分子生物學有哪些基本技術

❶ 常用檢測RNA的分子生物學技術有哪些

PCR技術。
分子生物學技術有PCR、分子克隆、核酸電泳、瓊脂糖凝膠電泳測序、DNA，RNA提取、轉化外源DNA、體外轉錄、逆轉錄、cDNA文庫構建、原位雜交等。

❷ 分子生物學的技術有哪些 原理

隨著生命科學和化學的不斷發展，人們對生物體的認知已經逐漸深入到微觀水平。從單個的生物體到器官到組織到細胞，再從細胞結構到核酸和蛋白的分子水平，人們意識到可以通過檢測分子水平的線性結構（如核酸序列），來橫向比較不同物種，同物種不同個體，同個體不同細胞或不同生理（病理）狀態的差異。這就為生物學和醫學的各個領域，提供了一個強有力的技術平台。
分子生物學技術：可應用於遺傳性疾病的研究和病原體的檢測及腫瘤的病因學、發病學、診斷和治療等方面的研究提高到了基因分子水平。
生物學定義：生物學是研究生命現象和生物活動規律的科學。
據研究對象分為動物學、植物學、微生物學、古生物學等；依研究內容，分為分類學、解剖學、生理學、細胞學、分子生物學、遺傳學、進化生物學、生態學等；從方法論分為實驗生物學與系統生物學等體系。

❸ 生物化學與分子生物學最常用的實驗技術包括什麼

分子生物學實驗技術，是進行分子生物學理論和應用研究的技術，主要有核酸分離純化或合成、核苷酸順序測定、分子雜交和DNA人工重組技術。核心是DNA人工重組技術—核酸分離純化或合成、核苷酸順序測定和分子雜交技術都服務於DNA重組技術。

❹ 分子生物學的研究方法有哪些

分子生物學（molecular biology ）：從分子水平上研究生命現象物質基礎的學科。研究細胞成分的物理、化學的性質和變化以及這些性質和變化與生命現象的關系，如遺傳信息的傳遞，基因的結構、復制、轉錄、翻譯、表達調控和表達產物的生理功能，以及細胞信號的轉導等。

分子生物學中最基本的技術是蛋白質的表達和純化。首先是編碼目的蛋白的DNA序列被克隆（用PCR技術和限制性內切酶）到作為表達載體的質粒中。隨後構建好的質粒被引入到宿主細胞。編碼序列在質粒上的特殊的啟動子元件的驅動下，被宿主細胞的表達系統所表達。質粒上通常還帶有抗生素抗性標簽以便於質粒篩選。

質粒可以被插入到細菌或動物細胞。外源DNA被引入細菌被稱為轉化，可以通過電穿孔法、微注射法、正吸收和融合來實現；外源DNA被引入真核細胞，如動物細胞，被稱為轉染，轉染技術包括磷酸鈣法、脂質體法和一些有專利權的商用轉染試劑。DNA也可以以病毒或病原菌為載體被帶入宿主細胞；應用這種病毒或病菌的轉染技術於細胞時，用術語來說就是「對細胞進行轉導（transce）」。

多聚酶鏈式反應(PCR)是一項用於體外復制DNA的極為通用的技術。簡而言之，PCR技術可以使單鏈DNA被復制數百萬次，也允許用事先確定好的方式對被復制的DNA序列進行改動。例如，PCR技術可以用於引入限制性酶切位點，或者對特定的DNA鹼基進行突變（改變）。PCR技術還可以用於從cDNA文庫獲得特定的DNA片斷，或者從另一個角度，用於判斷一個cDNA文庫中是否含有特定的DNA片斷。

凝膠電泳是分子生物學最主要的一項技術。其基本原理是：DNA、RNA和蛋白質可以用電場來進行分離。在瓊脂糖凝膠電泳中，DNA和RNA可以被瓊脂糖凝膠按其分子大小進行分離。同樣，蛋白質可以被SDS－聚丙烯醯胺凝膠電泳（SDS-PAGE）按分子量大小分離；此外，蛋白質還可以由於所帶電荷的不同被等電聚焦電泳分離。

