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分子遗传学

分子遗传学. 主讲： 王福 副教授. 维基百科. 分子遗传学 （ Molecular Genetics ）是 生物学 中的一个领域，专门在 分子 层次下研究 遗传学 ，使用许多 分子生物学 与 遗传学 的研究方法。研究的对象包括 DNA 与 RNA 的结构，以及 基因表现 等。. 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 之间的跨学科研究，其研究领域涵盖了 遗传学 、 生物化学 和 生物物理学 等学科。

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分子遗传学

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Presentation Transcript

  1. 分子遗传学 主讲：王福副教授

  2. 维基百科 • 分子遗传学（Molecular Genetics）是生物学中的一个领域，专门在分子层次下研究遗传学，使用许多分子生物学与遗传学的研究方法。研究的对象包括DNA与RNA的结构，以及基因表现等。

  3. 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的跨学科研究，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的跨学科研究，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。

  4. 参 考 书 目

  5. 推荐学习网站 6 • 生物医学大讲堂－网络版 • http://www.ibiochina.org • 小木虫论坛－学术科研第一站 • http://emuch.net/bbs/ • 科学网－构建全球华人科学社区 • http://www.sciencenet.cn • 生物360－中文生命科学界资讯站 • http://www.bio360.net

  6. 考核方式 • 上课考勤：15％ • 平时作业：15％ • 期末考试（闭卷）：70％

  7. 1、绪论 2、染色体与DNA 3、生物信息的传递（上）——从DNA到RNA 4、生物信息的传递（下）——从mRNA到蛋白质 5、分子生物学研究方法（上）——DNA、RNA及蛋白操作 6、分子生物学研究方法（下）——基因功能研究技术 7、基因的表达与调控（上）——原核生物 8、基因的表达与调控（下）——真核生物 9、疾病与人类健康（癌症、病毒和基因治疗） 10、基因与发育 11、基因组与比较基因组学 讲授的内容介绍：

  8. 生命的起源问题 分子生物学发展简史 分子生物学研究内容 分子生物学展望 第一章绪论

  9. 一、生命的起源问题 • 为什么“其父必有其子”？ • 为什么“一母生九子，九子九个样”？ • 先有鸡还是先有蛋？

  10. 1、创世说与进化论 达尔文1859年《物种起源》，确立了进化论的概念

  11. 2、细胞学说（1847） • 1665年，英国罗伯特虎克(Robert Hooke)发现软木塞，命名细胞(Cell)。 • 1674年，荷兰学者列文虎克（A V Leeuwenhoek) 观察到完整的活细胞。 • 1838年，德国植物学家施莱登（Schleiden，M. J.）指出细胞是一切植物结构的基本单位。 • 1839年，德国动物学家施旺(Schwann, T.)指出动物和植物结构的基本单位都是细胞。

  12. 细胞学说的主要内容有： ① 细胞是有机体,一切动植物都是由单细胞发育而来,即生物是由细胞和细胞的产物所组成； ② 所有细胞在结构和组成上基本相似； ③ 新细胞是由已存在的细胞分裂而来； ④ 生物的疾病是因为其细胞机能失常。

  13. 3、经典的生物化学和遗传学 18 经典生物化学 分析细胞的组成成分 弄清楚这些物质与细胞生命现象之间的联系

  14. 细胞成分是如何世代相传的？——遗传学的诞生细胞成分是如何世代相传的？——遗传学的诞生 孟德尔 1857-1864的7年中，选择7对 性状，进行了豌豆的杂交实验

  15. 孟德尔遗传定律 20 ● 分离规律（1：2：1） 一对基因在杂合状态互不混淆，保持其独立性； 在形成配子时，按照原样分离到不同的配子中

  16. 孟德尔遗传定律 ●自由组合规律（9：3：3：1） 决定两对性状的基因各自保持独立； 形成配子时，同一对基因各自独立分离，不同对的基因则自由组合

  17. 在孟德尔遗传学的基础上，美国著名的遗传学家Morgan又提出了连锁交换规律。在孟德尔遗传学的基础上，美国著名的遗传学家Morgan又提出了连锁交换规律。

  18. 指位于同一染色体上的基因具有连锁性，即不是自由组合和分离。指位于同一染色体上的基因具有连锁性，即不是自由组合和分离。 这是由于配子形成过程中，同源染色体的不同对等位基因间发生局部交换的结果。 两对等位基因相距越远，发生交换的机会越大，即交换率越高。 连锁交换定律:

  19. 基因学说的创立 22 活S型菌体 死亡 活R型菌体 存活 死S型菌体 存活 1944年，美国微生物学家Avery证明基因就是DNA分子，提出 DNA是遗传信息的载体。 活R型菌体 + 死S型菌体 死亡

