1、 孟德尔分离律图示德弗里斯德弗里斯 荷兰荷兰柯灵斯柯灵斯 德国德国 契马克契马克澳大利亚澳大利亚“重新发现重新发现”孟德尔遗传定律孟德尔遗传定律18791879年年德国生物学家弗莱明发现细胞核内的染色体德国生物学家弗莱明发现细胞核内的染色体 19031903年年美国细胞学家萨顿提出了遗传的染色体学说美国细胞学家萨顿提出了遗传的染色体学说 Friedrich Miescher (1844-1895)18691869年年法国的米歇尔从白细胞核中分离出法国的米歇尔从白细胞核中分离出DNADNAWilhelm Ludwig Johannsen 1857192719091909年年丹麦生物学家约翰逊创造
2、了基因（丹麦生物学家约翰逊创造了基因（genegene）一词）一词 Thomas Hunt Morgan 1866194519101910年创立遗传的染色体理论年创立遗传的染色体理论21913年A.H.Stutervant提出以交换值作为染色体上基因相对距离的想法1927年 美国遗传学家缪勒发现X射线照射可人工诱使遗传基因发生突变1931Barbara McClintockBarbara McClintock和和 Harriet Creighton:Harriet Creighton:染色体重组染色体重组1902-1992 19411941George Beadle George Beadle
3、 和和E.L.TatumE.L.Tatum：一基因一酶学说：一基因一酶学说19441944Oswald AveryOswald Avery19531953James Watson and Francis CrickJames Watson and Francis Crick19581958Matthew Meselson and Franklin StahlMatthew Meselson and Franklin Stahl19611961Sidney Brenner,FranSidney Brenner,Franois Jacob&Matthew Meselsonois Jacob&Mat
4、thew Meselson19661966Marshall Nirenberg&Har Gobind KhoranaMarshall Nirenberg&Har Gobind Khorana19701970Hamilton SmithHamilton Smith19721972Paul BergPaul Berg 1973Herbert Boyer&Stanley Cohen 19771977Walter Gilbert and Frederick SangerWalter Gilbert and Frederick Sanger19771977Phillip Sharp,Richard Ro
5、bertsPhillip Sharp,Richard Roberts 三十三年来有关分子生物学诺贝尔获奖名单三十三年来有关分子生物学诺贝尔获奖名单年份年份 获奖者获奖者 内容内容 所获的诺贝尔奖所获的诺贝尔奖19621962年年 J.D.WastenJ.D.Wasten，DNADNA双螺旋结构双螺旋结构 诺贝尔生理和医学奖诺贝尔生理和医学奖 H.C.ClickH.C.Click19651965年年 F.Jacob F.Jacob 基因调控乳糖操纵子基因调控乳糖操纵子 诺贝尔生理和医学奖诺贝尔生理和医学奖 J.L.MonodJ.L.Monod19661966年年 F.P.Rous F.P.Rou
6、s 病毒致癌学说病毒致癌学说 诺贝尔生理和医学奖诺贝尔生理和医学奖19681968年年 R.W.Holley R.W.Holley 核糖核酸中心法则核糖核酸中心法则 诺贝尔生理和医学奖诺贝尔生理和医学奖 H.G.KhoranaH.G.Khorana M.W.Nurenberg M.W.Nurenberg19691969年年 M.Delbruck M.Delbruck 噬菌体基因研究噬菌体基因研究 诺贝尔生理和医学奖诺贝尔生理和医学奖 A.D.HersheyA.D.Hershey S.E.Luria S.E.Luria19721972年年 S.Moore S.Moore 核糖核酸三维结构核糖核酸
7、三维结构 诺贝尔化学奖诺贝尔化学奖 W.H.SteinW.H.Stein19741974年年 A.Claude A.Claude 分离细胞发现分离细胞发现RNARNA病毒病毒 诺贝尔生理和医学奖诺贝尔生理和医学奖 G.E.PaladeG.E.Palade19751975年年 D.Baltimore D.Baltimore 逆转录酶，逆转录酶，DNADNA病毒病毒 诺贝尔生理和医学奖诺贝尔生理和医学奖 H.M.TeminH.M.Temin R.Dolbeco R.Dolbeco19781978年年 W.Arber DNAW.Arber DNA限制性内切酶限制性内切酶 诺贝尔生理和医学奖诺贝尔生理
