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《现代分子生物学》朱玉贤第四版 第1章 绪论

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《现代分子生物学》朱玉贤第四版 第1章 绪论

《现代分子生物学》朱玉贤第四版 第1章 绪论

关于诺贝尔奖
• 1962年沃森、克里克和威尔金斯获得诺贝尔生理学或医学 奖的时候，富兰克林已经在4年前因为卵巢癌而去世。按 照惯例，诺贝尔奖不授予已经去世的人。此外，同一奖项 至多只能由3个人分享，假如富兰克林活着，她会得奖吗？ 性别差异是否会成为公平竞争的障碍？后人为了这个永远 不能有答案的问题进行过许多猜测与争论。
1.3.4基因组、功能基因组与生物信息学研究
• 后基因组时代生物信息学的作用将更加举足轻重， 要读懂“天书”，仅仅依靠传统的实验观察手段 无济于事，必须借助高性能计算机和高效数据处 理的算法语言。只有如此，“天书”才能发挥它 应有的价值。
• 生命科学的革命性巨变已把生物信息学推到了前 台，生物信息技术已成为后基因时代的核心技术 之一，在蛋白质组学、功能基因组学、药物基因 组学等领域必将更有用武之地，从而对生命科学 (尤其是医学)的发展产生无法估计的巨大影响。
通过DNA连接酶把不同的DNA片段连接成一个整体。a. DNA
的粘性末端; b. DNA的平末端; c. 化学合成的具有EcoRI粘性末 端的DNA片段。
重组DNA操作过程示意图
根 癌 土 壤 农 杆 菌 （ Agrobaoterium ห้องสมุดไป่ตู้umefaciens） 侵 染 植 物 细 胞 后 能 将 其 Ti （tumor inducing）质粒上的一段DNA（TDNA）插入到被侵染细胞的基因组，并能稳定 地遗传给后代，植物的遗传转化(植物基因工 程)技术随之得到迅速发展。
2、基因表达调控研究
蛋白质分子控制了细胞的一切代谢活动，而决 定蛋白质结构和合成时序的信息都由核酸（主 要是脱氧核糖核酸）分子编码，所以，基因表 达实质上就是遗传信息的转录和翻译过程。
3、结构分子生物学

2024年度-朱玉贤现代分子生物学第四版

2024年度-朱玉贤现代分子生物学第四版
包括去除信号肽、二硫键的形成、化学修饰和剪切等。去除信号肽是某些分泌蛋白和膜蛋白合成时的 重要步骤；二硫键的形成对于稳定蛋白质的三级结构具有重要作用；化学修饰如磷酸化、糖基化等可 以影响蛋白质的活性、稳定性和定位；剪切可以产生具有不同功能的蛋白质片段。
蛋白质翻译后加工的意义
对于蛋白质的成熟、定位和功能发挥具有重要作用。例如，信号肽的去除可以使蛋白质从细胞内分泌 到细胞外或定位到细胞膜上；化学修饰可以调控蛋白质的活性和稳定性，从而影响细胞的生理功能； 剪切可以产生具有不同功能的蛋白质片段，增加蛋白质的多样性。
17
转录与转录后加工的调控
转录的调控主要通过转录 因子与DNA的结合来实 现，可以影响RNA聚合酶 的活性和选择性。
转录和转录后加工的调控 具有协同作用，可以共同 调节基因的表达水平和蛋 白质的功能。
ABCD
转录后加工的调控涉及多 种蛋白质和RNA的相互作 用，可以影响RNA的加工 效率和产物种类。
29
基因工程与基因组学的应用前景
农牧业领域
通过基因工程改良作物和畜禽品种， 提高产量和品质，增强抗逆性；应用 基因组学解析重要农艺性状形成的分 子机制，指导新品种选育。
工业领域
利用基因工程生产工业酶、生物燃料 和生物材料等；应用基因组学优化工 业生产过程和开发新产品。
医学领域
基因工程可用于生产重组蛋白药物、 基因诊断和基因治疗等；基因组学可 用于解析人类疾病的遗传基础，发现 新的治疗靶点和药物。
异常的转录和转录后加工 调控可能导致疾病的发生 ，如癌症、遗传性疾病等 。
18
05
蛋白质翻译与翻译后加工
19
蛋白质翻译的过程与特点
蛋白质翻译的过程
起始、延长和终止三个阶段。起始阶段，核糖体与mRNA结合，形成起始复合物；延长阶段，tRNA携带氨基酸 进入核糖体，进行肽链的延伸；终止阶段，释放完成翻译的蛋白质。

