chapt01绪论1

null 田生礼 胡章立 田生礼 胡章立26534149sltian@szu.edu.cn135306631172653528613501561569huzl@szu.edu.cnRoom: S-415Room: S-312本门课的教学 方法 快递客服问题件处理详细方法山木方法pdf计算方法pdf华与华方法下载八字理论方法下载 和形式1-*本门课的教学方法和形式一、教学方法 教师主讲和学生参与相结合。 1. 教师主讲 在规定的50学时授课时间中为教师讲授。 内容 财务内部控制制度的内容财务内部控制制度的内容人员招聘与配置的内容项目成本控制的内容消防安全演练内容 ：教材与教师的教学课件。 2. 学生主动参与课堂教学，积极完成教师布置的 作业null1-*二、教学形式 教师与学生互动的形式。 1. 提倡学生提问 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 ： （1）自己没听懂的问题 （2）教师讲错的问题 （3）自己课余收集来的问题 （4）本门课相关的问题 2. 提倡学生课余阅读参考资料null1-*（1）教师推荐的参考书 （2）互联网上自己查询 （3）学术期刊上自己查询 3.要求学生完成老师留的作业 4.本学期可能有随堂小测验。 本门课的考核办法1-*本门课的考核办法将采用卷面成绩与平时成绩相结合的办法。 一、期末考试 1.形式 闭卷考试 2.内容 以课堂讲授内容为主（包括期中考过内容）。null1-*3.复习答疑 不设专门的复习答疑时间。 4.重点范围 重点内容课堂讲授，考前不指点重点范围。 5.出题形式 多样 选择题、填空体、判断题、名词解释题、 简答题、问答题等。null1-*二、平时成绩 1. 随堂讨论和作业、考勤（占60％） 主要考查听课状况和对所学内容的理解 2. 随堂考试（占40％） 三、总成绩计算 期末考试成绩（60-70%） 平时成绩（30-40%）主要参考书主要参考书赵亚华，分子生物学教程， 科学出版社，2006.9 朱玉贤，李毅，现代分子生物学 高等教育出版社 2004.4 沈栩非，方福德，真核基因表达调控，高教出版社，1994 Benjamin Lewin Genes XI, Pearson Prentice Hall, 2008 Robert F. Weaver Molecular biology McGRAW.Hill 2005. 1-*分子生物学教程分子生物学教程赵亚华编著科学出版社2011年7月第三版第1章 绪论 Introduction 普通高等教育“十一五”国家级规划教材1.1分子生物学的概念1-*1.1分子生物学的概念分子生物学的概念（What is molecular biology?） 是研究核酸、蛋白质等生物大分子结构与功能，并从分子水平上阐述这些大分子之间相互作用的关系及其基因表达调控机理的学科。 The attempt to understand biological phenomena in molecular terms The study of gene structure and function at the molecular levelnull广义分子生物学：包括对蛋白质和核酸等生物大分子结构与功能的研究。 狭义分子生物学：核酸的分子生物学范畴（或基因的分子生物学）。1-*null1-*人们对于生命活动的研究经历了一个漫长的过程。最早从研究动、植物的形态解剖和分类学到后来细胞学、遗传学、微生物学、生理学和生物化学的研究进入了细胞细胞水平。形态 细胞 染色体 基因 DNA dNt还原论null1-*17 世纪末，荷兰显微镜专家Antony Van Leeuwenhoek.德国植物学家和显微镜大师 Matthias Schleiden德国细胞学、生理学家和显微镜大师 Theodor Schwann 细胞学说null1-* 以生物大分子为研究目标的分子生物学逐渐形成为独立的学科，并迅速成为现代生物学领域中最具活力的科学。对了解整个生命现象的本质起到了重要的推动作用； 然而这种了解仍然是独立、片面的，并非完整的研究策略。 null1-*Genome：是一种生物体或个体细胞所具有的一套完整的基因及其调控序列。 Genomics： Structural Genomics Functional genomics Proteome ：指的是基因组所表达的全部相应的蛋白质。（某种特定组织或细胞中的全部蛋白质）。 Proteomics Functional genomics反向生物学阶段反向生物学：是指利用重组DNA技术和离体诱变的方法研究已知结构的基因导入相应的生物体中研究基因相应的功能。1.2 分子生物学的研究内容1-*1.2 分子生物学的研究内容 分子生物学是研究生物学现象的分子基础所有生命科学的范畴。因此对分子生物学研究内容的界定也比较困难。 但是按照狭义分子生物学的定义，可以把现代分子生物学的研究内容概括如下。1.2.1 基因与基因组的结构与功能1-*1.2.1 基因与基因组的结构与功能50年代以前，从细胞染色体水平，属于基因的染色体遗传学。 50年代之后，从DNA分子水平，基因的分子生物学。 近30年，基因重组技术，DNA测序技术的应用，使基因的研究进入了反向生物学阶段。1.2.2 DNA的复制、转录和翻译1-*1.2.2 DNA的复制、转录和翻译主要研究的是基因的复制和转录过程中相关酶和蛋白调控因子的相互作用。 转录产物mRNA 的剪切和剪接机制。剪切复合体的组装，激酶的调控等。 蛋白质新生肽的折叠与功能等。1.2.3 基因的表达调控的研究1-*1.2.3 基因的表达调控的研究基因表达调控的信号传导； 基因表达调控的调控元件，转录因子及RNA的剪接，选择性剪切等。 肿瘤细胞中基因的表达和调控。 microRNA对基因表达调控的作用。null1-*1.2.4 DNA重组技术DNA重组技术的主要目的 （1）生产具有药用价值的多肽类物质；比如，干扰素，重组人胰岛素等。 （2）定向改造某些生物体的基因结构；比如抗逆作物，嗜油微生物等。 （3）用于基础研究。比如，基因治疗，蛋白质工程等等。1.2.5 结构分子生物学1-*1.2.5 结构分子生物学生物大分子的作用前题: 具有特定的结构；发挥作用的过程中必定存在着结构和构象的变化。 