大学分子细胞学第一章绪论.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,课程考核方式：,1.平时：20分（包括出勤、作业、回答问题等）,2.课程论文：10分,3.期末：70分（开卷）,1、分子细胞生物学 韩贻仁 科学出版社 2001年,2、细胞生物学 王金发 科学出版社 2003年出版,3、细胞生物学 翟中和等编 高等教育出版社 2000年,4、细胞生物学(第二版)郑国錩 高等教育出版社 1992年,5、细胞生物学（第二版）汪堃仁，薛绍白，柳惠图 主编北京师范大学出版社 1998,6、细胞生物学实验(第二版)杨汉民 高等教育出版社1997,7、细胞生物学研究方法与技术(第二版)刘鼎新 北医、协,和医大联合出版社1997年05月出版,细胞生物学参考书：,第一章 绪 论,了解细胞生物学的研究对象、研究内容与现状、学科体系的产生和发展、细胞生物学的重要性及其与其他学科的关系。,学习要求,生命科学的四大支柱学科,细胞生物学,分子生物学,神经生物学,生态学,生命科学,二、细胞生物学的主要研究内容,1、细胞核、染色体以及基因表达的研究,2、生物膜与细胞器的研究,3、细胞骨架体系的研究,4、细胞增殖及其调控,5、细胞分化及其调控,6、细胞的衰老与程序性死亡,7、细胞工程,细胞工程：,是指应用现代细胞生物学、发育生物学、遗传学和分子生物学的理论与方法，按照人们的需要和设计，在细胞水平上的遗传操作，重组细胞的结构和内含物，以改变生物的结构和功能。,即通过细胞融合、核质移植、染色体或基因移植以及组织和细胞培养等方法，快速繁殖和培养出人们所需要的新物种的生物工程技术。,三、当前细胞生物学研究的总趋势与重点领域,总趋势：细胞分子生物学,三大基本问题？,基因组在细胞内如何在时间和空间上有序表达的？,基因表达的产物如何逐级组装成能行使生命活动的基本结构体系及各种细胞器？,基因表达的产物如何调节细胞的一些重要生命活动的过程？,若干重大课题：,1.非组蛋白对基因组的作用,2.细胞增殖、分化、凋亡的相互关系及其调控,3.细胞信号转导,4.细胞结构体系的装配,细胞学与细胞生物学,细胞学 细胞生物学,研究对象 细胞 细胞,研究水平 光镜水平 电镜水平,研究结构 显微结构 整体、亚微和分子结构,研究功能 各部分的组成 各部分的联系及,和代谢活动 整体动态活动,第二节 细胞生物学的发展简史,细胞学与细胞生物学的形成过程：,细胞的发现,（1665年，,Hooke,发现）,细胞学说的建立,（1838-1839年，,Schleiden和Schwann,提出）,细胞学的经典时期,（1875-1898年）,实验细胞学时期,（1887-1940年）,细胞生物学,（1941年-）,-,分子细胞生物学,1665年，,Robert Hook,首次发现软木塞薄片中,死细胞；,1667年，,Leeuwen Hook,首次发现,的原生动物 活细胞；,此后，依次发现了细胞核、,细胞壁、核仁等。,一、细胞的发现（1665年）,峰窝状小窒,（cellulate）,返回,（1）细胞学说的提出：1838 年，,Schleiden,提出植物体由细胞组成；1839年，,Schwann,提出动物体由细胞组成。,（2）细胞学说的内容：一切生物由细胞组成，细胞是生物体形态结构和功能活动的基本单位。,（3）细胞学说的意义：之一,之一,指导和促进了生命科学的发展,二、细胞学说的建立（1838-1839年）,十九世纪的三大发现,生物学的三大基石,1、原生质理论的提出,1840年Pukinje、1846rh Mohl分别将动植物中的“内含物”命名为原生质。,1861年Schultze提出了原生质理论：有机体的组织单位是一小团原生质。,1880年Hanstein提出“,原生质体,”概念：细胞是由细胞膜包围的一团原生质,分化为细胞核一细胞质。