8、和医学奖 D.NathensD.Nathens H.O.Smith H.O.Smith19801980年年 P.Berg P.Berg 重组重组 DNA DNA 诺贝尔化学奖诺贝尔化学奖 W.Gilbert DNAW.Gilbert DNA顺序分析顺序分析19821982年年 A.Klug A.Klug 核酸蛋白复合体核酸蛋白复合体 诺贝尔化学奖诺贝尔化学奖19861986年年 R.L.Montalcini R.L.Montalcini 生长因子生长因子 诺贝尔生理和医学奖诺贝尔生理和医学奖 S.CohenS.Cohen19881988年年 G.Eline G.Eline 抗抗DNADNA合成
9、类药物合成类药物 诺贝尔生理和医学奖诺贝尔生理和医学奖 G.HitchignsG.Hitchigns19891989年年 J.M.Bishop J.M.Bishop 癌基因学说癌基因学说 诺贝尔生理和医学奖诺贝尔生理和医学奖 H.E.armansH.E.armans T.CachRNA T.CachRNA 酶催化活性酶催化活性 诺贝尔化学奖诺贝尔化学奖 S.Altman(Ribozyme)S.Altman(Ribozyme)19931993年年 R.RobertsR.Roberts，断裂基因断裂基因 诺贝尔生理和医学奖诺贝尔生理和医学奖 P.sharpP.sharp K.B.Mullis PC
10、R K.B.Mullis PCR仪仪 诺贝尔化学奖诺贝尔化学奖 M.Smith M.Smith 寡聚核苷酸介导基因突变法寡聚核苷酸介导基因突变法 诺贝尔化学奖诺贝尔化学奖19941994年年 A.Gliman A.Gliman 信号传导和信号传导和G-G-蛋白蛋白 诺贝尔生理和医学奖诺贝尔生理和医学奖 M.RodbellM.Rodbell19951995年年 E.B.Lewis,CE.B.Lewis,C基因和果蝇突变关系探讨基因和果蝇突变关系探讨 诺贝尔生理和医学奖诺贝尔生理和医学奖 Nusslein-VolhardNusslein-Volhard，E.WieschausE.Wieschaus
11、 1.DNA is the genetic materialThe genetic material of phage T2 is DNA.DNA is the genetic material 2.DNA is a double helixDNA is a double helixDNA is a double helix3.The central dogma定向基因改造设想（二）技术上的四大发明（二）技术上的四大发明限制性内切酶限制性内切酶 能识别双链能识别双链DNADNA中特定碱基顺序的核酸水解酶中特定碱基顺序的核酸水解酶 大都从原核生物中发现提取的大都从原核生物中发现提取的 以内切方式
12、水解核酸链中磷酸二酯键以内切方式水解核酸链中磷酸二酯键 5 5-P 3-P 3-OH-OH 分类：分类：型型:复合功能酶复合功能酶,兼有修饰、切割两种特性，识别位点兼有修饰、切割两种特性，识别位点 和切割位点不一致，不能形成特异片段。和切割位点不一致，不能形成特异片段。型：与型：与型相似。型相似。型：通常所说的限制性内切酶，识别序列为型：通常所说的限制性内切酶，识别序列为4 46 6个个bpbp。DNA连接酶v将互补配对的两个黏性末端连接起来，使之成为将互补配对的两个黏性末端连接起来，使之成为一个完整的一个完整的DNADNA分子。分子。v连接的部位：磷酸二酯键，不是氢键磷酸二酯键，不是氢键 是
13、携带靶是携带靶DNADNA片段进入宿主细胞进行扩增和表达的工具。片段进入宿主细胞进行扩增和表达的工具。质粒（质粒（plasmid)plasmid)为最常用的载体。为最常用的载体。可自主复制可自主复制 有遗传标记和筛选标记有遗传标记和筛选标记 具多克隆位点具多克隆位点19701970年，年，BaltimoreBaltimore和和 TeminTemin等同时各自发现等同时各自发现了逆转录酶，打破了遗传学的中心法则，使真核基了逆转录酶，打破了遗传学的中心法则，使真核基因的制备成为可能因的制备成为可能1973年年Cohen完成第一个基因工程实验完成第一个基因工程实验经体外重组获得杂合经体外重组获得杂
14、合DNA杂合子转化入大肠杆菌杂合子转化入大肠杆菌所需元件：所需元件：限制性内切酶限制性内切酶 连接酶连接酶 载体载体 受体细胞受体细胞基因工程过程示意图Two Methods for Delivering DNA into Plant CellsTwo Methods for Delivering DNA into Plant Cells制备抗虫转基因植物。分离毒素蛋白基因将毒素基因插入到Ti质粒中1994Transgenic tomatoes sold in the shopsTwo methods of producing transgenic miceTwo methods of pro