现代分子生物学笔记朱玉贤

现代分子生物学笔记朱玉贤

第一章绪论分子生物学分子生物学的基本含义 (p8)分子生物学是研究核酸、蛋白质等所有生物大分子的形态、结构特征及其重要性、规律性和相互关系的科学，是人类从分子水平上真正揭开生物世界的奥秘，由被动地适应自然界转向主动地改造和重组自然界的基础学科。

分子生物学与其它学科的关系分子生物学是由生物化学、生物物理学、遗传学、微生物学、细胞学、以至信息科学等多学科相互渗透、综合融会而产生并发展起来的，凝聚了不同学科专长的科学家的共同努力。

它虽产生于上述各个学科，但已形成它独特的理论体系和研究手段，成为一个独立的学科。

生物化学与分子生物学关系最为密切 :生物化学是从化学角度研究生命现象的科学，它着重研究生物体内各种生物分子的结构、转变与新陈代谢。

传统生物化学的中心内容是代谢，包括糖、脂类、氨基酸、核苷酸、以及能量代谢等与生理功能的联系。

分子生物学则着重阐明生命的本质----主要研究生物大分子核酸与蛋白质的结构与功能、生命信息的传递和调控。

细胞生物学与分子生物学关系也十分密切:传统的细胞生物学主要研究细胞和亚细胞器的形态、结构与功能。

探讨组成细胞的分子结构比单纯观察大体结构能更加深入认识细胞的结构与功能，因此现代细胞生物学的发展越来越多地应用分子生物学的理论和方法。

分子生物学则是从研究各个生物大分子的结构入手，但各个分子不能孤立发挥作用，生命绝非组成成分的随意加和或混合，分子生物学还需要进一步研究各生物分子间的高层次组织和相互作用，尤其是细胞整体反应的分子机理，这在某种程度上是向细胞生物学的靠拢。