❺ 分子生物學技術的分類

目前，常用的分子生物學技術有如下幾種 ： PCR- 單鏈構象多態性分析(PCR- single strand conformation analysis,PCR- SSCP) 是近年來在基因突變檢測中運用最廣泛的方法之一。PCR- SSCP 技術憑借突變可引起單鏈DNA三級構象改變,通過觀察單鏈DNA在非變性聚丙烯醯胺凝膠中的遷移率漂移來判斷突變。樣品經PCR 擴增後，其產物經變性後可以產生2 條單鏈，如果存在基因突變，哪怕是一個鹼基的異常，單鏈的構象也會發生變化，正常與突變的DNA單鏈在聚丙烯醯胺凝膠電泳(PAGE) 中，可以顯現出不同的帶型，從而確定野生型和突變型，PCR- SSCP 分析的主要優點是簡易且敏感性較高。但是該技術不能確定突變的部位和性質。PCR- SSCP 突變檢測敏感性隨PCR 產物長度的增加而降低，一般用於檢測較小外顯子的突變。有時由於單個核苷酸變化所引起的構象改變很小，用PAGE 電泳就可能無法檢出，在PCR 產物或待測DNA 小於200 bp 時，PCR- SSCP 分析能夠檢測出70%~ 95%的突變。如果以毛細管電泳代替PAGE，則可大為提高突變檢測的效率。
Wallace1997 年提出將PCR- SSCP 和異源DNA雙鏈分析（heteroplex analysis,HA) 相結合，稱之為SSCP/ HA，部分PCR 產物經變性進行SSCP 分析以了解是否具有突變，其餘PCR 產物直接用於電泳，以檢出含有突變的異源DNA雙鏈，電泳凝膠經銀染，單鏈DNA所形成的帶為橘黃或棕色，而雙鏈DNA則表現為灰黑色。該綜合手段可以單鏈構型多態性和異源雙鏈構型分析兩個不同的層次檢出突變，是一種經濟、迅速的突變檢測手段，但無法提供突變位置的信息。
PCR- SSCP 有許多改進技術，如RNA單鏈構象多態性法（PCR- rSSCP）、雙脫氧測序單鏈片段構象多態分析（PCR- ddF）、限制酶指紋技術(PCR- REF) 等。PCR- rSSCP 法依據RNA構象對單個鹼基替代更敏感的原理，在PCR 引物上加上某類啟動子，通過轉錄的RNA構象體的電泳遷移差異進行突變鑒別。PCR- ddF 法把PCR 產物轉錄，將轉錄物用反轉錄酶進行Sanger 雙脫氧終止測序反應，通過觀察非變性膠上經解鏈處理所產生的單鏈漂移、突變後終止片段的獲得與缺失來判斷突變。PCR- REF 法將RFLP 和SSCP 技術優勢組合，將PCR 擴增的待測片段用5~ 6 種限制酶依次消化，混合並進行末端標記，最後經變性處理並在非變性凝膠上電泳分離，從而獲得來自片段長度和片段構象的雙重突變信息。 變性梯度凝膠電泳(denaturing gradient gel electrophoresis,DGGE) 利用由鹼基序列所決定的DNA片段溶解度或變性度的差異，達到分離野生型與突變型DNA片段的目的，該手段解析度達一個鹼基。當DNA 雙鏈沿變性劑濃度梯度增加的聚丙烯醯胺凝膠遷移時，DNA分子中解鏈溫度（Tm) 低的部分逐漸變性解鏈。一般總是錯配鹼基部分的異源雙鏈Tm最低，最容易解鏈，其次是富含AT 鹼基對的部位，富含GC鹼基對的部位Tm值較高所以解鏈較難。因此，正常DNA雙鏈和異源雙鏈在梯度變性膠中電泳時，異源雙鏈總是先解鏈。