,三、细胞学的经典时期,(19世纪后25年),2、细胞分裂的研究:,1876-1886年.1882年,德国人W.Flemming观察了蝾螈细胞的有丝分裂，提出了mitosis 这一术语。德国人E.Strasburger(187680)在植物细胞中发现有丝分裂。1883年，比利时人E.van Beneden 发现马蛔虫,Ascaris megalocephala,的减数分裂现象。,3、重要细胞器的发现:,1883年发现中心体,1888年提出染色体概念,1894年发现线粒体,1898年发现高尔基体。,四、实验细胞学时期(1900-1953),采用实验手段研究细胞学的问题,实验研究同相邻学科结合、渗透，导致了以下学科的建立。,1、,细胞遗传学：,从染色体的结构和功能以及染色体与其他细胞器的关系来研究遗传现象。核心是染色体-基因学说。,2、,细胞生理学：,研究细胞代谢功能及生长发育与繁殖机制。如细胞的离体培养技术。,3、,细胞化学：,研究细胞结构的化学组成及化学分子的定位、分布及其生理功能。如核酸和蛋白质定量分析。,五、细胞生物学的诞生,由,细胞学,发展而来，,1965，Derobetis,将其编著的普通细胞学改为细胞生物学，标志着细胞生物学的诞生。由于分子生物学概念、方法与技术的引入而得以突破性进展。细胞生物学与分子生物学之间相互渗透，相得益彰。,20世纪80年代开始出现的,molecular cell biology,是细胞生物学的主,要发展方向。,1、1953年，美国人J.D.Watson 和英国人F.H.C.Crick提出DNA双螺旋模型。标志着molecular biology的诞生。,2、1956年，蒋有兴（美籍华人）利用徐道觉发明的低渗处理技术证实了人的,2n为46条,。,3、196164年，美国人M.W.Nirenberg,破译DNA遗传密码,。,4、1968年，瑞士人Werner Arber从细菌中,发现DNA限制性内切酶,。,5、1970年，美国人D.Baltimore、R.Dulbecco和H.Temin由于,发现逆转录酶,而共享诺贝尔生理医学奖。,6、1973年，美国人S.Cohen和H.Boyer将外源基因拼接在质粒中，在大肠杆菌中表达，揭开,基因工程,的序幕。,7、1975年，英国人F.Sanger设计出,DNA测序,的双脱氧法，1980年获诺贝尔化学奖。,8、1975年，德国人G.J.F.Kohler、阿根廷人C.Milstein和丹麦科学家N.K.Jerne发展了,单克隆抗体技术,，荣获1984年度诺贝尔生理医学奖。,动物脾脏有上百万种不同的B淋巴细胞系，具有不同基因不同的B淋巴细胞合成不同的抗体。当机体受抗原刺激时，抗原分子上的许多决定簇分别激活各个具有不同基因的B细胞。被激活的B细胞分裂增殖形成效应B细胞（浆细胞）和记忆B细胞，大量的浆细胞克隆合成和分泌大量的抗体分子分布到血液、体液中。如果能选出一个制造一种专一抗体的浆细胞进行培养，就可得到由单细胞经分裂增殖而形成细胞群，即单克隆。单克隆细胞将合成针对一种抗原决定簇的抗体，称为单克隆抗体。,高度均质性的特异性抗体，,由一个识别单一抗原表位的B细胞克隆所分泌。,一般来自杂交瘤细胞,。,9、,1981年，美国首次发现艾滋病AIDS，1983年，法国巴斯德研究所的Luc Montagbier 发现艾滋病病毒。艾滋病的全称为,A,cquired,I,mmuno,D,eficiency,S,yndrome，由人类免疫缺陷病毒,HIV,(,human immunodeficiency virus,)引起。我国于1985年发现。,HIV侵染淋巴细胞,HIV病毒,PrP,C,PrP,SC,11、1983年，美国人K.B.Mullis发明PCR仪，于1993年获诺贝尔化学奖。1988年美国Cetus公司获PCR技术专利，1990年其诊断试剂盒和仪器的销售额达2600万美元。,12、1990年，美国国会正式批准的“人类基因组计划”（Human Genome Project,HGP,）,计划在15年内投入30亿美元以上的资金进行人类基因组分析。