15、ducing transgenic mice转基因动物的一般制备过程。转基因动物的一般制备过程（续）。1988Transgenic sheep1989a transgenic pig带有人生长激素基因的转基因小鼠正常小鼠Producing EnviropigsProducing EnviropigsTransgenic pigMicroinjection of genes into pig egg转基因食品转基因食品 -想说爱你不容易想说爱你不容易克隆技术克隆技术克隆技术大事记 19381938年年:德国科学家首次提出克隆设想。德国科学家首次提出克隆设想。19521952年年:科学家开始用青蛙
16、进行克隆实验。科学家开始用青蛙进行克隆实验。19701970年年:克隆青蛙实验取得突破克隆青蛙实验取得突破,青蛙卵发育成了蝌蚪青蛙卵发育成了蝌蚪19811981年年:科学家进行克隆鼠实验科学家进行克隆鼠实验,据称用鼠胚胎细胞培育出了正据称用鼠胚胎细胞培育出了正 常的鼠常的鼠19841984年年:第一只胚胎克隆羊诞生。第一只胚胎克隆羊诞生。19971997年年2 2月月2424日日:英国罗斯林研究所宣布克隆羊培育成功英国罗斯林研究所宣布克隆羊培育成功19981998年年2 2月月2323日日:英国英国PPLPPL医疗公司宣布，该公司克隆出一头牛犊医疗公司宣布，该公司克隆出一头牛犊“杰弗逊先生杰弗
17、逊先生”。19981998年年7 7月月5 5日日:日本科学家宣布，他们利用成年动物体细胞克隆日本科学家宣布，他们利用成年动物体细胞克隆 的两头牛犊诞生。的两头牛犊诞生。19981998年年7 7月月2222日日:用成年鼠的体细用成年鼠的体细 胞成功地培育出了第三代共胞成功地培育出了第三代共5050多只克隆鼠多只克隆鼠19991999年年5 5月月3131日日:美国夏威夷大学的科学家美国夏威夷大学的科学家,利用成年体细胞克利用成年体细胞克 隆出第一只雄性老鼠隆出第一只雄性老鼠 19991999年年6 6月月1717日日:美藉华人科学家杨向中克隆出小牛美藉华人科学家杨向中克隆出小牛 200020
18、00年年1 1月月3 3日日:美国著名华人杨向东克隆出美国著名华人杨向东克隆出6 6头牛犊。头牛犊。20002000年年1 1月月:美国科学家宣布克隆猴成功，这只恒河猴被命名美国科学家宣布克隆猴成功，这只恒河猴被命名“泰特拉泰特拉”。20002000年年3 3月月1414日日:曾参与克隆小羊曾参与克隆小羊“多利多利”的英国的英国PPLPPL公司宣布成功培育出公司宣布成功培育出5 5头克隆猪。头克隆猪。基因组 一个生物的所有基因一个生物的所有基因 一套完整单体的遗传物质总和一套完整单体的遗传物质总和 人类基因组计划人类基因组计划 HumanHumanGenomeGenomeProject,HGP
19、Project,HGP 于于19901990年正式启动年正式启动 识别人类识别人类DNADNA中所有基因中所有基因 测定人类测定人类DNADNA的的3030亿碱基对的序列亿碱基对的序列 将这些信息储存到数据库中将这些信息储存到数据库中 开发出有关数据分析工具开发出有关数据分析工具 解决可能引发的伦理解决可能引发的伦理,法律和社会问题法律和社会问题 物种 DNA数量HBV 3.2kb噬菌体 49kb大肠杆 4000kb酵母 17000kb果蝇 164000kb人 3000000kb对人类而言：对人类而言：22+X+Y+mtDNA22+X+Y+mtDNA人类基因组人类基因组100-200 kb克隆
20、片段克隆片段基因组测序基因组测序的一般流程的一般流程分级鸟枪测序法分级鸟枪测序法 基因组基因组DNA细菌人工染色体文库细菌人工染色体文库DNA克隆的排序克隆的排序 （物理作图）（物理作图）分段测序分段测序随机打断后克隆随机打断后克隆DNA测序测序DNA序列的组装序列的组装20012001年为止已经测定了年为止已经测定了 599599种病毒与类病毒种病毒与类病毒 205205种自然存在的质粒种自然存在的质粒 185185种细胞器种细胞器 3131种真细菌种真细菌 7 7种古细菌种古细菌 1 1种真菌种真菌 2 2种动物种动物 1 1种植物种植物 20012001年年1010月中国杂交水稻（籼稻）
21、基因组工作框架图完成月中国杂交水稻（籼稻）基因组工作框架图完成20032003年年1111月家蚕基因组月家蚕基因组“框架图框架图”绘制完成绘制完成20042004年年3 3月完成红原鸡基因组序列图的测序和组装工作月完成红原鸡基因组序列图的测序和组装工作20042004年年1010月月2121日日MimivirusMimivirus病毒的基因组图谱绘制病毒的基因组图谱绘制20052005年年 1 1月木瓜全基因组测序启动。月木瓜全基因组测序启动。进一步完善相关技术进一步完善相关技术 微量化微量化 自动化自动化 产业化产业化 高通量高通量 学科的学科的交叉、融合交叉、融合2 2、细胞生物学与分子生