第一章序论1859年发表了《物种起源》，用事实证明“物竞天择，适者生存”的进化论思想。

指出：物种的变异是由于大自然的环境和生物群体的生存竞争造成的，彻底否定了“创世说”。

达尔文第一个认识到生物世界的不连续性。

意义：达尔文关于生物进化的学说及其唯物主义的物种起源理论，是生物科学史上最伟大的创举之一，具有不可磨灭的贡献。

细胞学说细胞学说的建立及其意义德国植物学家施莱登和德国动物学家施旺共同提出：一切植物、动物都是由细胞组成的，细胞是一切动植物的基本单位。

朱玉贤《现代分子生物学》(第4版)笔记和课后习题(含考研真题)详解

朱玉贤《现代分子生物学》(第4版)笔记和课后习题(含考研真题)详解

目录第1章绪论 (4)1.1复习笔记 (4)1.2课后习题详解 (5)1.3名校考研真题详解 (7)第2章染色体与DNA (10)2.1复习笔记 (10)2.2课后习题详解 (17)2.3名校考研真题详解 (22)第3章生物信息的传递（上）——从DNA到RNA (36)3.1复习笔记 (36)3.2课后习题详解 (44)3.3名校考研真题详解 (49)第4章生物信息的传递（下）——从mRNA到蛋白质 (62)4.1复习笔记 (62)4.2课后习题详解 (71)4.3名校考研真题详解 (78)第5章分子生物学研究法（上）——DNA、RNA及蛋白质操作技术 (90)5.1复习笔记 (90)5.2课后习题详解 (96)5.3名校考研真题详解 (101)第6章分子生物学研究法（下）——基因功能研究技术 (114)6.1复习笔记 (114)6.2课后习题详解 (120)6.3名校考研真题详解 (124)第7章原核基因表达调控 (132)7.1复习笔记 (132)7.2课后习题详解 (138)7.3名校考研真题详解 (140)第8章真核基因表达调控 (147)8.1复习笔记 (147)8.2课后习题详解 (154)8.3名校考研真题详解 (158)第9章疾病与人类健康 (168)9.1复习笔记 (168)9.2课后习题详解 (174)9.3名校考研真题详解 (177)第10章基因与发育 (182)10.1复习笔记 (182)10.2课后习题详解 (183)10.3名校考研真题详解 (185)第11章基因组与比较基因组学 (186)11.1复习笔记 (186)11.2课后习题详解 (189)11.3名校考研真题详解 (192)第1章绪论1.1复习笔记一、分子生物的概念分子生物学是从分子水平研究生物结构、组织和功能的一门学科，以核酸、蛋白质等生物大分子的结构、形态及其在遗传信息和细胞信息传递中的作用和功能为研究对象。

1-绪论分子生物学

1-绪论分子生物学

种解释不能成立，因为单独注射经过处理的SⅢ时并不能致死小家
鼠。（2）R型已转变为S型。这一点也不能成立，因为剖检发现的 是SⅢ不是SⅡ，R型从SⅡ突变而来，理应转化为 SⅡ。（3）R型
从杀死的SⅢ获得某种物质，导致类型转化，从而恢复了原先因基
因突变而丧失的合成荚膜的能力。
证实遗传信息的载体是DNA（二）
产生的一门新的交叉学科。它是当前生
命科学中发展最快并正在与其它学科
广泛交叉与渗透的重要前沿领域。
分子生物学是从分子水平研究生命本质的科学。 即是研究生命分子机理的科学。首先注重于 研究生命本质的共性方面：分子结构、分子 遗传、分子结构与功能及表型的关系。
目前常把基因结构和表达产物功能的研究称 为分子生物学。
Robert Weaver 《Molecular Biology》
• 分子生物学是研究核酸、蛋白质等生 物大分子的形态、结构特征及其重要 性、规律性和相互关系的科学，是人 类从分子水平上真正揭示生物世界的 奥秘，由被动地适应自然界转向主动 地改造和重组自然界的基础学科。
朱玉贤《现代分子生物学》
分子生物学是遗传学和生物化学发展而
（Warren Weaver是当时洛克菲勒基金会自然科学方面的主持人，他相信 由于在X射线晶体学等方面的发展，生物学正在进入一个大的转变期，他也 因此建议将基金会的资金用于资助生物领域的研究。）
1950年，英国物理学家William Astbury以“分子生 物学”为题在美国的哈佛大学作了公开讲演，这 被认为是分子生物学的首次提出。
Molecular Biology
教材：《现代分子生物学》朱玉贤等著 参考书：《基因的分子生物学》沃森等著 关于我： 王 瑶 教授，博导 87092087 wangyao@ 理科大楼D304

现代分子生物学笔记(朱玉贤版)

现代分子生物学笔记(朱玉贤版)

现代分子生物学笔记（朱玉贤版）第一讲序论二、现代分子生物学中的主要里程碑分子生物学是研究核酸、蛋白质等所有生物大分子的形态、结构特征及其重要性、规律性和相互关系的科学，是人类从分子水平上真正揭开生物世界的奥秘，由被动地适应自然界转向主动地改造和重组自然界的基础学科。

当人们意识到同一生物不同世代之间的连续性是由生物体自身所携带的遗传物质所决定的，科学家为揭示这些遗传密码所进行的努力就成为人类征服自然的一部分，而以生物大分子为研究对像的分子生物学就迅速成为现代社会中最具活力的科学。