必须拥有特定的空间结构（三维结构） 必定存在着结构和构象的变化。结构分子生物学：就是研究生物大分子特定的空间结构以及结构的运动变化与其生物学功能关系的科学。结构分子生物学在今后仍是生命科学发展的基础学科。null1-*Crick： ….我本人的思想是基于两个基本原理，我称之为序列假说（sequence hypothesis）和中心法则（central dogma )… Sequence hypothesis ： 核酸片段的特异性完全由其碱基序列所决定，而且这种序列是某一蛋白质氨基酸序列的密码。 Central dogma ： 信息一但进入蛋白质，它就不可能再输出。分子生物学研究的基本原则null1-*★ 构成生物大分子的单体是相同的★ 生物遗传信息的表达的中心法则相同分子生物学的三大原则共同的核酸语言 共同的蛋白质语言★ 生物大分子单体的排列（核苷酸，氨基酸）null1-*1.3 分子生物学与生物化学之间的关系 To understand biological phenomena at molecular level is difficult to distinguish from biochemistry. 分子生物学是在分子水平上研究生命的现象。 生物化学是在分子水平上研究生命现象的化学本质。null1-*从学科范畴讲分子生物学包括了生物化学，但研究的基本内容许多属于生物化学范畴。研究方向上，分生：研究蛋白质、核酸大分子的结构与功能及其相互作用。而生化研究的是大分子的组成，代谢等。研究方法上采用生物化学、遗传学探索结构与功能。而生化研究方法是采用化学和生理学的方法探索生命的化学过程。解决分子转化与能量转化的问题。null1-*1839-1847年 Matthias Schleiden & Theodor Schwann细胞的化学组成，细胞器的结构，细胞骨架，生物大分子在细胞中的定位及功能分子生物学发展的三大支撑学科 生物体由细胞组成 所有组织的最基本单元----形状相似，高度分化的细胞 细胞的发生与形成是生物界普遍和永久的规律CytologyMolecular Cell biologynull1-*Gregor Mendel 1864 年 GeneticsMolecular GeneticsGene structure Gene duplication Gene expression Gene recombination Gene mutation 分子生物学发展的三大支撑学科遗传因子假说Geneticsnull1-*BiochemistryNucleic Acid ChemistryProtein Chemistry(1936年 James Sumner ) Nobel Prize in Chemistry 1946分子生物学发展的 三大支撑学科Enzymatic nature of crystalline ProteinBiochemistryWhat genes are & How they act?null1-*1.4 分子生物学的发展历程null1-*Nobel medal Half a pound of 23-karal gold. 2. 5 inches across 近半个世纪以来 医学，化学中重大突破与成就者 Nobel Prize分子生物学发展的 里程碑与主要内容1.4.1 DNA遗传物质的确定和遗传信息传递的认识阶段1-*1.4.1 DNA遗传物质的确定和遗传信息传递的认识阶段1.4.1 人类对DNA和遗传信息的传递的认识阶段1-*1.4.1 人类对DNA和遗传信息的传递的认识阶段1868年瑞士化学家米歇尔（Miesher,F.1844－1895），首先从脓细胞分离出细胞核，用碱抽提再加入酸，得一种含氮和磷特别丰富的沉淀物质，当时曾叫它为核质。 null1-* 1866 Gregor Mendel Austria Scientist , Published the results of his investigations of the “inheritance of factors" in pea plants. Mendel's principles were independently discovered and verified, marking the beginning of modern genetics.Gregor Mendelnull1-*null1-*"for his discoveries concerning the role played by the Chromosome in heredity , demonstrated that genes are on the chromosome" Proposed a theory of sex-linked inheritance for the first mutation discovered in the fruit fly, Drosophila, white eye. Thomas Hunt Morganin Physiology or Medicine 1933 Nobel Prize null1-* 1941 George Beadle and Edward Tatum establish that one gene makes one enzyme or protein, and share the The Nobel Prize in Physiology or Medicine 1958null1-*1944 Oswald Avery, Colin MacLeod, Maclyn McCarty Reported that they had purified the transforming principal in Griffith's experiment and that it was DNA.1950年 Erwin Chargaff 提出了Chargaff规则 T=A C=G1-*1950年 Erwin Chargaff 提出了Chargaff规则 T=A C=Gnull1-* X~ray