將PCR 產生的雙鏈DNA在濃度遞增的尿素和甲醯胺變性聚丙烯醯胺凝膠上電泳，當某一DNA片段遷移到變性劑濃度與其最低Tm相當的位置時，該片段低溫解鏈部分的雙鏈打開，部分解鏈導致DNA遷移速度明顯下降，觀察樣品的遷移率變化即可判斷是否存在變異。DGGE 敏感性高，即便異源雙鏈中僅含一個錯配鹼基，在電泳時也可分辨其遷移率的改變。DGGE 方法的單鹼基突變檢出率在DNA片段長度600 bp 以內可以達到95%。
DGGE 的成功有賴於雙鏈DNA內部低溫解鏈部分變性後遷移率的改變。但在相當於最高Tm的變性劑濃度的位置，相應的DNA片段可能全部解鏈，使試驗無法檢出存在於高Tm DNA片段中的鹼基替換。為了解決此問題，可以在一個PCR 引物的5 ' 端設計一段富含GC的尾巴，從而使PCR 擴增產物的一端富含GC 鹼基對，保證了絕大多數DNA片段不會發生完全解鏈，在最高變性劑濃度區域仍然可以分辨出部分解鏈的異源雙鏈，這一改進使DGGE 的突變檢出率接近100%，但DGGE 只能檢測突變是否存在而不能確定突變的位置。
DGGE 方法需要設計特定片段最佳的PCR引物以及最佳變性條件，這一過程比較復雜，梯度變性膠的制備需要的設備較昂貴，所以在常規實驗室不易實施。 等位基因特異性擴增法（allele- specific amplificarion,ASA) 是基於PCR技術的一種單核苷酸突變檢測法，是分析已知鹼基替代或微小片段缺失和插入型突變的常規技術。在PCR 的引物設計中，根據已知突變位點性質在引物3 ' 端或中間設計一錯配鹼基，使之僅能與突變型或野生型基因互補而只擴增突變型或野生型基因。
ASA技術只需一步PCR反應，甚至無需電泳和標記技術。因其快速，重復性強，耗資少，無同位素污染以及高效性等特點，將成為有前途的適應於人群大規模突變篩查的方法。應用該方法最好避免錯配鹼基為G: T，這種錯配可能引發擴增反應。 化學裂解錯配鹼基法（chemical cleavage mismatch,CCM) 通過化學修飾並切割異源DNA雙鏈中錯配鹼基，達到檢測點突變的目的。其原理是末端標記的DNA片段暴露於可以識別並修飾異源雙鏈中錯配鹼基的化學試劑中（如錯配的胞嘧啶可被羥胺修飾，錯配的胸腺嘧啶可被四氧化鋨修飾），被修飾的位點隨即可被雜氮環已烷等化學物質裂解。DNA修飾裂解後，電泳觀察DNA片段長度即可知道突變是否存在。該技術較其他突變檢測系統有更多的優越性，可以掃描1~ 2 kb 的大片段DNA並在隨後的順序分析中定位突變位點，其效率可達100%。該手段通常首先對目標DNA和野生型DNA進行PCR 擴增，然後對野生型DNA擴增片段進行末端標記，標記片段作為探針與目標序列復性形成異源雙鏈，用四氧化鋨（OsO4） 或羥胺（hydroxylamine) 修飾並用哌啶（piperidine) 切割，聚丙烯醯胺電泳分離不同長度的片段。近年來，有人採用碳化二亞胺作為錯配修飾劑，進一步提高了該方法的敏感性。CCM方法最初採用同位素DNA片段，用熒游標記代替同位素後，稱之為熒光化學裂解錯配鹼基法（FCCM），該方法依然比較敏感並且安全，可檢出95%~ 100%的錯配。化學裂解錯配鹼基法的不足之處在於工作量大，需要使用有害化學物質作為試驗用試劑。