从1847年Schleiden和Schwann提出"细胞学说"，证明动、植物都是由细胞组成的到今天，虽然不过短短一百多年时间，我们对生物大分子--细胞的化学组成却有了深刻的认识。

孟德尔的遗传学规律最先使人们对性状遗传产生了理性认识，而Morgan的基因学说则进一步将"性状"与"基因"相耦联，成为分子遗传学的奠基石。

Watson和Crick所提出的脱氧核糖酸双螺旋模型，为充分揭示遗传信息的传递规律铺平了道路。

在蛋白质化学方面，继Sumner在1936年证实酶是蛋白质之后，Sanger利用纸电泳及层析技术于1953年首次阐明胰岛素的一级结构，开创了蛋白质序列分析的先河。

而Kendrew和Perutz利用X射线衍射技术解析了肌红蛋白（myoglobin）及血红蛋白（hemoglobin）的三维结构，论证了这些蛋白质在输送分子氧过程中的特殊作用，成为研究生物大分子空间立体构型的先驱。

1910年，德国科学家Kossel第一个分离了腺嘌呤，胸腺嘧啶和组氨酸。

1959年，美国科学家Uchoa第一次合成了核糖核酸，实现了将基因内的遗传信息通过RNA 翻译成蛋白质的过程。

同年，Kornberg实现了试管内细菌细胞中DNA的复制。

1962年，Watson（美）和Crick（英）因为在1953年提出DNA的反向平行双螺旋模型而与Wilkins共获Noble生理医学奖，后者通过X射线衍射证实了Watson-Crick模型。

现代分子生物学第一章绪论


细胞的其它成分，如脂类、糖类和核酸 也相继在这一阶段被认识和纯化。当仍 无法解释细胞内最重要的生命活动，细 胞成分是如何进行世代相传的？
1.1.3 经典的生物化学和遗传学
孟德尔 Gregor Mendel （ 1822-
1884）,奥地利科学家，
经典遗传学的奠基人，
发现并提出遗传学定
律。
1857-1864 的 7 年中，进行了豌豆的杂交研究， 1865 年发表了他的划时代的论文《植物杂交试 验》，1884年逝世；1900年他的理论被重新发现。
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。
1.1.3 经典的生物化学和遗传学 ● 19世纪中叶，植物细胞提取液得到蛋白质 实现了用酵母无细胞提取物和葡萄糖进 行氧化反应，生成乙醇，证明化学物质
1绪论2染色体与dna3生物信息的传递上从dna到rna4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dnarna及蛋白操作技术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8基因的表达与调控下真核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第一章绪论11引言12分子生物学简史13分子生物学研究内容14分子生物学展望11引言111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18311836年以博物学家的身份乘贝格尔号参加了英国派遣的环球航行喜欢观察各种小动习惯
第一章
1.1 引言
绪论
1.2 分子生物学简史 1.3 分子生物学研究内容 1.4 分子生物学展望
1.1 引言
1.1.1创世说与进化论

现代分子生物学课后习题集及答案(朱玉贤

现代分子生物学课后习题集及答案（朱玉贤现代分子生物学课后习题及答案（共10章）第一章绪论1.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？2.分子生物学研究内容有哪些方面？3.分子生物学发展前景如何？4.人类基因组计划完成的社会意义和科学意义是什么？答案：1.分子生物学是从分子水平研究生命本质的一门新兴边缘学科，它以核酸和蛋白质等生物大分子的结构及其在遗传信息和细胞信息传递屮的作用为研究对象，是当前生命科学屮发展最快并正在与其它学科广泛交叉与渗透的重要前沿领域。