photograph of DNA with high quality (核塘与磷酸连接成的扭曲绳子，每一节上都有配对的碱基)1951. King’s Lab. London University UKunflattering portrayal of Franklin in his account of the discovery of DNA's structure, entitled "The Double Helix," depicts Franklin as an underling of Maurice Wilkins, when in fact Wilkins and Franklin were peers in the Randall laboratory.Maurice Wilkins & Rosalind Franklin (37y) null1-*1952 Alfred Hershey & Martha Chase Used phages in which the protein was labeled with 35S and the DNA with 32P for the final proof that DNA is the molecule of heredity.Martha Chase (1930-2003) Alfred Hershey(1908-1997)null1-*Francis Crick (35y)1951 分子生物学的重要里程碑James Watson (23y)丹麦 哥本哈根剑桥大学 Cavendish Lab.1953年发表了著名论文 null1-*null1-*1958 J. Lederberg (33y)Phage transductionThe Nobel Prize in Chemistry 1958"for his work on the structure of proteins, especially that of insulin"Frederick Sanger Cambridge University 1918-null1-* 1956年，Kongberg 从E. coli 中分离纯化了DNA聚合酶I这是能在试管中合成DNA的第一个核酸酶。The Nobel Prize in Physiology or Medicine in 1959null1-*Francois Jacob (44y) Jacques Monod (55y) (French)Lac. Operon Theory （1961）The Nobel Prize in Physiology or Medicine 1965 Concept of mRNAnull1-* 1966年，他们完成了mRNA上编码20种氨基酸的三联密码子遗传密码的破译工作。 Shared the 1968 Nobel Prize for Physiology or Medicinenull1-*Max Delbruck (63y)Shared the 1969 Nobel Prize for Phage group，Phage infection cycle and DNA as genetic materialAlfred Hershey (61y)1.4.2 重组DNA技术的建立和发展1-*1.4.2 重组DNA技术的建立和发展null1-*DNA连接酶是1967年 Gellert M (NIH， Maryland) , Olivera B.M. (Stanford school of Medicine, CA) Weiss B. ( Harvard Medical School) 三个实验室同时发现的。它是一种封闭DNA链上切口的酶，借助ATP或NAD水解提供的能量催化DNA链的5'-P与另一DNA链的3'-OH生成磷酸二酯键。 null1-*null1-*null1-*1972 Paul Berg & Herb Boyer Produced the first recombinant DNA molecules. They Shared the 1980 Nobel Prize in Chemistry "for his fundamental studies of the biochemistry of nucleic acids, with particular regard to recombinant-DNA", null1-*1.4.3 重组DNA技术的应用和分子生物学迅速发展阶段1-*1.4.3 重组DNA技术的应用和分子生物学迅速发展阶段null1-*The Nobel Prize in Chemistry 1983“for her discovery of DNA transposable element” genes are transposable -- they can move around -- on and between chromosomes. Barbara McClintock 1902-1992 Cold Spring Harbor Laboratory in New York. null1-*The Nobel Prize in Chemistry 1989"for their discovery of catalytic properties of RNA Ribozyme"Sidney Altman Yale University New Haven, CT, USA 1939 - Thomas R. Cech University of Colorado Boulder, CO, USA 1947-         null1-*1985 Kary B. Mullis Published a paper describing the polymerase chain reaction (PCR), the most sensitive assay for DNA yet devised The Nobel Prize in Chemistry 1993 "for his invention of the polymerase