技术序列比对和分析通过对基因或蛋白质序列进行比对和分析，揭示不同物种之间的进化关系和基因组的演化过程。
《分子生物学全套》ppt课件
分子生物学定义
分子生物学是一门从子水平研究生 物大分子的结构和功能的科学，主要 关注DNA、RNA和蛋白质等生物大 分子的复制、转录、翻译和调控等过 程。
分子生物学特点
以分子为研究对象，阐明生命现象的 本质；与多学科交叉融合，推动生命 科学的发展；实验技术手段不断更新 ，提高研究效率和准确性。
分子生物学发展历程
分子生物学研究内容及方法
研究内容
包括基因和基因组的结构与功能、DNA损伤与修复、基因表达的调控、蛋白质 组学的研究以及疾病产生的分子基础等。
研究方法
包括基因克隆与表达、蛋白质分离与纯化、PCR技术、基因敲除与敲入、高通 量测序技术、生物信息学分析等。这些方法的应用使得分子生物学研究更加深 入和广泛。
阔前景。
下一代测序技术在分子生物学中应用
下一代测序技术原理
基于大规模并行测序的原理，一次可对数百万至数十亿个DNA分 子进行测序。
测序数据分析
包括序列比对、变异检测、基因表达量分析等，以揭示基因组的结 构和功能。
下一代测序技术的应用
在疾病诊断、个性化医疗、物种鉴定和进化生物学等领域发挥重要 作用。
非编码RNA与疾病关系
非编码RNA异常表达与多种疾病相关，如肿瘤、心血管疾 病等，可作为疾病诊断和治疗的新靶点。
非编码RNA研究前景
随着高通量测序技术和生物信息学发展，非编码RNA研究 将更加深入，为疾病防治提供新思路和新方法。
合成生物学在分子生物学中应用前景
合成生物学概念及研究范畴
合成生物学是一门新兴交叉学科，旨在通过设计和构造新的生物部件、系统和机器来理解 和操控自然生物系统。
RNA产物。
影响因素
包括DNA模板的序列和 结构、RNA聚合酶的活 性和选择性、转录因子
分子生物学是一门从子水平研究生 物大分子的结构和功能的科学，主要 关注DNA、RNA和蛋白质等生物大 分子的复制、转录、翻译和调控等过 程。
分子生物学特点
以分子为研究对象，阐明生命现象的 本质；与多学科交叉融合，推动生命 科学的发展；实验技术手段不断更新 ，提高研究效率和准确性。
分子生物学发展历程
分子生物学研究内容及方法
研究内容
包括基因和基因组的结构与功能、DNA损伤与修复、基因表达的调控、蛋白质 组学的研究以及疾病产生的分子基础等。
研究方法
包括基因克隆与表达、蛋白质分离与纯化、PCR技术、基因敲除与敲入、高通 量测序技术、生物信息学分析等。这些方法的应用使得分子生物学研究更加深 入和广泛。
阔前景。
下一代测序技术在分子生物学中应用
下一代测序技术原理
基于大规模并行测序的原理，一次可对数百万至数十亿个DNA分 子进行测序。
测序数据分析
包括序列比对、变异检测、基因表达量分析等，以揭示基因组的结 构和功能。
下一代测序技术的应用
在疾病诊断、个性化医疗、物种鉴定和进化生物学等领域发挥重要 作用。
非编码RNA与疾病关系
非编码RNA异常表达与多种疾病相关，如肿瘤、心血管疾 病等，可作为疾病诊断和治疗的新靶点。
非编码RNA研究前景
随着高通量测序技术和生物信息学发展，非编码RNA研究 将更加深入，为疾病防治提供新思路和新方法。
合成生物学在分子生物学中应用前景
合成生物学概念及研究范畴
合成生物学是一门新兴交叉学科，旨在通过设计和构造新的生物部件、系统和机器来理解 和操控自然生物系统。
RNA产物。
影响因素
包括DNA模板的序列和 结构、RNA聚合酶的活 性和选择性、转录因子
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
清华版教材《医学生物化学与分子生物学》课件 7
目录
酶结构的研究