狭义：偏重于核酸的分子生物学，主要研究基因或DNA的复制.转录.达和调节控制等过程，其屮也涉及与这些过程有关的蛋白质和酶的结构与功能的研究。

分子生物学的发展为人类认识生命现象带来了前所未有的机会，也为人类利用和改造生物创造了极为广阔的前景。

所谓在分子水平上研究生命的本质主要是指对遗传.生殖. 生长和发育等生命基本特征的分子机理的阐明，从而为利用和改造生物奠定理论基础和提供新的手段。

这里的分子水平指的是那些携带遗传信息的核酸和在遗传信息传递及细胞内.细胞间通讯过程屮发挥着重要作用的蛋白质等生物大分子。

这些生物大分子均具有较大的分子量，由简单的小分子核昔酸或氨基酸排列组合以蕴藏各种信息，并且具有复杂的空间结构以形成精确的相互作用系统，由此构成生物的多样化和生物个体精确的生长发育和代谢调节控制系统。

阐明这些复杂的结构及结构与功能的关系是分子生物学的主要任务。

2.分子生物学主要包含以下三部分研究内容：A.核酸的分子生物学，核酸的分子生物学研究核酸的结构及其功能。

由于核酸的主要作用是携带和传递遗传信息，因此分子遗传学(moleculargeics)是其主要组成部分。

由于50年代以来的迅速发展，该领域已形成了比较完整的理论体系和研究技术，是目前分子生物学内容最丰富的一个领域。

研究内容包括核酸/基因组的结构.遗传信息的复制.转录与翻译，核酸存储的信息修复与突变，基因达调控和基因工程技术的发展和应用等。

[VIP专享]现代分子生物学笔记朱玉贤

第一章绪论分子生物学分子生物学的基本含义 (p8)分子生物学是研究核酸、蛋白质等所有生物大分子的形态、结构特征及其重要性、规律性和相互关系的科学，是人类从分子水平上真正揭开生物世界的奥秘，由被动地适应自然界转向主动地改造和重组自然界的基础学科。

分子生物学与其它学科的关系分子生物学是由生物化学、生物物理学、遗传学、微生物学、细胞学、以至信息科学等多学科相互渗透、综合融会而产生并发展起来的，凝聚了不同学科专长的科学家的共同努力。

它虽产生于上述各个学科，但已形成它独特的理论体系和研究手段，成为一个独立的学科。

生物化学与分子生物学关系最为密切 :生物化学是从化学角度研究生命现象的科学，它着重研究生物体内各种生物分子的结构、转变与新陈代谢。

传统生物化学的中心内容是代谢，包括糖、脂类、氨基酸、核苷酸、以及能量代谢等与生理功能的联系。

分子生物学则着重阐明生命的本质----主要研究生物大分子核酸与蛋白质的结构与功能、生命信息的传递和调控。

细胞生物学与分子生物学关系也十分密切:传统的细胞生物学主要研究细胞和亚细胞器的形态、结构与功能。

探讨组成细胞的分子结构比单纯观察大体结构能更加深入认识细胞的结构与功能，因此现代细胞生物学的发展越来越多地应用分子生物学的理论和方法。

分子生物学则是从研究各个生物大分子的结构入手，但各个分子不能孤立发挥作用，生命绝非组成成分的随意加和或混合，分子生物学还需要进一步研究各生物分子间的高层次组织和相互作用，尤其是细胞整体反应的分子机理，这在某种程度上是向细胞生物学的靠拢。

