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1、分子生物学的发展历史分子生物学的发展历史.ppt.pptWhat is Molecular biology?1.1.分分 子子 生生 物物 学学 的的 概概 念念The term has more than one definition.Define in broadly：understand biological phenomena in molecular terms (difficult to distinguish from biochemistry)Define in restrictively：the study of gene structure and their activi
2、ties in molecular levelWhat is Molecular biology?遗传学遗传学（genetics）生物化学生物化学（biochemistry）分子生物学分子生物学（molecular biology）1.2.分子生物学发展简史分子生物学发展简史Transmission Genetics传递遗传学传递遗传学In 1865,Gregor Mendel published Mendelian inheritance(孟德尔遗传定律孟德尔遗传定律).garden peaInheritance occurred through blending of each trait
3、 of the parents in the offspring.Inheritance is particulate（微粒，微粒的）（微粒，微粒的）.Each parent contributes particles,or genetic units,to the offspring.1822-1884http:/www.accessexcellence.org/RC/AB/BC/Gregor_Mendel.htmlIn 1910,Thomas Hunt Morganprovided the first definitive evidence for the Chromosome theor
4、y of inheritance 1933 Nobel Prize in Physiology or Medicine for his discoveries concerning the role played by the Chromosome in heredity（遗传）,demonstrated that genes are on the chromosomefruit fly(Drosophia melanogaster)1866-1945http:/nobelprize.org/medicine/laureates/1933/morgan-bio.htmlMolecular Ge
5、neticsWhat genes are made of and how they work?The discovery of DNA1869,Friedrich Miescher discovered nuclein and the major component of nuclein is DNA.1844-1895http:/www.fmi.ch/members/marilyn.vaccaro/ewww/index2.htmlThe Composition of Genes1944,Oswald Avery demonstrated that the chromosome is comp
6、osed of DNA.Not RNA or protein!Frederick Griffith 肺炎球菌转化试验肺炎球菌转化试验1877-1955http:/www.dnaftb.org/dnaftb/concept_17/con17bio.htmlHow does genes work?1902,Archibald Garrod,alcaptonuria（尿黑酸症）George Beadle and E.L.Tatum,Neurospora（脉孢菌属/链孢菌属）one-gene/one-enzyme hypothesisMost genes contain the information
7、 for making one polypeptide.The overall structure of DNA1951 James Watson(23y)丹麦丹麦 哥本哈根哥本哈根剑桥大学剑桥大学 Cavendish Lab.Francis Crick(35y)1953,double helixMolecular Structure of Nucleic Acids:A Structure for Deoxyribose Nucleic Acid(Nature,April 25,1953.volume 171:737-738.)Rosalind FrankinXray photograph
8、of DNA with high quality(核与磷酸连接成的扭曲绳子，每一节上都有配对的碱基)1951.Kings Lab.London University UKM.H.F.WilkinsJames Watson(34y)Francis Crick(46y)Maurice Wilkins(46y)1962 Nobel Prize1958，Matthew Meselson and Franklin Stahlproved that DNA replication in bacteria follows the semiconservative pathway.Matthew Mesels
9、on and Franklin Stahl more recentlyFaculty member at HarvardMechanisms of Molecular EvolutionFaculty Chair for CBW StudiesFaculty member at U.of OregonMeiotic RecombinationFrancois Jacob and Sydney BrennerThe ribosomes are nonspecific translation machines that can make different proteins,according t
10、o the instructions in the mRNAs that visit the ribosomes.In the early 1960sMarshall NirenbergGobind Khorana Robert W.Holley for their interpretation of the genetic code and its function in protein synthesis.1968 Nobel Prize in Medicine1927-1922-1922-one geneone polypeptidenormal genenormal functionm
11、utant genegenetic disorderTechnique:gene cloning1975.Howard Temin(41y)David Baltimore(37y)Reverse transcription（引发癌症的内因）（引发癌症的内因）The Nobel Prize in Chemistry 1980for their contributions concerning the determination of base sequences in nucleic acidsWalter Gilbert Frederick Sanger 1932-1918-for his w
