0生化与分子生物学发展简史
分子生物学总结(朱玉贤版)(2020年10月整理).pdf
结合着下载的资料复习吧~~~~绪论分子生物学的发展简史Schleiden和Schwann提出“细胞学说”孟德尔提出了“遗传因子”的概念、分离定律、独立分配规律Miescher首次从莱茵河鲑鱼精子中分离出DNAMorgan基因存在于染色体上、连锁遗传规律Avery证明基因就是DNA分子，提出DNA是遗传信息的载体McClintock首次提出转座子或跳跃基因概念Watson和Crick提出DNA双螺旋模型Crick提出了“中心法则”Meselson与Stah用N重同位素证明了DNA复制是一种半保留复制Jacob和Monod提出了著名的乳糖操纵子模型Arber首次发现DNA限制性内切酶的存在Temin和Baltimore发现在病毒中存在以RNA为模板，逆转录成DNA的逆转录酶哪几种经典实验证明了DNA是遗传物质? (Avery等进行的肺炎双球菌转化实验、Hershey 利用放射性同位素35S和32P分别标记T2噬菌体的蛋白质外壳和DNA)第二章染色体与DNA第一节染色体一、真核细胞染色体的组成DNA：组蛋白：非组蛋白：RNA = 1：1：(1-1.5)：0.05 （一）蛋白质（组蛋白、非组蛋白）（1）组蛋白：H1、H2A、H2B、H3、H4功能：①核小体组蛋白（H2A、H2B、H3、H4）作用是将DNA分子盘绕成核小体②不参加核小体组建的组蛋白H1，在构成核小体时起连接作用（2）非组蛋白：包括以DNA为底物的酶、作用于组蛋白的酶、RNA聚合酶等。
常见的有（HMG蛋白、DNA结合蛋白）二、染色质染色体：分裂期由染色质聚缩形成。
染色质：线性复合结构，间期遗传物质存在形式。
常染色质（着色浅）具间期染色质形态特征和着色特征染色质异染色质（着色深）结构性异染色质兼性异染色质（在整个细胞周期内都处于凝集状态）（特定时期处于凝集状态）三、核小体由H2A、H2B、H3、H4各2 分子组成的八聚体和绕在八聚体外的DNA、一分子H1组成。
生物化学绪论 ppt课件
生物化学
一、生物化学的定义 生物化学(biochemistry) 是研究生物体内的化 学分子和化学反应的基础生命科学,从分子水平探讨 生命现象的本质，即生命的化学。 二、生物化学与分子生物学发展简史
二、生物化学与分子生物学发展简史
叙述生物化学阶段：18世纪中叶—19世纪末
动态生物化学阶段：20世纪初开始
1994年 生理学或医学奖 lfred G．Gilman（美国）Martin ROdbell（美国），发现 G蛋白及其在细 胞内信号转导中的作用 1993年 生理学或医学奖 Richard J．ROberts（美国）PhilliP A．SharP（美国），发现断裂基因化 学奖 Kary n．Mullis（美国），发明 PCR方法 Michael Smith（加拿大），建立 DNA合成用于定点诱变研究 1992年 生理学或医学奖 Edmond H．Fischer（美国）Edwin G．Krebs（美国），发现可逆蛋白质 磷酸化是一种生物调节机制 1989年 生理学或医学奖 Harold E．Varmus（美国）J．Michael Bishop（美国），发现反转录病毒 癌基因的细胞起源 化学奖 Sidney Altman（美国）Thorn R．Cech（美国），发现 RNA的催化性质 1988年 生理学或医学奖 James W．Black（英国）ertrude B．Elion（美国）Gong H．Hitchings（ 美国），发现“代谢”有关药物处理的重要原则
1964年 生理学或医学奖 Konard Bloch（美国）Feoder Lgnen（德国），发现胆固醇和脂肪酸代 谢的机制和调节 化学奖 Derothy Crowfoot Hodgkin（英国），用 X射线技术测定重要生化物质 的结构 1962年 生理学或医学奖 Francis H．C． Crick（英国）James D．Watson（美国）Maurice H． F． Wilkins（英国），发现核酸的分子结构（DNA双螺旋）及其对于活 性物质中信息转移的重要性 化学奖 Max F．Perutz（英国）JOhn C．Kendrew（英国），关于球状蛋白质 （血红蛋白、肌红蛋白）结构的研究 1959年 生理学或医学奖 Severo Ochoa（美国）Arthur KOrnbefg（美国），发现 RNA和 DNA生 物合成机制
教学大纲：生物化学与分子生物学(临床医学、药学、临床药学专业72学时)_2013版
广东药学院教学大纲课程名称生物化学与分子生物学适用专业药学专业临床医学专业临床药学专业生物化学与分子生物学系2013年9月一、课程性质、目的和任务生物化学与分子生物学（biochemistry and molecular biology）是研究生命化学的科学，它是在分子水平探讨生命的本质的一门基础学科，其主要研究生物体的分子结构与功能、物质代谢与代谢调节及其在生命活动中的作用。
