分子生物学基础 第1章 绪论

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1、分子生物学基础第一章绪论第一节概述一、分子生物学的基本含义广义上讲，对蛋白质和核酸等生物大分子结构和功能的研究都属于分子生物学的研究范畴，也就是从分子水平阐述生命的现象和生物学规律。例如，蛋白质的结构、运动和功能，酶的作用机理和动力学，膜蛋白结构与功能和跨膜运输等。从这个角度看，分子生物学几乎已经包括了生物学领域的许多方面。但实际上，随研究的深入，这些内容已逐步发展成了各自独立的学科。因此，目前人们常采用狭义的概念，分子生物学主要是研究生物体主要遗传物质—基因或DNA的结构与功能、复制、转录、表达和调节控制等过程的

2、科学。当然也涉及到与这些过程有关的蛋白质和酶的结构与功能的研究。第一节概述二、分子生物学的主要研究内容它的研究内容主要有以下几个方面：1．DNA的复制、转录和翻译2．基因表达调控的研究3．DNA重组技术4．结构分子生物学5．基因与基因组以及功能基因组的研究第二节分子生物学发展简史一、分子生物学的建立和发展1．准备和酝酿阶段2．现代分子生物学的建立和发展阶段3．初步认识生命本质并开始改造生命的深入发展阶段第二节分子生物学发展简史二、分子生物学与其它学科的关系1．分子生物学与生物化学分子生物学是从分子水平研究生命现象。

3、生物化学是从分子水平研究生命化学现象。在研究方向上，分子生物学主要是研究蛋白质、核酸和其它生物大分子的结构与功能，以及它们之间的相互作用，着重解决细胞中信息传递和代谢调节的问题。而生物化学主要研究大、小分子在生命活动中的代谢过程，即重点是分子的代谢转化。从学科范畴上讲，分子生物学包括生物化学；从研究的基本内容讲，遗传信息从DNA到蛋白质的过程，其许多内容又属于生物化学的范畴。第二节分子生物学发展简史2．分子生物学与细胞生物学细胞生物学是在细胞、细胞超微结构和分子水平等不同层次上，以研究细胞结构、功能及生命活动为主的

4、基础学科。分子生物学是细胞生物学的主要发展方向，也就是说，在分子水平上探索细胞的基本生命规律，把细胞看成是物质、能量、信息过程的结合，而且着重研究细胞中的遗传物质的结构、功能以及遗传信息的传递和调节等过程。3．遗传学与分子生物学遗传学是分子生物学发展以来受影响最大的学科。孟德尔著名的皱皮豌豆和圆粒豌豆子代分离实验以及由此得到的遗传规律，纷纷在近20年内得到分子水平上的解释。越来越多的遗传学原理正在被分子水平的实验所证实或摈弃，许多遗传病已经得到控制或矫正，许多经典遗传学无法解决的问题和无法破译的奥秘，也相继被攻克，

5、分子遗传学已成为人类了解、阐明和改造自然界的重要武器。第二节分子生物学发展简史4．生物分类学与分子生物学分类和进化研究是生物学中最古老的领域，它们同样由于分子生物学的渗透而获得了新生。过去研究分类和进化，主要依靠生物体的形态，并辅以生理特征，来探讨生物间亲缘关系的远近。现在，反映不同生命活动中更为本质的核酸、蛋白质序列间的比较，已被大量用于分类和进化的研究。由于核酸技术的进步，科学家已经可能从已灭绝的化石里提取极为微量的DNA分子，并进行深入的研究，以此确证这些生物在进化树上的地位。5．发育生物学与分子生物学分子生

6、物学还对发育生物学研究产生了巨大的影响。人们早就知道，个体生长发育所需的全部信息都是储存在DNA序列中的，如果受精卵中的遗传信息不能按照一定的时空顺序表达，个体发育规律就会被打乱，高度有序的生物世界就不复存在。大量分子水平的实验证明，同源转换区(homeobox)及同源转换结构域(homeolomain)在个体发育过程中发挥了举足轻重的作用。专家估计，这个领域的研究将为发育生物学带来一场革命。第二节分子生物学发展简史三、分子生物学的现状与展望1．功能基因组学2．蛋白质组学3．生物信息学