12、ork on the structure of proteins,especially that of insulinThe Nobel Prize in Chemistry 1958Frederick Sanger 1918-1983.Barbara McClintock(86y)DNA transposable elementThe Nobel Prize in Chemistry 1989for their discovery of catalytic properties of RNA RibozymeSidney Altman Thomas R.CechYale University
13、 New Haven,CT,USA University of Colorado Boulder,CO,USA1939-1947-The Nobel Prize in Chemistry 1993Kary B.Mullis 1944-for his invention of the polymerase chain reaction(PCR)methodEdward B.LewisChristiane Nsslein-VolhardEric F.Wieschaus The Nobel Prize in Physiology or Medicine,1995discovered Genetic
14、control of early development in Drosophila（果蝇）（果蝇）In 1997,lan Wilmut and colleagues cloned a sheep(Dolly)from an adult sheep udder cell.1997，The Nobel Prize in Physiology or Medicine for his discovery of Prions a new biological principle of infectionStanley B.Prusiner Univ.of California,School of Me
15、dicine USA 1942-discovered key regulators of the cell cycleLeland H.Hartwell R.Timothy(Tim)Hunt Sir Paul M.NurseThe Nobel Prize in Physiology or Medicine 20012002 Nobel Prize John Sulston Sydney Brenner H.Robert HorvitzProgrammed Cell Death(PCD)and development1.3.分子生物学的研究概况分子生物学的研究概况还原论还原论20世纪世纪人类对生
16、命现象的认识人类对生命现象的认识个体个体 染色体染色体 基因基因 DNA dNt基因的概念基因的概念基因的本质基因的本质基因的功能基因的功能逐步深刻认识逐步深刻认识人类对生命现象的认识人类对生命现象的认识还原论还原论20世纪世纪生命科学的飞跃生命科学的飞跃了解整个生命现象的本质了解整个生命现象的本质仍然是零敲碎打研究策略仍然是零敲碎打研究策略 （piece meal）人类对生命现象的认识人类对生命现象的认识 整体论整体论 揭示生命的奥秘揭示生命的奥秘21世纪世纪Genomics Structural Genomics Functional genomics 数、数、理、化相关学科理、化相关学科
17、生物学实验技术生物学实验技术渗透渗透 交叉交叉近代生物学近代生物学生物学生物学个性个性共性共性宏观生物学宏观生物学（生态学为核心）（生态学为核心）微观生物学微观生物学（分子生物学为核心）（分子生物学为核心）细胞水平细胞水平分子水平分子水平结构生物学，发育生物学，结构生物学，发育生物学，神经生物学等新兴学科发展神经生物学等新兴学科发展生物多样性生物多样性研究研究资源保护与资源保护与利用利用人类生态环境的保护人类生态环境的保护工农业生产持续发展工农业生产持续发展分子生物学在现代生物学中的地位分子生物学在现代生物学中的地位分子生物学分子生物学分子结构生物学分子结构生物学分子发育生物学分子发育生物学分
18、子神经生物学分子神经生物学分子育种学分子育种学分子肿瘤学分子肿瘤学分子细胞生物学分子细胞生物学分子免疫学分子免疫学分子病毒学分子病毒学分子生理学分子生理学分子考古学分子考古学分子遗传学分子遗传学分子数量遗传学分子数量遗传学分子生态学分子生态学分子进化学分子进化学.分子生物学的延伸分子生物学的延伸分子生物学分子生物学已经渗透到生物学的几乎所有领域已经渗透到生物学的几乎所有领域分子生物学分子生物学已经成为生命科学领域的带头学科已经成为生命科学领域的带头学科21世纪生命科学发展的特点世纪生命科学发展的特点 对生命现象的认识从单基因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水平向全基因组整体水
19、平发展 现代生命科学研究的理论与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技术从较长期的积累走向应用 进入夏天，少不了一个热字当头，电扇空调陆续登场，每逢此时，总会想起进入夏天，少不了一个热字当头，电扇空调陆续登场，每逢此时，总会想起那一把蒲扇。蒲扇，是记忆中的农村，夏季经常用的一件物品。记忆中的故那一把蒲扇。蒲扇，是记忆中的农村，夏季经常用的一件物品。记忆中的故乡，每逢进入夏天，集市上最常见的便是蒲扇、凉席，不论男女老少，个个手持乡，每逢进入夏天，集市上最常见的便是蒲扇、凉席，不论男女老少，个个手持一把，忽闪忽闪个不停，嘴里叨叨着一把，忽闪忽闪个不停，嘴里叨叨着“怎么这么热怎么这么热
20、”，于是三五成群，聚在大树，于是三五成群，聚在大树下，或站着，或随即坐在石头上，手持那把扇子，边唠嗑边乘凉。孩子们却在周下，或站着，或随即坐在石头上，手持那把扇子，边唠嗑边乘凉。孩子们却在周围跑跑跳跳，热得满头大汗，不时听到围跑跑跳跳，热得满头大汗，不时听到“强子，别跑了，快来我给你扇扇强子，别跑了，快来我给你扇扇”。孩。孩子们才不听这一套，跑个没完，直到累气喘吁吁，这才一跑一踮地围过了，这时子们才不听这一套，跑个没完，直到累气喘吁吁，这才一跑一踮地围过了，这时母亲总是，好似生气的样子，边扇边训，母亲总是，好似生气的样子，边扇边训，“你看热的，跑什么？你看热的，跑什么？”此时这把蒲扇，此时这把
21、蒲扇，是那么凉快，那么的温馨幸福，有母亲的味道！蒲扇是中国传统工艺品，在是那么凉快，那么的温馨幸福，有母亲的味道！蒲扇是中国传统工艺品，在我国已有三千年多年的历史。取材于棕榈树，制作简单，方便携带，且蒲扇的表我国已有三千年多年的历史。取材于棕榈树，制作简单，方便携带，且蒲扇的表面光滑，因而，古人常会在上面作画。古有棕扇、葵扇、蒲扇、蕉扇诸名，实即面光滑，因而，古人常会在上面作画。古有棕扇、葵扇、蒲扇、蕉扇诸名，实即今日的蒲扇，江浙称之为芭蕉扇。六七十年代，人们最常用的就是这种，似圆非今日的蒲扇，江浙称之为芭蕉扇。六七十年代，人们最常用的就是这种，似圆非圆，轻巧又便宜的蒲扇。蒲扇流传至今，我的记忆中，它跨越了半个世纪，圆，轻巧又便宜的蒲扇。蒲扇流传至今，我的记忆中，它跨越了半个世纪，也走过了我们的半个人生的轨迹，携带着特有的念想，一年年，一天天，流向长也走过了我们的半个人生的轨迹，携带着特有的念想，一年年，一天天，流向长长的时间隧道，袅长的时间隧道，袅结束