1926年，Sumner首次证明酶是蛋白质。 1930-1936年，Northrop和Kunitz再次证实酶是蛋 白质。Sumner和Northrop获得1946年诺贝尔化学 奖。 1959年，Moore、Stein、Anfinsen首次测定核糖 核酸酶124个氨基酸顺序，三人共获1972年诺贝尔 化学奖。 1965年，Phillips首次用X射线衍射阐明鸡蛋清溶 菌酶的三维结构。 1969年，Merrifield等人工合成了具有酶活性的 胰核糖核酸酶。
清华版教材《医学生物化学与分子生物学》课件 23
目录
基因结构分析
1954年，Benzer提出了顺反子、突变子、 重组子的概念。 1955年，Benzer完成了基因精细结构图谱， 肯定一个基因具有许多突变位点。 1979年，Goldberg和Hogness发现真核生物 的DNA启动子的TATA构造，后称TATA盒。 1993年，Roberts与Sharp发现断裂基因获 诺贝尔生理学或医学奖。
清华版教材《医学生物化学与分子生物学》课件 18
目录
中心法则的提出
1957年，Hogland、Stephenson、Scott和 Zamecnik首次发现tRNA并对它们在合成蛋 白质中转运氨基酸的功能提出了假设。 1958年，Meselson和Stahl为DNA半保留复 制模型提供了实验证明；Crick提出“中心 法则”。 1968年，Okazaki提出DNA不连续复制学说。 1970年，Baltimore、Temin发现逆转录现 象，对中心法则作了修正。
清华版教材《医学生物化学与分子生物学》课件 5
目录
1.1.1 酶学的建立和发展
1833年，Payen和Persoz首次发现酶。 1877年，Kuhne首次将可溶性的催化剂命名 为“enzyme”，希腊语，“在酵母中”。 1857年，Pasteur提出只有活酵母才能进行 发酵。 1897年，Buchner兄弟证明发酵是酶起作用， 获得1907年诺贝尔化学奖。 1893年，Ostwald证明酶是催化剂。
清华版教材《医学生物化学与分子生物学》课件 10
目录
1.1.2 代谢途径的阐明
1785，Lavoisier证明动物需要O2，呼吸是氧化作 用，认为酒精发酵是一系列化学过程，这是生物氧 化以及能量代谢研究的开端。 1810年，Gay-Lussac推导出酒精发酵的反应式。 1850-1855年，Bernard从肝脏分离出糖原并证明 它可以转变为血糖，发表了糖原异生作用的过程。 1907年，Fletcher和Hopkins证明缺氧条件下肌肉 收缩时能定量地将葡萄糖转变为乳酸。 1912年，Neuberg描述了发酵的化学途径。
11
清华版教材《医学生物化学与分子生物学》课件
目录
1929年，Cori夫妇发现Cori循环。 1935年，Meyerhof、Embden和Parnas阐明糖酵解 过程的全部12个步骤，糖酵解又称迈耶霍夫-埃姆 登-帕纳斯途径。 1953年，Horecker、Dichens和Racker阐明磷酸戊 糖旁路。 1905年，Knoop提出脂肪酸β-氧化作用。 1964年，Bloch和Lynan因为在胆固醇和脂肪酸生 物合成方面的研究获诺贝尔生理学或医学奖。 1985年，Brown和Goldstein因为在胆固醇代谢及 相关疾病方面的发现获诺贝尔生理学或医学奖。
清华版教材《医学生物化学与分子生物学》课件 20
目录
基因重组现象
1943年，Delbrü ck和Luria发现噬菌体的基 因重组和细菌的自发突变。 1946年，Lederberg和Tatum发现了大肠杆 菌的遗传重组现象。 1952年，Lederberg和Zinder在研究鼠伤寒 沙门氏菌的重组时发现转导现象。 1958年,Lederberg获得诺贝尔生理学或医 学奖。
清华版教材《医学生物化学与分子生物学》课件 21
目录
基因工程的兴起
