安徽医科大学基础医学院：《分子生物学》课程教学资源（PPT课件讲稿）第1章 分子生物学绪论

医学分子生物学 冯作化主编(87年制) 生物化学与分子生物学教研室

医学分子生物学 冯作化主编（8/7年制） 生物化学与分子生物学教研室

第一章绪论

第一章 绪论

一、分子生物学是生物学研究的一个分支 生物学：研究生命现象、生命 本质、生命活动及其规律的科 学。 整体水平 细胞水平 分子水平

生物学：研究生命现象、生命 本质、生命活动及其规律的科 学。 细胞水平 整体水平 分子水平 一、分子生物学是生物学研究的一个分支

分子生物学的定义 分子生物学即从分子水平研究生命现象、生 命本质、生命活动及其规律的科学

分子生物学的定义 分子生物学即从分子水平研究生命现象、生 命本质、生命活动及其规律的科学

二、分子生物学发展历史 1、分子生物学诞生的准备和酝酿阶毁 19世纪后期至20世纪50年代，是分子住物学诞尘 的准备和酝酿阶段，这一时期产生了对生命本质的两 点认识上的重大突破。 确定了蛋白质是生命的主要基础物质。19世纪 末Buchner兄弟证明了酵母细胞提取液能使糖发酵产 生酒精，第一次提出了酶的名称，酶是催化剂。20世 纪40年代，提纯和结晶了一些酶如：尿素酶、胃蛋白 酶、胰蛋白酶等，通过X射线衍射技术，从而证明了酶 是蛋白质。随后陆续发现生命的许多现象都与酶和蛋 白质相联系

二、分子生物学发展历史 1、分子生物学诞生的准备和酝酿阶段 19世纪后期至20世纪50年代，是分子生物学诞生 的准备和酝酿阶段，这一时期产生了对生命本质的两 点认识上的重大突破。 ① 确定了蛋白质是生命的主要基础物质。 19世纪 末Buchner 兄弟证明了酵母细胞提取液能使糖发酵产 生酒精，第一次提出了酶的名称，酶是催化剂。20世 纪40年代，提纯和结晶了一些酶如：尿素酶、胃蛋白 酶、胰蛋白酶等，通过X射线衍射技术，从而证明了酶 是蛋白质。随后陆续发现生命的许多现象都与酶和蛋 白质相联系

② 确定了生物遗传的物质基础是DNA 1868年F.米歇尔发现了核素； 20世纪20-30年代确认了自然界有DNA和RNA两类核酸， 并阐明了核苷酸组成： 1944年Avery通过肺炎球菌转化实验证明了DNA是遗 传物质； 1952年Hershey等人用同位素示踪技术标记T2噬菌体 的蛋白质和核酸，感染大肠杆菌的实验进一步证明了 DNA是遗传物质；

② 确定了生物遗传的物质基础是DNA 1868年F.米歇尔发现了核素； 20世纪20-30年代确认了自然界有DNA和RNA两类核酸， 并阐明了核苷酸组成； 1944年Avery通过肺炎球菌转化实验证明了DNA是遗 传物质； 1952年Hershey等人用同位素示踪技术标记T2噬菌体 的蛋白质和核酸，感染大肠杆菌的实验进一步证明了 DNA是遗传物质；

2、现代分子生物学建立 1953年Watson和Crick提出的DNA徒结构模 型是现代分子生物学诞生的里程碑，开创了分子遗传 学基本理论建立和发展的黄金时期： 遗传信息传递中心法则建立。 1956年发现DNA聚合酶；1958年用同位素标 记和超速离心实验为DNA半保留复制模型提供证据： 1968年☒畸提出不连续复制模型；1972年证实了 DNA复制开始需要RNA作为引物，从而逐步完善了对 DNA复制机理认识