第一章序论1859年发表了《物种起源》，用事实证明“物竞天择，适者生存”的进化论思想。

指出：物种的变异是由于大自然的环境和生物群体的生存竞争造成的，彻底否定了“创世说”。

达尔文第一个认识到生物世界的不连续性。

意义：达尔文关于生物进化的学说及其唯物主义的物种起源理论，是生物科学史上最伟大的创举之一，具有不可磨灭的贡献。

细胞学说细胞学说的建立及其意义德国植物学家施莱登和德国动物学家施旺共同提出：一切植物、动物都是由细胞组成的，细胞是一切动植物的基本单位。

朱玉贤现代分子生物学第四版第一章绪论


Watson和Crick所提出的脱氧核糖酸双螺旋 模型，为充分揭示遗传信息的传递规律铺平
了道路。
1953, Watson &
Crick 提出DNA的反向平 行双螺旋模型; Wilkins通过对 DNA分子的X射线 衍射研究证实了该 模型。
Rosalind E. Franklin
1920-1958
1.2 分子生物学简史
结构 1958年，DNA半保留复制 1961年，Jacob & Monod 提出了调节基因表达的操
纵子模型
突
然
冥 思 苦 想
之 间 ， 一 切
都
变
得
很
清
楚
………
30
二、建立和发展阶段
1970年，Smith & Wilcox 分离到第一种限制性 核酸内切酶
1972~1973年，Boyer & Berg 发展了重组DNA 技术，并完成了第一个细菌基因的克隆，开创 基因工程的新纪元
分子生物学实验室常用设备
温度控制系统 冰箱：4 0C、-20 0C、-70 0C 恒温培养箱：隔水式、电热式 鼓风干燥箱 恒温水浴 微量加热器 恒温空气摇床 PCR仪 制冰机 高压蒸汽灭菌锅
47
基因工程实验室一览
48
常规仪器1
49
常规仪器2
50
常规仪器3
基因组、功能基因组与生物信息学
• 对人类等基因组全序列测序的完成，为确定基因对 人类生长发育和疾病的预防治疗提供了一个前所未 有的大舞台；
• 蛋白组计划（功能基因组计划）的提出和实施，将 快速、高效、大规模鉴定基因的产物和功能；
• 依靠计算机快速高效运算并进行统计分类和结构功 能预测的生物信息学将最大限度地开发和运用基因 组学所产生的庞大数据。
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Watson和Crick所提出的脱氧核糖酸双 螺旋模型，为充分揭示遗传信息的传递 规律铺平了道路。
1965年，法国科学家Jacob和Monod提出并 证实了操纵子（operon）作为调节细菌细胞代 谢的分子机制.
他们还推测存在一种与DNA序列相互补、能 将它所编码的遗传信息带到蛋白质合成场所并 翻译产生蛋白质的mRNA（信使核糖核酸）. 1972年，Paul Berg（美）第一次进行了DNA 重组.
二、分子生物学的主要研究内容与基本定理 主要研究内容： DNA重组技术 (基因工程) 基因表达调控 (核酸生物学)
生物大分子结构功能 (结构分子生物学)
基因组、功能基因组与生物信息学研究
基本定理： 1.构成生物体有机大分子的单体在不同生 物中都是相同的； 2.生物体内一切有机大分子的建成都遵循着 各自特定的规则；
2、基因表达调控研究
蛋白质分子控制了细胞的一切代谢活动，而决 定蛋白质结构和合成时序的信息都由核酸（主 要是脱氧核糖核酸）分子编码，所以，基因表 达实质上就是遗传信息的转录和翻译过程。
3、结构分子生物学
研究三维结构及其运动规律，研究生物大分子 特定的空间结构及结构的运动变化与其生物学 功能的关系。 X射线衍射的晶体学（又称蛋白质晶体学）
不同的声音：物种分化变异说法
• • 骤变说 生物学上的骤变（saltation）是指生物相邻的两个世代之间，具有显著差异。骤变说 （saltationism）则认为生物的变异，是“非偶然”且“非渐进”的，甚至只需要一个步 骤便能形成新物种。这种观念与后来的新达尔文主义相违背，在目前是属于非主流的进化 思想。
此外，Griffith（1928）及Avery（1944） 等人关于致病力强的光滑型（S型）肺炎链球 菌DNA导致致病力弱的粗糙型（R型）细菌发 生遗传转化的实验;