1971年，Berg把猴细胞病毒SV40的DNA与λ噬菌体 的DNA在体外重组成功。 1973年，Cohen将外源DNA片段插入大肠杆菌质粒 后产生嵌合质粒，导入大肠杆菌时仍具有功能， 从此开创了基因工程。 1977年，Boyer和Riggs两个科研小组将人工合成 的14肽生长激素释放抑制因子的基因导入大肠杆 菌并表达成功。 1978年，Itakura等使人生长激素（191肽）基因 在大肠杆菌中表达成功。 1978-1979年，美国基因技术公司将人工合成的人 胰岛素基因导入大肠杆菌并表达成功。 目录
清华版教材《医学生物化学与分子生物学》课件 8
目录
新的酶不断被发现
1912年，Batalli和Stern发现脱氢酶。 1933年，汤佩松发现植物中存在细胞色素氧化酶。 1943年，Green和Cori结晶出肌肉磷酸化酶。 1955年，Ochoa和Grunberg-Manago发现多核苷酸 磷酸化酶。 1956年，Kornberg发现DNA聚合酶I。Ochoa和 Kornberg获得1959年诺贝尔生理学或医学奖。 1958-1959年，Weiss和Hurwitz等发现DNA指导的 RNA聚合酶。 1967年，Weiss发现DNA连接酶；Yuan发现第I类限 制性核酸内切酶。
～1～ 在分子水平 研究生命的科学
4
清华版教材《医学生物化学与分子生物学》课件
目录
Hale Waihona Puke 1.1 发展简史18世纪中期，Scheele开始研究生物体的化 学组成，分离出甘油、柠檬酸、苹果酸、 乳酸、尿酸，奠定生物化学基础。 1877年，Hoppe-Seyler首次使用 “biochemistry”；1903年，Neuberg再次使 用这一术语。 1938年，Waever在对洛氏基金董事会的年 度报告中首次使用“molecular biology”； 1945年，Astbury再次使用这一术语。
清华版教材《医学生物化学与分子生物学》课件 9
目录
1970年，Smith提取出专一性很强的限制性核酸内 切酶。 Baltimire、Temin和Dulbecco发现逆转录酶，3人 于1975年获诺贝尔生理学或医学奖。 1981年，Altman和Cech发现具有酶功能的RNA分子， 提出核酶（ribozyme）概念，2人于1989年获诺贝 尔化学奖。 1986年，Schultz与Lerner等人成功研制抗体酶。 1995年，Szostak等首次报道了具有DNA连接酶活性 DNA片段，称为脱氧核酶（deoxyribozyme）。
清华版教材《医学生物化学与分子生物学》课件 15
目录
1.1.3 分子生物学崛起
1868年，Miescher首先从浓细胞核中提取出富含 氮和磷的酸性物质。 1879—1909年，Kossel、Levene等分析出核酸的4 种碱基和两种核糖，Kossel获得1910年诺贝尔生 理学或医学奖。 1925—1930年，Levene弄清了单核苷酸的结构并 证明是核酸的组成单位。 1929年，Levene发现核酸有脱氧核糖核酸（DNA） 和核糖核酸（RNA）之分。
清华版教材《医学生物化学与分子生物学》课件 13
目录
能量代谢研究
1912年，Warburg发现细胞中有一种呼吸酶;1928 年，发现呼吸酶中铁卟啉的性质，1931年获诺贝 尔生理学或医学奖。 1931年，Engelhardt发现磷酸化作用与呼吸作用 偶联。 1932年，Warbung和Christian在心肌制剂中重建 了电子传递系统。 1935年，Lohmann阐明了ATP的化学结构。 1943年，Ochoa证明三羧酸循环中氧化磷酸化的 P:O为3:1。
16
清华版教材《医学生物化学与分子生物学》课件
目录
证实核酸是遗传物质
1944年，Avery等报告肺炎双球菌的转化实验，证 明转化因子是DNA而不是蛋白质。 1952年，Hershey和Chase证明噬菌体DNA携带着噬 菌体复制的全部信息，再次证明DNA是遗传信息的 载体。 1956年，Gierer和Schramm发现烟草花叶病毒里的 遗传物质是RNA。 1957年，Franenkel 及Williams构建烟草镶嵌病 毒，证实其遗传物质是RNA，而不是蛋白质。