chain reaction (PCR) method"null1-*null1-*null1-*1996 Patrick O. Brown, Professor of Stanford University presented the 'gene chip' containing 6116 different gene specific sequences of the yeast genome. This is of great benefit in mapping the genomes.null1-*1996 Ian Wilmut at Scotland's Roslin Institute presented "Dolly", a sheep cloned from the cell of an adult mammary gland.null1-* Wilmut and his co-workers completed their feat by transferring the nuclei from various types of sheep cells into unfertilized sheep eggs from which the natural nuclei had been removed by microsurgery. Once the transfer was complete, the recipient eggs contained a complete set of genes, just as they would if they had been fertilized by sperm. The eggs were then cultured for a period before being implanted into sheep that carried them to term, one of which culminated in a successful birth. The resulting lamb was, as expected, an exact genetic copy, or clone, of the sheep that provided the transferred nucleus, not of those that provided the egg. null1-*null1-*null1-*“for their discoveries concerning genetic regulation of organ development and programmed cell death”in 2002null1-*The Nobel Prize in Chemistry 2003 "for discoveries concerning channels in cell membranes"Peter Agre Johns Hopkins University School of Medicine Baltimore, MD, USA Rockefeller University New York, NY, USA; Howard Hughes Medical Institute b. 1949Roderick MacKinnon Johns Hopkins University School of Medicine Baltimore, MD, USA Rockefeller University New York, NY, USA; Howard Hughes Medical Institute b. 1956"for the discovery of water channels""for structural and mechanistic studies of ion channels"null1-*Howard Hughes Medical Institute, Columbia University, New York, NY, USA Linda B.Buck Richard Axel Fred Hutchinson Cancer Research Center Seattle, WA, USA b. 1947瑞典卡罗林斯卡医学院和瑞典皇家科学院宣布了2004年度诺贝尔医学生理学奖的归属。美国科学家Richard Axel和Linda B.Buck因为在气味受体和嗅觉系统的研究贡献而一同分享了今年的生理学医学奖。 (2004)"for their discovery of RNA interference - gene silencing by double-stranded RNA“(2006)1-*"for their discovery of RNA interference - gene silencing by double-stranded RNA“(2006)Andrew Z. Fire Stanford University School of Medicine Stanford, CA, USA Craig C. Mello University of Massachusetts Medical School "for their discoveries of principles for introducing specific gene modifications in mice by the use of embryonic stem cells“ (2007)1-*"for their discoveries of principles for introducing specific gene modifications in mice by the use of embryonic stem cells“ (2007)Mario R. Capecchi University of Utah Salt Lake City, UT, USA; Howard Hughes Medical Institute 1937-(in Italy) Sir Martin