Hershey和Chase（1952）关于DNA是 遗传物质的实验; Crick于1954年所提出的遗传信息传递 规律（即中心法则）； Meselson和Stahl（1958）关于DNA半 保留复制的实验; Yanofsky和Brener（1961）年关于遗 传密码三联子的设想都为分子生物学的发 展做出了重大贡献。
通过DNA连接酶把不同的DNA片段连接成一个整体。a. DNA 的粘性末端; b. DNA的平末端; c. 化学合成的具有EcoRI粘性末 端的DNA片段。
重组DNA操作过程示意图
根 癌 土 壤 农 杆 菌 （ Agrobaoterium tumefaciens） 侵 染 植 物 细 胞 后 能 将 其 Ti （tumor inducing）质粒上的一段DNA（TDNA）插入到被侵染细胞的基因组，并能稳定 地遗传给后代，植物的遗传转化(植物基因工 程)技术随之得到迅速发展。
• 后基因组时代生物信息学的作用将更加举足轻重， 要读懂“天书”，仅仅依靠传统的实验观察手段 无济于事，必须借助高性能计算机和高效数据处 理的算法语言。只有如此，“天书”才能发挥它 应有的价值。 • 生命科学的革命性巨变已把生物信息学推到了前 台，生物信息技术已成为后基因时代的核心技术 之一，在蛋白质组学、功能基因组学、药物基因 组学等领域必将更有用武之地，从而对生命科学 (尤其是医学)的发展产生无法估计的巨大影响。
二维和多维核磁共振法液相结构
电镜三维重组、电子衍射、中子衍射和各种频
谱学方法研究生物高分子的空间结构。
一个生物大分子，无论是核酸、蛋白质或多 糖，在发挥生物学功能时，必须具备两个前 提： 1．拥有特定的空间结构（三维结构）； 2．在它发挥生物学功能的过程中必定存在着 结构和构象的变化。
1.3.4基因组、功能基因组与生物信息学研究
• 孟德尔
1.1.3 经典生物化学与遗传学
• 1822年出生于当时奥地利海森道夫地区 的一个贫苦农民家庭，他的父亲擅长于 园艺技术，在父亲的直接熏陶和影响之 下，孟德尔自幼就爱好园艺。1843年， 他中学毕业后考入奥尔谬茨大学哲学院 继续学习，但因家境贫寒，被迫中途辍 学。1843年10月，因生活所迫，他步入 奥地利布隆城的一所修道院当修道士。 从1851年到1853年，孟德尔在维也纳大 学学习了4个学期，系统学习了植物学、 动物学、物理学和化学等课程。与此同 时，他还受到了从事科学研究的良好训 练，这些都为他后来从事植物杂交的科 学研究奠定了坚实的理论基础。1854年 孟德尔回到家乡，继续在修道院任职， 并利用业余时间开始了长达12年的植物 杂交试验。
Rosalind E. Franklin
1920-1958
• 1953年1月，威尔金斯由于以为沃森与克里克早已不做 DNA结构的分析，因此将照片51号拿给沃森过目，并且详 细的解释相关的研究结果。这使得沃森与克里克取得了布 拉格的同意，并在2月4日重启对DNA结构模型的建构，以 及在2月8日请求威尔金斯同意他们也进行相同研究，此时 威尔金斯才知道自己先前可能已经透露太多。同时卡文迪 许实验室在MRC的代表，也是访问委员会的成员之一马 克斯·培鲁兹（Max Ferdinand Perutz），也在克里克的 要求下，将MRC报告拿给沃森与克里克观看。虽然这篇 报告并非机密，但是透露研究成果给竞争对手的行为却让 蓝道尔大为光火。
关于诺贝尔奖
• 1962年沃森、克里克和威尔金斯获得诺贝尔生理学或医学 奖的时候，富兰克林已经在4年前因为卵巢癌而去世。按 照惯例，诺贝尔奖不授予已经去世的人。此外，同一奖项 至多只能由3个人分享，假如富兰克林活着，她会得奖吗？ 性别差异是否会成为公平竞争的障碍？后人为了这个永远 不能有答案的问题进行过许多猜测与争论。
• • •
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•
拉马克学说
法国生物学家拉马克于1809年发表的《动物哲学》著作中曾提出用进废退说，举例来说， 只要生物功能长期使用者进化，不常用者退化，而会遗传给下一代。此理论经不起古典遗 传学（孟德尔遗传学）的推敲，也较不符合现代的遗传学，因而比较不被普遍的接受。