22
清华版教材《医学生物化学与分子生物学》课件
1980-1981年，Taniguchi用基因克隆技术制造出 人类成纤维细胞干扰素。 1982年，用基因工程生产的人工胰岛素获得美、 英、德、瑞士等国政府批准,上市销售,进入工业 化生产。 1984年，Davis等将T细胞抗原受体基因克隆成功。 1986年，Furntani报导人的白细胞介素Ⅰ-α基因 分离成功。 1987年，Burke、Carle和Olson用人造酵母染色 体（YACS）作为载体，将大片段外源DNA导入酵母 细胞。
清华版教材《医学生物化学与分子生物学》课件 6
目录
酶反应机制研究
1894年，Fischer提出酶与底物“锁和钥匙”假说。 1903年，Henri提出 “中间复合物学说”。 1913年，Michaelis和Menten根据中间复合物学说 推导出“米氏方程”，发展了酶促反应动力学理 论。 1925年，Briggs和Haldane对米氏方程作了修正， 提出 “稳态学说”。 1937年，Cori夫妇发现糖原磷酸化酶的可逆反应， 获得1947年诺贝尔生理学或医学奖。 1961年，Monod等提出酶促反应机制是酶分子发生 变构效应的假说。
清华版教材《医学生物化学与分子生物学》课件 19
目录
遗传密码的破译
1956年，Gamow提出三联体密码的假设，推 论有64个密码。 1961年，Nirenberg和Matthei发现苯丙氨 酸的遗传密码为UUU，这是第一个被破译的 遗传密码。 1966年，Holley、Khorana、Nirenberg等 破译了20种氨基酸的全部遗传密码，三人 获1968年诺贝尔生理学或医学奖。 1979年，Macino等发现线粒体内存在变异 的遗传密码。 1987年，Duve提出第二套遗传密码的假设。
目录
酶结构的研究
1926年，Sumner首次证明酶是蛋白质。 1930-1936年，Northrop和Kunitz再次证实酶是蛋 白质。Sumner和Northrop获得1946年诺贝尔化学 奖。 1959年，Moore、Stein、Anfinsen首次测定核糖 核酸酶124个氨基酸顺序，三人共获1972年诺贝尔 化学奖。 1965年，Phillips首次用X射线衍射阐明鸡蛋清溶 菌酶的三维结构。 1969年，Merrifield等人工合成了具有酶活性的 胰核糖核酸酶。
清华版教材《医学生物化学与分子生物学》课件 23
目录
基因结构分析
1954年，Benzer提出了顺反子、突变子、 重组子的概念。 1955年，Benzer完成了基因精细结构图谱， 肯定一个基因具有许多突变位点。 1979年，Goldberg和Hogness发现真核生物 的DNA启动子的TATA构造，后称TATA盒。 1993年，Roberts与Sharp发现断裂基因获 诺贝尔生理学或医学奖。
清华版教材《医学生物化学与分子生物学》课件 18
目录
中心法则的提出
1957年，Hogland、Stephenson、Scott和 Zamecnik首次发现tRNA并对它们在合成蛋 白质中转运氨基酸的功能提出了假设。 1958年，Meselson和Stahl为DNA半保留复 制模型提供了实验证明；Crick提出“中心 法则”。 1968年，Okazaki提出DNA不连续复制学说。 1970年，Baltimore、Temin发现逆转录现 象，对中心法则作了修正。
清华版教材《医学生物化学与分子生物学》课件 5
目录
1.1.1 酶学的建立和发展
1833年，Payen和Persoz首次发现酶。 1877年，Kuhne首次将可溶性的催化剂命名 为“enzyme”，希腊语，“在酵母中”。 1857年，Pasteur提出只有活酵母才能进行 发酵。 1897年，Buchner兄弟证明发酵是酶起作用， 获得1907年诺贝尔化学奖。 1893年，Ostwald证明酶是催化剂。
