第一章 分子生物学绪论医学ppt

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1、1.1绪论现代生物学研究的目的是要在分子水平上阐明细胞活动的规律，揭示生命的本质。从20世纪40年代开始，无数生命科学家用他们的智慧和汗水，赢得了20世纪自然科学最伟大的革命——揭开生物遗传的谜底。主要体现：DNA的结构与功能、RNA在蛋白质生物合成中的作用、蛋白质的结构与功能、遗传密码及基因表达调控等机制的阐明。本章主要介绍现代分生物学的历史背景和主要人物，并简单讨论人类对遗传的最基本单位——基因化学本质的认识过程。分子生物学的定义分子生物学是研究核酸、蛋白质等所有生物大分子的形态、结构与其功能，它

2、们之间的相互关系。研究目的：在分子水平上阐明细胞活动的规律、揭示生命的本质。Molecularbiologyisthestudyofgenesandtheiractivitiesatthemolecularlevel,includingtranscription,translation,DNAreplication,recombinationandtranslocation.1.1.1创世说与进化论多少年来，人们常常会反复提出3个与生命现象有关的问题。①生命的起源：生命是怎样起源的？②生物的遗传：为

3、什么“有其父必有其子”？③生物的发育：动、植物个体是如何从一个受精卵发育而来的？直到19世纪初，西方人一直相信基督教的宣传，相信上帝先创造了花草树木、世间万物，后来又创造了男人亚当，再从亚当身上抽出一根肋骨，这就成了女人夏娃。亚当、夏娃婚配繁衍产生了人类。1859年，英国生物学家CharlesDarwin发表了著名的《物种起源》一书，确立了进化论的概念。这打破了上帝造人的传统观念，改变了社会对人类在整个世界中的地位的看法，极大地推动了人类思想的发展。达尔文采集了大量动、植物标本和化石并细心地进行比较

4、、鉴别和研究，提出并解答了一系列学术问题：A.相似的动物为什么居住在千里之外的不同地区？B.同一个小岛上为什么聚集着许多不同的动物？C.低等动物与高等动物有些什么样的联系？D.人是如何产生的等等？认为：大陆自古以来发生过许多次巨变，如冰川时期等，所以不可能存在亘古不变的动、植物。达尔文进化论物种是变化的，是不断由简单到复杂，从低等到高等逐渐进化的，自然界种种生物都是通过这个过程演化而来的。在整个进化过程中，自然的选择作用决定了物种进化的方向，适合生存的生物得到保留并形成新种，不适合生存的生物则被淘汰。

5、1.1.2细胞学说17世纪末，荷兰显微镜专家Leeuwenhoek成功制作了世界第一架光学显微镜。通过这一装置，他看到了一系列肉眼看不到而又使人迷惑不解的微小生物，他将这些小生命称为"微动物"（animalcule）。若干年后，人们才知道它们是单细胞生物。19世纪初，细胞研究的一项重大成果是细胞核的发现，这一发现也为细胞学说的创立做出了一定的贡献。1831年，英国植物学家R.Brown，在研究施肥对植物的影响时，利用了一台放大倍数约为300倍的显微镜，注意到植物细胞内部还有其他的结构，通过仔细观察，他

6、发现了植物细胞的细胞核，并发现一个植物细胞只有一个细胞核。布朗当时对于细胞核的生物学含义既不重视又不理解，因而也没有进一步研究细胞核的结构和功能。细胞学说：细胞学说是19世纪三大发现之一的细胞学说的核心。建立这一学说的是德国植物学家Schleiden和动物学家Schwann。细胞是生物体的基本结构单位和功能单位。所有组织的最基本单元是形状非常相似而又高度分化的细胞，并提出了一切生物是由细胞组成的细胞学说。细胞学说对生物科学最重要的贡献：因为单个细胞生长分裂，组织、器官和个体的生命现象实际上是细胞活动的

7、总和，所以细胞可以成为生物学研究的首要对象。今天的细胞学和分子细胞学就是在这个基础上发展起来的。1.1.3经典的生物化学和遗传学进化论和细胞学说相结合，产生了作为主要实验科学之一的现代生物学，而以研究动、植物遗传变异规律为目标的遗传学和以分离纯化、鉴定细胞内含物质为目标的生物化学则是这一学科的两大支柱。经典生物化学研究：19世纪中叶，人们发现动物和植物细胞的提取液中主要是一些能耐热或酸变性形成纤维状沉淀的物质。这些物质包含有大体相等摩尔浓度的碳、氢、氧和氮---蛋白质。Buchner制备酵母无细胞提取

8、液后，与葡萄糖进行氧化反应，结果产生乙醇。证明化学物质的转换不需要完整的细胞，而仅仅需要细胞中的某些成分。蛋白质是生活细胞中所有化学反应的催化剂。孟德尔两条基本遗传规律的含义A.生物的每一种形状都是由遗传因子控制的,而这些因子以从亲代到子代，代代相传；B.在体细胞内遗传因子成对存在的，其中一个来自父本，一个来自母本；C.在形成配子时，成对的遗传因子彼此分开，单独存在；D.有些遗传因子以显性形式存在，有些以隐性形状。由于孟德尔的研究方法和结论都远远超过了当