  20. 23 DNA的发现：噬菌体实验 S35标记外壳 细菌无放射性 同位素标记噬菌体噬菌体感染细菌 细菌有放射性 P32标记DNA

  21. 24 非DNA的遗传方式 •马铃薯纺锤块茎病毒PSTV：双链RNA •朊病毒Prion：实质是蛋白质 •羊瘙痒症 •破坏患有该病的羊的DNA和RNA后仍具有感染性 •病原是传染性蛋白质“朊病毒”,由PrPc变异而成 •正常的PrPc一个细胞中只有一个，多的会被降解 •感染脑组织中的PrPsc不被降解，同时还能把PrPc 都变成PrPsc

  22. 25 分子生物学的基础 分子生物学 遗传学 生物化学 细胞学说 进化论

  23. 生命的起源问题 分子生物学发展简史 分子生物学研究内容 分子生物学展望 第一章绪论

  24. 分子生物学大事记 Ochoa&Kornberg 实现DNA的复制 Jacob&Monod 提出操纵子 提出mRNA 1965 1910 Kossel（德） 分离出腺苷酸 分离出胸腺嘧啶 分离出组氨酸 1959 1962 Watson&Crick DNA双螺旋结构 Kendrew&Perutz 肌红蛋白高级结构 血红蛋白高级结构

  25. ● 1954年Crick提出中心法则。

  26. 分子生物学大事记 Termin&Dulbecco&Baltimore 反转录酶 McClintock 可移动的遗传因子 1983 1968 Nirenberg&Holly&Khorana 破译遗传密码 tRNA的序列和结构 合成核酸分子 1975 1980 Sanger&Berg&Gilbert DNA测序 DNA重组技术

  27. 分子生物学大事记 Altman&Cech 发现核酶 Bishop&Varmus 发现原癌基因 Gilman&Rodbell 发现G蛋白在细胞 中的信号传导作用 1994 1984 1989 1993 Kohler&Milstein&Jerne 发展单克隆抗体技术 完善极微量蛋白质检测技术 Roberts&Sharp 断裂基因 Mullis&Smith 发明PCR仪 设计基因定点突变

  28. 分子生物学大事记 Doherty&Zinkernagel 阐明T淋巴细胞的免疫 机制 Blobel 明确信号肽及其识 别复合物的作用 1999 1995 1996 1997 Lewis&Nusslein-Volhard& Wieschaus 鉴定控制果蝇体节发育基因 Prusiner 发现朊病毒是老年 痴呆症的病原

  29. 分子生物学大事记 Kornberg 揭示真核细胞转录机制 Fire&Mello RNA干扰 R.G.Edwards 试管婴儿，体外受精 2010 2001 2006 2009 Harwell&Hunt&Nurse 对细胞周期调控因子的研究 E.Blackburn 揭示端粒和端粒酶 在保护染色体免遭 降解方面的贡献

  30. 生命的起源问题 分子生物学发展简史 分子生物学研究内容 分子生物学展望 第一章绪论

  31. 分子生物学的3条基本原理 • 构成生物体各类有机大分子的单体在不同生 • 物中都是相同的 • 生物体内一切有机大分子的构成都遵循共同 • 的规则 • 某一特定生物体所拥有的核酸及蛋白质分子 • 决定了它的属性

  32. 分子生物学研究内容 ● DNA重组技术（基因工程） ● 基因的表达调控 ● 生物大分子的结构和功能研究（结构分子生物学） ● 基因组、功能基因组与生物信息学研究

  33. 33 •DNA重组技术（基因工程） 质粒DNA 供体DNA 生产多肽 改造基因组结构 进行基础研究 酶切 重组质粒 酶切 目的基因片段 酶接 转入 染色体DNA 重组质粒 受体细胞

  34. 基因的表达调控 信号转导研究 转录因子研究 RNA剪接

  35. 生物大分子的结构和功能研究 （结构分子生物学） 结构的测定 结构运动变化规律的探索 结构与功能关系的建立

  36. 基因组、功能基因组与生物信息学研究 人类基因组计划 蛋白质组计划

  37. 生命的起源问题 分子生物学发展简史 分子生物学研究内容 分子生物学展望 第一章绪论

  38. 分子生物学、细胞生物学和神经生物学被认为是当代生物学研究的三大主题分子生物学、细胞生物学和神经生物学被认为是当代生物学研究的三大主题 结构基因组学、功能基因组学、蛋白质组学、生物信息学、信号跨膜转导成为新的热门领域。

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