清华版教材《医学生物化学与分子生物学》课件 10
目录
1.1.2 代谢途径的阐明
1785，Lavoisier证明动物需要O2，呼吸是氧化作 用，认为酒精发酵是一系列化学过程，这是生物氧 化以及能量代谢研究的开端。 1810年，Gay-Lussac推导出酒精发酵的反应式。 1850-1855年，Bernard从肝脏分离出糖原并证明 它可以转变为血糖，发表了糖原异生作用的过程。 1907年，Fletcher和Hopkins证明缺氧条件下肌肉 收缩时能定量地将葡萄糖转变为乳酸。 1912年，Neuberg描述了发酵的化学途径。
11
清华版教材《医学生物化学与分子生物学》课件
目录
1929年，Cori夫妇发现Cori循环。 1935年，Meyerhof、Embden和Parnas阐明糖酵解 过程的全部12个步骤，糖酵解又称迈耶霍夫-埃姆 登-帕纳斯途径。 1953年，Horecker、Dichens和Racker阐明磷酸戊 糖旁路。 1905年，Knoop提出脂肪酸β-氧化作用。 1964年，Bloch和Lynan因为在胆固醇和脂肪酸生 物合成方面的研究获诺贝尔生理学或医学奖。 1985年，Brown和Goldstein因为在胆固醇代谢及 相关疾病方面的发现获诺贝尔生理学或医学奖。
清华版教材《医学生物化学与分子生物学》课件 20
目录
基因重组现象
1943年，Delbrü ck和Luria发现噬菌体的基 因重组和细菌的自发突变。 1946年，Lederberg和Tatum发现了大肠杆 菌的遗传重组现象。 1952年，Lederberg和Zinder在研究鼠伤寒 沙门氏菌的重组时发现转导现象。 1958年,Lederberg获得诺贝尔生理学或医 学奖。
清华版教材《医学生物化学与分子生物学》课件 21
目录
基因工程的兴起
1971年，Berg把猴细胞病毒SV40的DNA与λ噬菌体 的DNA在体外重组成功。 1973年，Cohen将外源DNA片段插入大肠杆菌质粒 后产生嵌合质粒，导入大肠杆菌时仍具有功能， 从此开创了基因工程。 1977年，Boyer和Riggs两个科研小组将人工合成 的14肽生长激素释放抑制因子的基因导入大肠杆 菌并表达成功。 1978年，Itakura等使人生长激素（191肽）基因 在大肠杆菌中表达成功。 1978-1979年，美国基因技术公司将人工合成的人 胰岛素基因导入大肠杆菌并表达成功。 目录
清华版教材《医学生物化学与分子生物学》课件 8
目录
新的酶不断被发现
1912年，Batalli和Stern发现脱氢酶。 1933年，汤佩松发现植物中存在细胞色素氧化酶。 1943年，Green和Cori结晶出肌肉磷酸化酶。 1955年，Ochoa和Grunberg-Manago发现多核苷酸 磷酸化酶。 1956年，Kornberg发现DNA聚合酶I。Ochoa和 Kornberg获得1959年诺贝尔生理学或医学奖。 1958-1959年，Weiss和Hurwitz等发现DNA指导的 RNA聚合酶。 1967年，Weiss发现DNA连接酶；Yuan发现第I类限 制性核酸内切酶。
～1～ 在分子水平 研究生命的科学
4
清华版教材《医学生物化学与分子生物学》课件
目录
Hale Waihona Puke 1.1 发展简史18世纪中期，Scheele开始研究生物体的化 学组成，分离出甘油、柠檬酸、苹果酸、 乳酸、尿酸，奠定生物化学基础。 1877年，Hoppe-Seyler首次使用 “biochemistry”；1903年，Neuberg再次使 用这一术语。 1938年，Waever在对洛氏基金董事会的年 度报告中首次使用“molecular biology”； 1945年，Astbury再次使用这一术语。
清华版教材《医学生物化学与分子生物学》课件 9
目录