J. Evans United Kingdom Cardiff University Cardiff, United Kingdom 1941-Oliver Smithies University of North Carolina at Chapel Hill Chapel Hill, NC, 1925-(in United Kingdom) "for his discovery of human papilloma viruses causing cervical cancer"1-*"for his discovery of human papilloma viruses causing cervical cancer"Harald zur Hausen Germany German Cancer Research Centre Heidelberg, Germany 1936- "for their discovery of human immunodeficiency virus“ (2008)Françoise Barré-Sinoussi France Regulation of Retroviral Infections Unit, Virology Department, Institut Pasteur Paris, France 1947-Harald zur Hausen France World Foundation for AIDS Research and Prevention Paris, France 1936- "for the discovery of how chromosomes are protected by telomeres and the enzyme telomerase“(2009)1-*"for the discovery of how chromosomes are protected by telomeres and the enzyme telomerase“(2009)nullRobert Geoffrey Edwards , physiologist and pioneer in reproductive medicine, and in-vitro fertilization. He won the 2010 Nobel Prize in Physiology or Medicine "for the development of in vitro fertilization".1-*nullThe 2011 Nobel Prize in Physiology or Medicine shall be divided, with one half jointly to Bruce A. Beutler and Jules A. Hoffmann for their discoveries concerning the activation of innate immunity and the other half to Ralph M. Steinman for his discovery of the dendritic cell and its role in adaptive immunity1-*Jules A. Hoffmann Bruce A. Beutler Ralph M. Steinman null1-*1.5. 二十一世纪生物学 发展的趋势null1-*21世纪生命科学发展的趋势 对生命现象的认识从单基因水平向全基因组整体水平发展 现代生命科学研究的理论与技术从较长期的积累走向应用 人类基因组 计划 项目进度计划表范例计划下载计划下载计划下载课程教学计划下载 推动了基因组工业的兴起 人类基因组计划的实施带动了新学科的产生和发展null人类基因组计划的完成---从序列结构向功能转移； 后基因组时代的主要任务是研究细胞内的全部表达谱，即从基因组到蛋白组。 基因组（Genome）、基因组学（Genomics）及功能基因组学（Functional genomics） 蛋白组（Proteome）及蛋白组学（Proteomics） 生物信息学（Bioinformatics） 1-*21世纪生命科学发展的趋势null1-*Genomics 1.5.1 功能基因组学基因组：是一种生物体或个体细胞所具有的一套完整的基因及其调控序列。null1-*Structural genomics 基因组的全序列 高密度的分子标记图谱 高精度的物理图谱 转录水平上的表达图谱 大规模的蛋白质构型模拟null1-*1.5.2 蛋白组学 （Proteomics)1.5.2 蛋白组学 （Proteomics)1-*蛋白组：指的是一个基因组所表达的全部相应的蛋白质。（某种特定组织或细胞中所表达的全部蛋白质）。 1997年科学家提出了功能蛋白质组（functional proteome),指的是在特定时间、特定环境和实验条件下基因组活跃表达的蛋白质null1-*计算计语言 分辨，提取， 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 ， 比较， 预测生物信息 生物大分子的结构与功能信息 1.5.3 生物信息学 (Bioinformatics)null1-* 1.5.4 结构生物学（Structural Biology） 1.5.5 分子发育生物学（Molecular Developing Biology）null1-*神经基质 神经通道 信息传递1.5.6 分子神经生物学 （Molecular Neurobiology）null1-* 11个抑癌基因被证实 （P53, P21, ERBA, WT1,NF1 等） 1.5.7 分子肿瘤学（Molecular Tumorology）null1-*分子生物学技术的进展 DNA芯片技术的发展 基因表达连续分析技术 噬菌体表面展示技术 分子标记技术研究 酵母双杂交技术 RNAi技术的研究null1-*基因工程研究进展 转基因植物 转基因动物 克隆动物 基因治疗 生物制药产业的发展null1-* 应用生物学发展 生物技术 null1-*Thanks!