分子生物學講義

1、第一講第一講序論序論一、二十一世紀是現(xiàn)代生物科學的世紀一、二十一世紀是現(xiàn)代生物科學的世紀生物科學是當代自然科學中發(fā)展最迅速、對人類的生存和自身發(fā)展影響最大的學科領域之一。統(tǒng)計美國“科學引文索引（SCI）“收錄的4500余種學術刊物，發(fā)現(xiàn)有2350種左右為生物科學相關雜志！統(tǒng)計全世界引用指數(shù)（Impactfact）在10以上的超一流學術刊物，也發(fā)現(xiàn)80%左右（97年48種刊物中有38種）是生物科學相關刊物。表1.引用指數(shù)在10以上的自然科

2、學刊物分科比較學科雜志總數(shù)平均引用指數(shù)30雜志數(shù)總論317.80化學211.80物理522.02數(shù)學118.20生物3819.17分析97年SCI收錄的4500種期刊的影響因子發(fā)現(xiàn)：Cell（細胞）48.0Nature（自然）28.4Science（科學）24.1隨著DNA重組技術、基因遺傳轉化技術及植物組織培養(yǎng)技術的興起，人們發(fā)現(xiàn)根癌土壤農桿菌（Agrobaoteriumtumefaciens）侵染植物細胞后能將其Ti（tumindu

3、cing）質粒上的一段DNA（TDNA）插入到被侵染細胞的基因組，并能穩(wěn)定地遺傳給后代，植物的遺傳轉化技術隨之得到迅速發(fā)展，為植物基因工程的發(fā)展創(chuàng)造了條件。植物的組織培養(yǎng)技術如原生質體的培養(yǎng)和成株、細胞融合等技術的迅速發(fā)展進一步促進了植物基因工程的發(fā)展。如今，植物基因工程已取得重大成就，據1999年統(tǒng)計，獲得第一株轉基因植物到現(xiàn)在15年左右的時間里，已經有200多種植物相繼被轉化，內容涉及到植物的抗病、抗蟲、抗除草劑、抗逆和作物的高產優(yōu)

4、質、果蔬貯藏、谷物或其它作物的固氮能力、藥物生產及環(huán)境美化等方面。傳學的奠基石。Watson和Crick所提出的脫氧核糖酸雙螺旋模型，為充分揭示遺傳信息的傳遞規(guī)律鋪平了道路。在蛋白質化學方面，繼Sumner在1936年證實酶是蛋白質之后，Sanger利用紙電泳及層析技術于1953年首次闡明胰島素的一級結構，開創(chuàng)了蛋白質序列分析的先河。而Kendrew和Perutz利用X射線衍射技術解析了肌紅蛋白（myoglobin）及血紅蛋白（hemo

5、globin）的三維結構，論證了這些蛋白質在輸送分子氧過程中的特殊作用，成為研究生物大分子空間立體構型的先驅。1910年，德國科學家Kossel第一個分離了腺嘌呤，胸腺嘧啶和組氨酸。1959年，美國科學家Uchoa第一次合成了核糖核酸，實現(xiàn)了將基因內的遺傳信息通過RNA翻譯成蛋白質的過程。同年，Knberg實現(xiàn)了試管內細菌細胞中DNA的復制。1962年，Watson（美）和Crick（英）因為在1953年提出DNA的反向平行雙螺旋模型而

6、與Wilkins共獲Noble生理醫(yī)學獎，后者通過X射線衍射證實了WatsonCrick模型。1965年，法國科學家Jacob和Monod提出并證實了操縱子（operon）作為調節(jié)細菌細胞代謝的分子機制。此外，他們還首次推測存在一種與DNA序列相互補、能將它所編碼的遺傳信息帶到蛋白質合成場所（細胞質）并翻譯產生蛋白質的mRNA（信使核糖核酸）。1972年，PaulBerg（美）第一次進行了DNA重組。1977年，Sanger和Gilbe

7、rt（英）第一次進行了DNA序列分析。1988年，McClintock由于在50年代提出并發(fā)現(xiàn)了可移動遺傳因子（jumpinggene或稱mobileelement）而獲得Nobel獎。1993年，美國科學家Roberts和Sharp因發(fā)現(xiàn)斷裂基因（introns）而獲得Nobel獎。Mullis由于發(fā)明PCR儀而與加拿大學者Smith（第一個設計基因定點突變）共享Nobel化學獎。此外，Griffith（1928）及Avery（194