本课程主要是介绍生物化学与分子生物学的基本知识，以及某些与医药学相关的生物化学与分子生物学的进展，包括生物大分子的结构与功能，物质代谢及其调节，基因信息的传递以及其他一些相关的专题知识，为学生学习其他基础课、专业课乃至毕业后的继续教育、相关学科的研究工作中在分子水平上探讨疾病的病因、发病机理及疾病诊断、预防、治疗奠定理论与实验基础。
二、课程基本要求本课程分为掌握、熟悉、了解三种层次要求。
掌握的内容要求理解透彻，能在本学科和相关学科的学习工作中熟练、灵活运用其基本理论和基本概念。
熟悉的内容要求能熟知其相关内容的概念及有关理论，并能适当应用。
了解的内容要求对其中的概念和相关内容有所了解。
考试内容中掌握的内容约占70%，熟悉、了解的内容约占30%，超大纲内容不超5%。
本大纲的参考教材是“十二五”普通高等教育本科国家级规划教材、卫生部“十二五”规划教材、全国高等医药教材建设研究会“十二五”规划教材《生物化学与分子生物学（第8版）》（周爱儒主编，北京，人民卫生出版社，2013年3月第8版）。
三、课程基本内容及学时分配生物化学与分子生物学课程的教学内容大体分为四个部分：第一部分主要讨论生物大分子的结构和功能；第二部分主要探讨物质代谢、能量代谢及代谢调节等相关内容；第三部分主要探讨分子生物学中遗传信息的传递等相关内容，主要涉及DNA、RNA、蛋白质的生物合成及其调控等；第四部分为专题内容，主要探讨常用分子生物学技术、基因重组技术、癌基因与抑癌基因、基因诊断与基因治疗等分子生物学相关内容。
分子生物学概述
常用分子生物学论坛、网站
/sites/entrez /cms/ /bbs/ http://molecularbiology.forums.biotechniques.co m/forums/index.php /Index.htm
分子生物学的未知领域
地球上的生命是怎样起源的？ 地球以外的天体上有没有生命？ 遗传物质是怎样进化的？ 受精卵中的遗传物质怎样发生成个体？ 癌的问题、人体自身免疫问题、大脑的记忆、 推理的分子生物学、生物行为有什么规律？
还原型谷胱甘肽分子中的肽键有何特点?还原型与氧化 型谷胱甘肽的结构有何不同? 什么是酶原激活?它有何生物学意义? 分别写出己酰CoAβ-氧化与三羧酸循环中,以FAD和 NAD+为辅酶的脱氢酶的名称。 请论述柠檬酸调控软脂酸生物合成的机理。 在研究蛋白质多肽链生物合成时发现,当编码某氨基酸 的一个密码子变成终止密码子或变成编码另一种氨基 酸的密码子时,所合成的蛋白质有的生物活性不变,有的 生物活性会发生改变.请分析产生上述现象的生化机 制。
分子生物学定义
广义:研究蛋白质及核酸等生物大分子结构和功能， 也就是从分子水平阐明生命现象和生物学规律。
狭义:偏重于核酸(或基因)的分子生物学，主要研究 基因或DNA的复制、转录、表达和调节控制等过程， 也涉及这些过程中有关的蛋白质和酶的结构与功能的 研究。
分子生物学是对生物在分子层次上的研 究。这是一门生物学和化学之间跨学科的研 究，其研究领域涵盖了遗传学、生物化学和 生物物理学等学科。分子生物学主要致力于 对细胞中不同系统之间相互作用的理解，包 括DNA，RNA和蛋白质生物合成之间的关 系以及了解它们之间的相互作用是如何被调 控的。（维基百科）
1)还原型谷胱甘肽由谷氨酸、半胱氨酸和甘氨酸 三种氨基酸残基构成，其中一个肽键是由谷氨酸的 γ羧基和半胱氨酸的α氨基之间脱水缩合形成，而 另一个肽键是由半胱氨酸的α羧基和甘氨酸的α氨 基之间脱水形成。（4分） 2）还原型谷胱甘肽还有3个氨基酸残疾和1个游离 的疏基，氧化型谷胱甘肽含有6个氨基酸残基和一 个二硫键。（4分）
生物化学绪论
生化教研室教学网页： 202.197.91.116
参考书目
《生物化学》 主编 沈同 王镜岩 《生物化学》 郑集主编 《生物化学原理》伦宁格，国际通用的最佳生化教材 （影印版）Principles of Biochemistry 哈珀生物化学（ Harper's Biochemistry, 英文影 印版，第 25 版），科学出版社 生命的化学（杂志） J. Biology Chemistry （杂志） 联系地点：新教学楼四楼440室
蛋白质、细胞及细胞核化学研究
• Albrecht Kossel Germany （1853-1927） The Nobel Prize in Physiology or Medicine 1910in recognition of the
contributions to our knowledge of cell chemistry made through his work on proteins, including the nucleic substances 首先分离 出腺嘌呤、 胸腺嘧啶、和组氨 酸。
