研究生物大分子特定的空间结构及结构的运动变 化与其生物学功能关系的科学
3个研究 方向
结构的测定 结构运动变化规律的探索 结构与功能相互关系的建立
1.3.2 生物大分子的合成
DNA复制、转录、蛋白质合成均是遗传信 息传递表达过程。
合成过程也是生物大分子相互作用的过程， 这种作用调节着生命过程——生长、发育、 适应环境。
物竞天择 适者生存
1859 Charles Darwin
2.三大支撑学科
17世纪末，制作第 一架光学显微镜
列文虎克
细胞学说（1847）
1838-1847
生物体由细胞组成，动植物细胞的相似性 所有组织的最基本单元----形状相似，高度分化的细 胞 细胞的发生与形成是生物界普遍和永久的规律告：
当溶液中酒精的体积达到90％时，有纤维状 物质析出。如稍加搅动，这种物质便会像棉 线绕在线轴上一样绕在硬棒上，溶液中的其 他成分则以颗粒状沉淀留在下面。溶解纤维 状物质并重复沉淀数次，可提高其纯度。这 种物质具有很强的生物学活性，初步试验证 实它很可能就是DNA。
第一章 绪论
近半个多世纪以来
生理学、医学，化学中重大突破与成就者
Nobel medal
Half a pound of 23-karat gold 2.5 inches across One million US dollars
1.3.3 基因的表达调控
主要发生在转录水平和翻译水平
➢ 原核生物：转录和翻译在同一时间和空间发生， 基因表达调控主要发生在转录水平
➢ 真核生物：转录和翻译在时间和空间上都被分隔 开，在转录和翻译后都有复杂的信息加工过程， 基因表达调控发生在各个不同水平；主要表现在 信号转导研究、转录因子研究和 RNA剪接。
高级结构
生物大分子之间的互作
第一章 绪论
一 引言 二 分子生物学的定义 三 分子生物学主要研究内容 四 分子生物学的发展简史 五 分子生物学现状和展望
四、 分子生物学发展简史
● 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 ● Morgan的基因学说成为现代遗传学的奠 基石 ● Watson和Crick的脱氧核糖核酸的双螺旋 模型
分子生物学
Molecular Biology
漫谈分子生物学
第一章 绪论
一 引言 二 分子生物学的定义 三 分子生物学主要研究内容 四 分子生物学的发展简史 五 分子生物学现状和展望
一 引言
1.创世说与进化论
达尔文于1859年发表《物种起 源》，确立了进化论的概念
从根基上动摇 了上帝创造万 物的“创世说”
进化论 Cytology
Molecular Biology Biochemistry
Genetics
研究细胞的结构与功能的 细胞学 研究基因的遗传与变异的 遗传学 研究活性物质代谢规律的 生物化学
3.DNA是遗传物质（肺炎双球菌转化实验）
Griffith，1928
Avery O.T.，1944
DNA到底是什么呢？
13
第一章 绪论
一 引言 二 分子生物学的定义 三 分子生物学主要研究内容 四 分子生物学的发展简史 五 分子生物学现状和展望
三 、分子生物学研究内容
结构分子生物学 生物大分子的合成 基因的表达调控 基因组学
生物信息学 表观遗传学 分子育种学 生物技术理论与应用
1.3.1 结构分子生物学
breeding
1.3.8 生物技术理论与应用
基因工程 细胞工程 酶工程 发酵工程 蛋白质工程
23
● DNA重组技术：将不同的
DNA片断按照人们的设计定 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。
（1）大量生产某些在正常细胞代谢中产量低的多肽 （2）定向改造某些生物的基因组结构 ; （3）进行基础研究
1.3.5 生物信息学（Bioinformatics）
生物大分子的结 构与功能信息
计算机语言
➢对海量数据的收集、整理与服务 ➢从数据中发现新的规律
1.3.6 表观遗传学（Epigenetics）
1.3.7 分子育种学 (Molecular Breeding)
➢ 单倍型作图, haplotype mapping ➢ 转基因育种, transgenic breeding ➢ 分子标记辅助育种, marker-assisted
分子生物学研究领域共同遵循的三大基本原则:
➢ 构成生物大分子的 单体 是相同的 共同的核酸语言(Nt), 共同的蛋白质语言(aa)
➢ 生物遗传信息的表达的 中心法则 相同
DNA
RNA
polpyrpoetpeitnides
metabolite
protein
character
➢ 生物大分子 单体的排列（核苷酸，氨基酸） 个性
一 引言 二 分子生物学的定义 三 分子生物学主要研究内容 四 分子生物学的发展简史 五 分子生物学现状和展望
二、分子生物学的定义
从分子水平研究生物大分子的结构与功能从而 阐明生命现象本质的科学 ，主要指遗传信息的传 递（复制）、保持（损伤和修复）、基因的表达 （转录和翻译）与调控。
分子生物学所关心的主要是核酸在细胞 生命过程 中的作用，包括核酸本身的复 制、保存以及基因 的表达与调控规律。 有学者把这门学科称为核酸 生物学
1.3.4 基因组学（Genomics）
Structural genomics
Functional genomics
基因组的全序列 高密度的分子标记图谱 高精度的物理图谱 转录水平上的表达图谱 大规模的蛋白质构型模拟
利用结构基因组提供的信息和 产物
大规模地分析基因的功能 不仅提供基因功能的简单列表 最终要阐释基因如何工作 细胞 组织 个体
经典遗传学
总结出生物遗传的
1865年发表植物杂交试验 两条基本规律
孟 德 尔 Gregor Mendel (1822-1884), 奥 地 利 科 学家。
生物化学
研究内容： 分析细胞的组成成分（静态生化） 研究物质的代谢规律（动态生化） 成就： 证明蛋白质是所有化学反应的执行者和催化剂 组成蛋白质的20种基本氨基酸被相继发现 Fisher论证了连接相邻氨基酸的“肽键”的形成 细胞的其他部分如脂类、糖类和核酸等相继发现 无法解析细胞内最重要的生命活动