22、物学关系、细胞生物学与分子生物学关系 细胞是生命的基本功能单位，基因功能必须通过细胞来表现，离开细胞，就没有生命。四、分子生物学与其他学科的关系四、分子生物学与其他学科的关系1 1、生物化学与分子生物学关系、生物化学与分子生物学关系分子生物学：信息传递过程分子生物学：信息传递过程生生 物物 化化 学：物质与能量转换过程学：物质与能量转换过程生物化学是分子生物学的基础；分子生物学生物化学是分子生物学的基础；分子生物学 生物化学生物化学 4 4、遗传学与分子生物学关系、遗传学与分子生物学关系 研究生物的遗传及变异规律研究生物的遗传及变异规律 遗传变异的本质遗传变异的本质DNADNA3 3、微生物学
23、与分子生物学关系、微生物学与分子生物学关系作为分子生物学研究的模型生物作为分子生物学研究的模型生物分子生物学操作的一部分（基因扩增、克隆、表达）分子生物学操作的一部分（基因扩增、克隆、表达）、你对现代分子生物学的含义和包括的研究范围是怎、你对现代分子生物学的含义和包括的研究范围是怎 么理解的？么理解的？复习思考题复习思考题、你对分子生物学的现况和今后的发展有何看法？、你对分子生物学的现况和今后的发展有何看法？Turner P.C.et al.Molecular Biology.Turner P.C.et al.Molecular Biology.科学出版社科学出版社 20012001Weave
24、r R.Molecular Biology.Weaver R.Molecular Biology.科学出版社科学出版社 20012001Benjamin Lewin.Genes VI,Oxford Uni.Press,1997Benjamin Lewin.Genes VI,Oxford Uni.Press,1997阎隆飞阎隆飞 张玉麟。张玉麟。分子生物学分子生物学，中国农业大学出版，中国农业大学出版社，社，19971997朱玉贤朱玉贤 李毅。李毅。现代分子生物学现代分子生物学，高等教育出版社，高等教育出版社，19971997李振刚。李振刚。分子遗传学分子遗传学，科学出版社，科学出版社，2000
25、2000作者：朱玉贤，李毅，郑晓峰编著出 版 社：高等教育出版社出版时间：2007-11-1印刷时间：2007/11/01I S B N：9787040222142参考教材英文原版英文原版中文译本中文译本【作者】（美）J.D.沃森 同作者作品 作译者介绍 【译者】吴家睿同译者作品 【出 版 社】科学出版社【书 号】703015651X【作者】保罗拉比诺 同作者作品 作译者介绍 【译者】朱玉贤同译者作品 【丛 书 名】哲人石丛书当代科普名著系列 【出 版 社】上海科技教育出版社 【书 号】7542818805 中国生物信息：中国生物信息：http:/www.biosino.org/分子生物学信息
26、网分子生物学信息网：http:/生命科学商务网：生命科学商务网：http:/ 生物生物软件网软件网 http:/www.bio- Genomics Education(赛莱拉）赛莱拉）:http:/ Animation Library（冷泉港）（冷泉港）:http:/vector.cshl.org/resources/BiologyAnimationLibrary.htmhttp:/vector.cshl.org/dnaftb/Jeffrey Qinxi Shens Page（沈庆喜教授）（沈庆喜教授）:http:/www.unlv.edu/faculty/geffshen/Beginners
27、 Guide to Molecular Biology:http:/www.iacr.bbsrc.ac.uk/notebook/courses/guide/Ergito(Genes VII 电子版）电子版）:http:/Tutorials in Molecular Biology:http:/www.locutus.lsic.ucla.edu/ls3/tutorials/Graphics Gallery from gene to function:http:/www.accessexcellence.org/AB/GC分子生物学实验参考书目分子生物学实验参考书目1.1.分子克隆实验指南分子克隆实验指南2.2.精编分子生物学实验指南精编分子生物学实验指南3.3.PCRPCR技术实验指南技术实验指南4.4.分子生物学实验基础分子生物学实验基础5.5.现代分子生物学实验技术现代分子生物学实验技术7.7.分子生物学实验技术分子生物学实验技术8.8.分子生物学基础技术分子生物学基础技术感谢您的关注