1953 Nobel Laureate in Medicine for his discovery of the Citric Acid (Krebs) Cycle.
Hans Adolf Krebs (1900-1981), Germanborn British biochemist
三、分子生物学阶段
第二节
当代生物化学研究的主要内容
一、生物分子的结构与功能
生物体的化学组成
元素组成:
组成生物体的主要元素包括 C、H、O、N 4种元素，约占 生物体总质量的96%。 P、S、Ca等也是组成生命体 的基本元素，约占3.35%。 微量元素包括I、Mo、Se、 Si、Mn和Zn等
1医学分子生物学
物种 原核生物
肺炎链球菌 大肠杆菌 根瘤农杆菌 真核生物 真菌 酿酒酵母 粟酒裂殖酵母 原生生物 四膜虫 无脊椎动物 美丽线虫 果蝇 东亚飞蝗 脊椎动物 人类 小鼠 植物 拟南芥 水稻 玉米 郁金香
表2-1 不同生物体基因组中基因的比较
基因组大小/Mb
大致的基因数目
基因密度/（个/Mb）
2.2
2300
• C值 (C-value)：一种生物体单倍体基因组DNA的总量，用以衡量基因 组的大小。
• 通常，进化程度越高的生物其基因组越大，但从总体上说，生物基 因组的大小同生物在进化上所处地位的高低无关。 • 存在 C-value paradox （C值悖理）。 生物复杂性越高，其基因的密度越低。
C-value paradox
4. 分子物生学的主要研究内容
• 核酸的分子生物学 • 蛋白质的分子生物学 • 细胞信号转导的分子生物学
School of Laboratory
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Medicine, Wenzhou
4.1 核酸的分子生物学
• 核酸的分子生物学研究核酸的结构及其功能。
• 研究内容包括核酸 / 基因组的结构﹑遗传信息的复制﹑转录与翻译﹑核 酸存储的信息修复与突变﹑基因表达调控和基因工程技术的发展与应 用等。
Medicine, Wenzhou
4.3 细胞信号转导的分子生物学
• 细胞信号转导的分子生物学主要研究细胞内﹑细胞间信息传递的分子 基础。
• 研究的目标是阐明细胞活动的分子机理，明确每一种信号转导与传递 的途径及参与该途径的所有分子的作用和调节方式。
• 信号转导机理的研究是当前分子生物学发展最为迅速的领域之一。
• Sanger 法， “人类基因组”计划，用了13 年时间才完成草图绘制， 而且成本超过数十亿美元。
绪论
绪论0-1分子生物学的概念人类对生物学的研究经历了一个漫长的历程。
最早人们从研究动物和植物的形态解剖和分类开始,以后对细胞学、遗传学、微生物学、生理学、生物化学的研究进入了细胞水平。
到20世纪中叶以来,生物学以生物大分子为研究目标,分子生物学(molecular biology)开始形成了独立的学科,这是对生物界的认识不断深入的过程。
从广义来讲,蛋白质及核酸等生物大分子结构和功能的研究都属于分子生物学的范畴,也就是从分子水平阐明生命现象和生物学规律。
例如，蛋白质的结构、运动和功能，酶的作用机理和动力学，膜蛋白结构功能和跨膜运输都属于分子生物学的研究内容。
不过目前人们通常采用狭义的概念,将分子生物学的范畴偏重于核酸(或基因)的分子生物学,主要研究基因或DNA的复制、转录、表达和调节控制等过程,当然其中也涉及与这些过程相关的蛋白质和酶的结构与功能的研究。
这里采用狭义的概念对基因分子生物学的基本原理进行讲述。
0-2分子生物学的研究内容尽管分子生物学涉猎的范围十分广泛，研究内容也包罗万象，但是按照狭义分子生物学定义，我们可以将现代分子生物学的研究内容概括为几个大的方面：1．基因与基因组的结构与功能基因的研究一直是影响整个分子生物学发展的主线。
在不同的历史时期对基因的研究有不同的内容，主要包括从细胞染色体水平上以及DNA大分子水平上的研究。
近20年来，由于重组DNA技术的应用，使人们改变了传统研究基因的模式。
能够从克隆目的基因出发，研究基因的功能及其与表型的关系，使基因的研究进入了反向生物学阶段。
例如，你要研究胰岛素分子的结构功能，可以由基因设计开始，利用基因工程技术做出各种各样结构的胰岛素来，从中可以很快地得到速效胰岛素分子。
你也可以把功能还不太清楚的基因引入小鼠，做成特殊的转基因鼠，来研究此基因的功能，或者相反的敲除这个基因来研究其功能。