❻ 分子生物學常用的技術方法

pCR技術，DNA分子雜交技術等

❼ 2019-10-10分子生物學及常用技術

 概念及相關領域

分子生物學（Molecular biology）是對 生物 在 分子 層次上的研究。 1. 參見我的 ART，ARP，DDD，VACCIN 分子與細胞生物學主題 生物學主題 遺傳學主題 • 細胞生物學（細胞的結構和組成） • DNA和染色體結構 • 蛋白質生物合成（從DNA轉錄為RNA，再從RNA翻譯成蛋白質） • 蛋白質結構 • 基因組 • 蛋白質組

 分子生物學是在分子水平上對生物進行研究的學科。該領域與生物學和化學的其他領域有重 疊，特別是遺傳學和生物化學有重疊。細胞生物學則是對細胞諸如細胞結構、細胞生理、細 胞器、細胞與環境的相互作用、細胞生命周期、細胞分裂、細胞死亡等主題進行研究的學科 。分子生物學與細胞生物學的研究主題常有重合，因而常以「分子細胞生物學」的名稱出現 。分子和細胞生物學是相互關聯的，因為細胞的大多數特性和功能可以在分子水平上描述。

這是一門 生物學 和 化學 之 間跨學科的研究，其研究領域涵蓋了 遺傳學 、 生物化學 和 生物物理學 等學科。分子生物學主 要致力於對細胞中不同系統之間相互作用的理解，包括 DNA ， RNA 和 蛋白質生物合成 之間的 關系以及了解它們之間的相互作用是如何被調控的。

 在分子生物學中大量工作是定量的，而且最近的許多研究工作是在結合 生物信息學 和 計算生 物學 的基礎之上完成的。從本世紀（二十一世紀）開始，研究 基因 結構和功能的 分子遺傳學 已經成為發展最快的領域之一。 越來越多的學科已經將目光集中到分子水平的研究中，一方面直接研究相關分子間相互作用 ，如 細胞生物學 和 發育生物學 ；另一方面利用分子生物學技術來研究並推測 群體 和 物種 的歷 史貢獻（非直接，遺傳水平），如 進化生物學 領域中的 群體遺傳學 和 系統發生學 。此外，生 物物理學除了研究大尺度器官構造之外，一直都有從頭研究 生物分子 的傳統 分子生物學的研究者們不僅應用分子生物學特有的技術，而且越來越多地從其他學科的技術 和思路中獲得啟迪，綜合利用 • 「遺傳學」主要研究生物體間遺傳差異的影響。這些影響常常可以通過研究正常遺傳組 分（如 基因 ）的缺失來 推斷 ，如研究缺少了一個或多個正常功能性遺傳組分的 突變體 與正常 表現型 （又稱為「野生型」）之間的關系。 遺傳相互作用 （如 異位顯性 ）經常會 使像 基因敲除 這類研究的結果難以解釋。 • 「生物化學」主要研究化學物質在生物體關鍵的生命進程中的作用。生物化學很大程度 上專注於 生物分子 的角色，功能，和結構。生物過程背後的化學性質研究和生物活性 分子的合成是 生物化學 的例子。 • 分子生物學」則主要研究 遺傳物質 的復制、轉錄和翻譯進程中的分子基礎。 分子生物學 的中心法則 認為「DNA轉錄mRNA，mRNA轉譯蛋白質，蛋白質反過來協助前兩項流程 ，並協助DNA自我復制」；雖然這一描述對分子生物學所涵蓋的內容過於簡單化（特別 是RNA的新功能仍在不斷發現中），但仍不失為了解這一領域的很好的起點。

常用技術

 1.克隆表達 分子生物學中最基本的技術是蛋白質的 表達 和 純化 。 首先是編碼目的蛋白的DNA序列被 克隆 （用 PCR 技術和 限制性內切酶 ）到作為表達載體的 質粒 中。

3 隨後構建好的質粒被引入到 宿主 細胞。編碼序列在質粒上的特殊的 啟動 子 元件的驅動下，被宿主細胞的表達系統所表達。質粒上通常還帶有 抗 生素 抗性標簽以便於質粒篩選。 質粒可以被插入到細菌或動物細胞。