2000年6月28日人类基因组工作草图完成。,人染色体上的30亿个碱基对,Dolly sheep born in Roslin Institute,Scottland.,13、1996年7月5日，世界上第一只克隆羊“多利”在英国苏格兰卢斯林研究所的试验基地诞生。成为世纪末的重大新闻。,基因父亲：无,基因母亲：一只芬兰多塞特白面绵羊,线粒体母亲：一只苏格兰黑脸羊,生育母亲：另一只苏格兰黑脸羊,EMBRYO COLONING,Leland H.Hartwell,R.Timothy(Tim)Hunt,Sir Paul M.Nurse,14,、,2001,年，美国人,LelandHartwell,、,英国人,Paul Nurse,、,TimothyHunt,因对细胞周期调控机理的研究而获诺贝尔生理医学奖。,2002年，英国人悉尼布雷诺尔、美国人罗伯特霍维茨和英国人约翰苏尔斯顿，因在器官发育的遗传调控和细胞程序性死亡方面的研究，获诺贝尔诺贝尔生理学或医学奖。,Sydney Brenner,H.Robert Horvitz,John E.Sulston,2003年，美国科学家彼得阿格雷和罗德里克麦金农，分别因对细胞膜水通道，离子通道结构和机理研究而获诺贝尔化学奖。,Peter Agre,Roderick MacKinnon,2004年，美国科学家和琳达巴克对气味受体、嗅觉系统组织方式的研究而获诺贝尔化学奖。,2005年诺贝尔生理学奖幽门螺杆菌及其导致胃炎、胃溃疡与十二指肠溃疡等疾病的机理,澳大利亚科学家巴里马歇尔与罗宾沃伦,2006年诺贝尔生理学或医学奖授予两名美国科学家安德鲁菲尔和克雷格梅洛，以表彰他们发现了,RNA干,扰现象,。,安德鲁,法尔 克雷格,梅洛,三位科学家“在涉及胚胎干细胞和哺乳动物,DNA,重组方面有着一系列突破性发现”，为“基因靶向”技术的发展奠定了基础。,马里奥卡佩基,马丁埃文斯,奥利弗史密斯,2007年度诺贝尔奖首个奖项诺贝尔生理学/医学奖,“基因靶向”技术,通常被称作基因敲除。是指对一个结构已知但功能未知的基因，从分子水品上设计实验，将该基因去除，或用其他相近基因取代，然后从整体上观察实验动物，推测相应基因的功能。,已被应用于对囊肿性纤维化、心脏病、糖尿病、阿尔茨海默症和癌症的研究。,2008年，德国科学家,哈拉尔德楚尔豪森,因发现人乳突淋瘤病毒引发子宫颈癌获此殊荣，两名法国科学家弗朗索瓦丝巴尔西诺西和吕克蒙塔尼因发现人类免疫缺陷病毒获此殊荣。,2009年，美国加利福尼亚旧金山大学的伊丽莎白布莱克本(Elizabeth H.Blackburn)、美国巴尔的摩约翰霍普金斯医学院的卡罗尔格雷德(Carol W.Greider)、美国哈佛医学院的杰克绍斯塔克(Jack W.Szostak)因发现,端粒,和,端粒酶,保护染色体的机理而获此殊荣。,2010年，英国生理学家罗伯特爱德华兹因为在试管婴儿方面的研究获得2010年诺贝尔生理学或医学奖。,罗伯特爱德华兹,小 结：,第一、认识细胞生物学课程的重要性。,第二、明确细胞生物学的研究内容。,第三、从显微、超微和分子三个层次来认识细胞的结构与功能。,第四、紧跟学科前沿，当前的热点主要有,“信号转导”、“细胞周期调控”、“细胞凋亡”、“肿瘤细胞”,等。,第五、学一点科技史，尤其是生物学史。,1、什么是细胞生物学？简述细胞生物学的基本内容。,即从细胞、亚细胞和分子三个水平研究细胞生命活动的学科。1.细胞的形态结构和化学组成2.细胞及细胞器的功能3.细胞的增殖与分化4.细胞的衰老和死亡5.细胞免疫6.细胞工程,2、简述细胞生物学的形成过程。,1细胞的发现；2细胞学说的建立；3细胞学的经典时期；4实验细胞学时期；5细胞生物学,思考题:,谢谢！,十九世纪的三大发现,细胞学说,生物进化论,物质不灭和能量守恒定律,达尔文提出,返回,生物学的三大基石,细胞学说,生物进化论,遗传学（,孟德尔、摩尔根,）,返回,