这都与传统生物学的由表及里不同，而是由生命的核心——基因物质出发，反向而行，这就是反向生物学。
朱玉贤现代分子生物学第四版第一章绪论
Watson和Crick所提出的脱氧核糖酸双螺旋 模型，为充分揭示遗传信息的传递规律铺平
了道路。
1953, Watson &
Crick 提出DNA的反向平 行双螺旋模型; Wilkins通过对 DNA分子的X射线 衍射研究证实了该 模型。
Rosalind E. Franklin
1920-1958
1.2 分子生物学简史
结构 1958年，DNA半保留复制 1961年，Jacob & Monod 提出了调节基因表达的操
纵子模型
突
然
冥 思 苦 想
之 间 ， 一 切
都
变
得
很
清
楚
………
30
二、建立和发展阶段
1970年，Smith & Wilcox 分离到第一种限制性 核酸内切酶
1972~1973年，Boyer & Berg 发展了重组DNA 技术，并完成了第一个细菌基因的克隆，开创 基因工程的新纪元
分子生物学实验室常用设备
温度控制系统 冰箱：4 0C、-20 0C、-70 0C 恒温培养箱：隔水式、电热式 鼓风干燥箱 恒温水浴 微量加热器 恒温空气摇床 PCR仪 制冰机 高压蒸汽灭菌锅
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基因工程实验室一览
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常规仪器1
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常规仪器2
50
常规仪器3
基因组、功能基因组与生物信息学
• 对人类等基因组全序列测序的完成，为确定基因对 人类生长发育和疾病的预防治疗提供了一个前所未 有的大舞台；
• 蛋白组计划（功能基因组计划）的提出和实施，将 快速、高效、大规模鉴定基因的产物和功能；
• 依靠计算机快速高效运算并进行统计分类和结构功 能预测的生物信息学将最大限度地开发和运用基因 组学所产生的庞大数据。
分子生物学概论基因、基因组和基因组学
三、分子生物学的主要研究内容
1. 核酸的分子生物学 研究核酸的结构及其功能，包括核酸/基因组 的结构、遗传信息的复制、转录与翻译，核酸 存储的信息修复与突变，基因表达调控和基因 工程技术的发展和应用等。遗传信息传递的中 心法则是其理论体系的核心。
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2. 蛋白质的分子生物学
研究蛋白质的结构与功能。
蛋白质的研究比早，但难度较 大，发展较慢。近年来在蛋白质 的结构及其与功能关系方面取得 了一些进展，但是对其基本规律 的认识尚缺乏突破性的进展。
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3. 细胞信号转导的分子生物学
研究细胞内、细胞间信息 传递的分子基础。
生物体的细胞分裂与分化及其它各种功能的完 成，均依赖于环境所赋予的各种信号。
在外源信号的刺激下，细胞将信号转变为一系 列的生物化学变化，例如蛋白质构象的转变、蛋 白质分子的磷酸化以及蛋白与蛋白互作的变化等， 从而使其发生改变以适应内外环境的需要。
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二、分子生物学发展简史
• 分子生物学的发展大致可分为三个阶段： 1. 准备和酝酿阶段 2. 现代分子生物学的建立和发展阶段 3. 初步认识生命本质并开始改造生命的深入发展
阶段
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1.准备和酝酿阶段
19世纪后期---20世纪50年代初。该阶段产生了两点对生命 本质的认识上的重大突破：
确定了蛋白质是生命活动的主要物质基础
● 1900年，孟德尔遗传规律被证实，成为近代遗传 学基础。
● 1910年，Morgan的染色体—基因遗传理论 ， Gene 存在于染色体上。进一将“性状”与“基 因”相耦联，成为现代遗传学的奠基石。
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● 1944年，美 国微生物学家 Avery证明肺炎 球菌转化因子 就是DNA分子， 提出 DNA是遗 传信息的载体。