1，外源DNA被引入 細菌 被稱為 轉 化 （transformation），可以通過電穿孔法、微注射法、正吸收和融合來 實現；外源DNA被引入 真核 細胞，如動物細胞，被稱為 轉染 (transfection)，轉染技術包括磷酸鈣法、 脂質體法 和一些有 專利權 的商 用轉染試劑。

2，DNA也可以以 病毒 或 病原菌 為載體被帶入宿主細胞； 應用這種病毒或病菌的轉染技術於細胞時，用 術語 來說就是「對細胞進 行 轉導

2.多聚酶鏈式反應 多聚酶鏈式反應（PCR）是一項用於 體外 復制 DNA的極為通用的技術。 PCR技術可以使 單鏈DNA 被復制數百萬次，也允許用事先確定好的方 式對被復制的DNA序列進行改動。例如 • PCR技術可以用於引入限制性酶切位點，或者對特定的DNA鹼基 進行 突變 （改變）。 4 • PCR技術還可以用於從 cDNA文庫 獲得特定的DNA片段，或者從 另一個角度，用於判斷一個cDNA文庫中是否含有特定的DNA片段 。

 3.凝膠電泳： 凝膠電泳 是分子生物學最主要的一項技術。 基本原理是：DNA、RNA和蛋白質可以用 電場 來進行分離。在瓊脂糖 凝膠電泳中，DNA和RNA可以被瓊脂糖凝膠按其分子大小進行分離。 同樣，蛋白質可以被 SDS －聚丙烯醯胺凝膠電泳（SDS-PAGE）按 分 子量 大小分離；此外，蛋白質還可以由於所帶 電荷 的不同被等電聚焦電 泳分離。

4.高分子墨點法和探測 • 南方墨點法 是探測一個DNA樣品中含有特定DNA序列的方法。 此方法的命名源自其發明者生物學家 Edwin Southern 首先，DNA樣品為凝膠電泳所分離；然後，分離的樣品通過 毛細現象 被 轉移到一張膜上，這一過程被稱為「印跡」（blotting）。帶有樣品的膜就 可以用與目標序列互補的標記的DNA標記探針來探測。 最初的操作手冊大都採用 放射性標記 ，但現在非放射性標記已開始被采 用。自從PCR技術被用於檢測特定DNA序列後，Southern印跡法在 實 驗室 中的應用大為減少。但此方法依然有著其他一些應用，如用於測量 轉基因 鼠的轉基因拷貝數，以及用於構建 基因敲除 的 胚胎 幹細胞系。

• 北方墨點法 5 北方墨點法示意圖用於研究特定類別的RNA分子的表達模式（ 豐度 和大小 ）。與南方墨點法相似，RNA樣品為 凝膠電泳 按大小分離；然後轉移到 膜上，並用與目標序列互補的標記的探針來探測。實驗結果可以根據所 用探針的不同以多種方式來觀察，但大多數都顯示的是樣品中被探測的 RNA條帶的相對位置，也就是分子大小；而條帶的強度則與樣品中目標 RNA的含量相關。這一方法可以測量目標RNA在不同樣品中的情況， 因此已經被普遍用於研究特定基因在生物體中表達的時刻和表達量， 也是這類研究中最基本的手段。