1.1.2 细胞学说
• 细胞学说是1838~1839年间由德国植物学家施莱登 (Matthias Jakob Schleiden) 和动物学家施旺(Theodor Schwann) 最早提出，直到1858年才较完善。它是关于生 物有机体组成的学说。细胞学说论证了整个生物界在结构 上的统一性，以及在进化上的共同起源。细胞学说揭示了 细胞的统一性。这一学说的建立推动了生物学的发展，并 为辩证唯物论提供了重要的自然科学依据。
•
史蒂芬·古尔德与艾崔奇提出的疾变平衡（punctuated equilibrium），经常受人误解为 一种骤变理论。虽然这个理论认为，物种形成的速度可能比原来所设想的更不平均，可能 在某些时期相对更快，但是这是以地质时间而言，也就是仍然需要数十万年（而不是动辄 百万年以上）。因此并不属于骤变说。
中性理论 主条目：中性理论 中性理论全称为分子进化的中性理论。是日本遗传学家木村资生所提出。这个理论认为在 分子遗传学的层次上，基因的变化大多数是中性突变。由于中性突变对生物个体既没有好 处也没有坏处，因此并不受自然选择影响。现今的进化生物学家认为，自然选择理论与中 性理论是能够并立且互补。
3.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。
1、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DNA片段（基因或基因的一部分）按 照人们的设计定向连接起来，在特定的受体 细胞中与载体同时复制并得到表达，产生影 响受体细胞的新的遗传性状。
DNA重组技术是核酸化学、蛋白质化学、酶 工程及微生物学、遗传学、细胞学长期深入 研究的结晶，而限制性内切酶DNA连接酶及 其他工具酶的发现与应用则是这一技术得以 建立的关键。
1.2 分子生物学简史
• 一、现代分子生物学史中的主要里程碑
• 孟德尔的遗传学规律最先使人们对性状遗传产
• 生了理性认识，而Morgan的基因学说则进一 • 步将“性状”与“基因”相耦联，成为分子遗传学 • 的奠基石。
Gregor Mendel
(1822-1884).
The Father of Genetics
1.1.4DNA的发现与基因学说的创立
罗莎琳德·埃尔西·富兰克林
• 到了1951年11月，富兰克林提出了A型DNA的X射线衍射 图，并进行了一场演讲。这时候沃森正好在剑桥大学中由 威廉·劳伦斯·布拉格主持的卡文迪许实验室研究蛋白质 结构。沃森与克里克得知了这些讯息之后，便开始尝试排 列DNA的螺旋结构，当时他们的模型是三股螺旋。沃森与 克里克曾经邀请富兰克林、威尔金斯与葛林斯参观他们的 三股螺旋结构
• 1831年12月达尔文参加了海军舰艇小猎犬号前往南美洲 从事自然调查研究工作，“天择”的概念逐渐在达尔文五 年的考察过程中形成。在他的航行中，达尔文观察和收集 了大量的生物，在南美沿岸和邻近的加拉帕戈斯群岛的各 种形式的生命使达尔文非常感兴趣。[1][2]在1836年回到 英国后，达尔文慢慢将他的看法写成文章，然而没有发表， 原因之一就是担心引起教会势力的强烈反弹。1858年，达 尔文接到在马来群岛调查的博物学者华莱士有关物种形成 的文章；华莱士对于物种形成的看法与他有很多相似之处， 增加了达尔文对其学说的信心。于是两人在1858年的伦敦 林奈学会中，以两人共同署名的方式，发表有关物种形成 的看法。接着达尔文在1859年发表了《物种原始》。
1977年，Sanger和Gilbert（英）第一次进行 了DNA序列分析.
1987年，McClintock由于在50年代提出并 发现了可移动遗传因子（jumping gene或称 mobile element）而获得Nobel奖。
Barbra McClintock
1993年，美国科学家Roberts和Sharp因发 现 断 裂 基 因 （ introns） 而 获 得 Nobel奖； Mullis由于发明PCR仪而与加拿大学者Smith （第一个设计基因定点突变）共享Nobel化学 奖。