2、现代分子生物学建立 1953年Watson和Crick提出的DNA双螺旋结构模 型是现代分子生物学诞生的里程碑，开创了分子遗传 学基本理论建立和发展的黄金时期； 遗传信息传递中心法则建立。 1956年发现DNA聚合酶；1958年用同位素标 记和超速离心实验为DNA半保留复制模型提供证据； 1968年冈畸提出不连续复制模型；1972年证实了 DNA复制开始需要RNA作为引物，从而逐步完善了对 DNA复制机理认识

同时先后发现依赖于DNA的RNA聚合酶及RW交焚起 明了RNA与DNA序列互补，逐步阐明RNA转录合成竹理。 与此同时认识到蛋白质是接受RNA遗传信息而合成。50年代 发现微粒体是蛋白质合成场所；57年首先分离出tRNA,并提出了 其在蛋白质合成中转运氨基酸功能的假说；61年观察到蛋白质合 成过程中RNA与核糖体结合；同期科学工作者还破译了合成蛋白 质的遗传密码，并在随后研究发现遗传密码具有通用性，从而认 识了蛋白质翻译合成的基本过程。 通过上述重要发现，共同建立了以“中心法则”为基础的 遗传学基本理论体系。7O年代发现以RNA为模板合成DNA的反转录 酶，进一步补充和完善了“中心法则

同时先后发现依赖于DNA的RNA聚合酶及RNA-DNA杂交实验证 明了mRNA与DNA序列互补，逐步阐明RNA转录合成的机理。 与此同时认识到蛋白质是接受RNA遗传信息而合成。50年代 发现微粒体是蛋白质合成场所；57年首先分离出tRNA，并提出了 其在蛋白质合成中转运氨基酸功能的假说；61年观察到蛋白质合 成过程中mRNA与核糖体结合；同期科学工作者还破译了合成蛋白 质的遗传密码，并在随后研究发现遗传密码具有通用性，从而认 识了蛋白质翻译合成的基本过程。 通过上述重要发现，共同建立了以“中心法则”为基础的 遗传学基本理论体系。70年代发现以RNA为模板合成DNA的反转录 酶，进一步补充和完善了“中心法则”

3、20世纪70年代以来分子生物学飞速发 ①、逆转录酶的发现； ②、一些工具酶的先后发现； ③、断裂基因的发现： ④、DNA测序方法建立； ⑤、核酶的发现： ⑥、PCR技术建立； ⑦、基因的上游调控序列发现： ⑧、显微注射技术运用： ⑨、 基因重组技术发展、基因治疗技术发展： 人类基因组计划实施

3、20世纪70年代以来分子生物学飞速发展 ①、逆转录酶的发现； ②、一些工具酶的先后发现； ③、断裂基因的发现； ④、DNA测序方法建立； ⑤、核酶的发现； ⑥、PCR技术建立； ⑦、基因的上游调控序列发现； ⑧、显微注射技术运用； ⑨、基因重组技术发展、基因治疗技术发展； ⑩、人类基因组计划实施

三、分子生物学研究的内容 1、DNA重组技术 DNA重组技术是20世纪70年代初兴起的技术科学。 目的是将不同的DNA片段按照人们的设计定向连接起来， 在特定受体细胞中与载体同时复制、表达，产生影响 受体细胞的新的遗传性状。 DNA重组技术主要应用①用于大量生产某些细胞代 谢中产量很低的多肽；②可以用于定向改造某些生物 的基因结构，使它们所具备的特殊经济价值或功能得 以成百上千倍提高；③还可用于进行基础研究：

三、分子生物学研究的内容 1、DNA重组技术 DNA重组技术是20世纪70年代初兴起的技术科学。 目的是将不同的DNA片段按照人们的设计定向连接起来， 在特定受体细胞中与载体同时复制、表达，产生影响 受体细胞的新的遗传性状。 DNA重组技术主要应用①用于大量生产某些细胞代 谢中产量很低的多肽；②可以用于定向改造某些生物 的基因结构，使它们所具备的特殊经济价值或功能得 以成百上千倍提高；③还可用于进行基础研究；