1970年，Smith提取出专一性很强的限制性核酸内 切酶。 Baltimire、Temin和Dulbecco发现逆转录酶，3人 于1975年获诺贝尔生理学或医学奖。 1981年，Altman和Cech发现具有酶功能的RNA分子， 提出核酶（ribozyme）概念，2人于1989年获诺贝 尔化学奖。 1986年，Schultz与Lerner等人成功研制抗体酶。 1995年，Szostak等首次报道了具有DNA连接酶活性 DNA片段，称为脱氧核酶（deoxyribozyme）。
清华版教材《医学生物化学与分子生物学》课件 15
目录
1.1.3 分子生物学崛起
1868年，Miescher首先从浓细胞核中提取出富含 氮和磷的酸性物质。 1879—1909年，Kossel、Levene等分析出核酸的4 种碱基和两种核糖，Kossel获得1910年诺贝尔生 理学或医学奖。 1925—1930年，Levene弄清了单核苷酸的结构并 证明是核酸的组成单位。 1929年，Levene发现核酸有脱氧核糖核酸（DNA） 和核糖核酸（RNA）之分。
清华版教材《医学生物化学与分子生物学》课件 13
目录
能量代谢研究
1912年，Warburg发现细胞中有一种呼吸酶;1928 年，发现呼吸酶中铁卟啉的性质，1931年获诺贝 尔生理学或医学奖。 1931年，Engelhardt发现磷酸化作用与呼吸作用 偶联。 1932年，Warbung和Christian在心肌制剂中重建 了电子传递系统。 1935年，Lohmann阐明了ATP的化学结构。 1943年，Ochoa证明三羧酸循环中氧化磷酸化的 P:O为3:1。
16
清华版教材《医学生物化学与分子生物学》课件
目录
证实核酸是遗传物质
1944年，Avery等报告肺炎双球菌的转化实验，证 明转化因子是DNA而不是蛋白质。 1952年，Hershey和Chase证明噬菌体DNA携带着噬 菌体复制的全部信息，再次证明DNA是遗传信息的 载体。 1956年，Gierer和Schramm发现烟草花叶病毒里的 遗传物质是RNA。 1957年，Franenkel 及Williams构建烟草镶嵌病 毒，证实其遗传物质是RNA，而不是蛋白质。
22
清华版教材《医学生物化学与分子生物学》课件
1980-1981年，Taniguchi用基因克隆技术制造出 人类成纤维细胞干扰素。 1982年，用基因工程生产的人工胰岛素获得美、 英、德、瑞士等国政府批准,上市销售,进入工业 化生产。 1984年，Davis等将T细胞抗原受体基因克隆成功。 1986年，Furntani报导人的白细胞介素Ⅰ-α基因 分离成功。 1987年，Burke、Carle和Olson用人造酵母染色 体（YACS）作为载体，将大片段外源DNA导入酵母 细胞。
清华版教材《医学生物化学与分子生物学》课件 6
目录
酶反应机制研究
1894年，Fischer提出酶与底物“锁和钥匙”假说。 1903年，Henri提出 “中间复合物学说”。 1913年，Michaelis和Menten根据中间复合物学说 推导出“米氏方程”，发展了酶促反应动力学理 论。 1925年，Briggs和Haldane对米氏方程作了修正， 提出 “稳态学说”。 1937年，Cori夫妇发现糖原磷酸化酶的可逆反应， 获得1947年诺贝尔生理学或医学奖。 1961年，Monod等提出酶促反应机制是酶分子发生 变构效应的假说。
清华版教材《医学生物化学与分子生物学》课件 19
目录
遗传密码的破译
1956年，Gamow提出三联体密码的假设，推 论有64个密码。 1961年，Nirenberg和Matthei发现苯丙氨 酸的遗传密码为UUU，这是第一个被破译的 遗传密码。 1966年，Holley、Khorana、Nirenberg等 破译了20种氨基酸的全部遗传密码，三人 获1968年诺贝尔生理学或医学奖。 1979年，Macino等发现线粒体内存在变异 的遗传密码。 1987年，Duve提出第二套遗传密码的假设。