• 西方墨點法 大多數蛋白的 抗體 可以通過將少量的蛋白注入動物（如鼠、兔、羊）以 獲得對應注入蛋白的抗體（ 多克隆抗體 ）或進一步通過細胞培養獲得抗 體（ 單克隆抗體 ）。這些抗體就可為許多分析和制備技術所使用。在西 方墨點法中，蛋白質首先根據分子大小用SDS-PAGE分離。然後將膠中 的蛋白質轉移到膜（如PDVF膜、尼龍膜或其他可用的膜）上。然後將 膜用含有抗體的溶液浸泡，由於抗體可以特異性地結合到目標蛋白上， 因此就可以探測膜中的目標蛋白。同樣觀察結果的方法有很多，包括顯 色產物、 化學發光 （chemiluminescence）或放射自顯影。一些與西方 墨點法相似的方法可以用於直接對細胞和組織中的特定蛋白進行染色， 然而這些被稱為「免疫染色」的方法更多的是應用於細胞生物學而非分子 生物學。 此外，「東方墨點法」（對雙向電泳後蛋白質分子的印跡分析）、 6 「西南方墨點法」（研究蛋白質和DNA相互作用） 「遠端西方墨點法」（Far Western blotting，研究蛋白質－蛋白質相互作 用）。 值得一提的是除了南方墨點法的命名是來自於發明者的姓名因為南方（Southern）既是墨點法的發明者 Edwin Southern的姓，同時其英文含義為「南方」；於是隨後發明不同印跡法的研究者們紛紛將這些方法以方 位命名，如Northern（「北方」），Western（「西方」）印等等。

5. 微陣列技術DNA陣列是附著於固體支持物的斑點的集合，例如顯 微鏡載玻片，其中每個斑點包含一個或多個單鏈DNA寡核苷酸片段。 陣列使得在一個載玻片上能夠放下大量的非常小的（100微米直徑）的 斑點。每個斑點具有一個DNA片段分子互補的單個DNA序列（類似於 南方墨點法）。該技術的變化允許生物在發育的特定階段的基因表現是 合格的（表達譜）。在該技術中，組織中的RNA被分離並轉化為標記的 互補脫氧核醣核酸(cDNA)。 然後將該cDNA與陣列上的片段雜交，並且 可以進行雜交的可視化。由於可以用完全相同的片段位置制備多個陣列 ，因此它們特別可用於比較兩種不同組織（例如健康和癌性組織）的基 因表達。此外，人們可以測量什麼基因被表達和如何表達隨時間或與其 他因素的變化而變化。 例如，常見的麵包酵母釀酒酵母含有約7000個 基因; 使用微陣列，可以定量測量每種基因如何被表達，以及該表達如 何變化，例如該表達如何隨著溫度的變化而變化。有許多不同的方法來 製造微陣列; 最常見的是硅晶元，具有~100微米直徑的斑點的顯微鏡載 片，定製陣列和在多孔膜（宏陣列）上具有較大斑點的陣列。給定陣列 上可以有從100個斑點到超過10,000個斑點。 微陣列也可以用除了DNA以外的分子來製作。如抗體微陣列可被用於檢 測血液樣品中含有哪些蛋白質或細菌的存在。

過去的技術 SDS－聚丙烯醯胺凝膠電泳（SDS-PAGE） • 隨著新技術和新方法的不斷出現，舊的技術很快就被拋棄。一個 很典型的例子就是DNA分子大小的測量：在（瓊脂糖／聚丙烯醯 7 胺）凝膠電泳出現之前，DNA分子大小是用蔗糖梯度沉降法來測 量的，這一方法費時費力而且花費昂貴；而在梯度沉降法出現之 前，黏度法被使用。盡管已經不再為人們所關注，但了解這些過 時的技術可能會對解決一些特別的問題有幫助。

❽ 常用的分子生物學技術包括哪些

提取基因組DNA,質粒提取,PCR,電泳,膠回收,酶切,連接,大腸桿菌轉化,真菌轉化（原生質體或ATMT轉化）,SOURTHERN BLOT,NORTHERN BLOT等等

❾ 分子生物學有哪些技術

分子生物學的基本含義
分子生物學是從分子水平研究生命本質為目的的一門新興邊緣學科，它以核酸和蛋白質等生物大分子的結構及其在遺傳信息和細胞信息傳遞中的作用為研究對象，是當前生命科學中發展最快並正在與其它學科廣泛交叉與滲透的重要前沿領域。分子生物學的發展為人類認識生命現象帶來了前所未有的機會，也為人類利用和改造生物創造了極為廣闊的前景。
所謂在分子水平上研究生命的本質主要是指對遺傳、 生殖、生長和發育等生命基本特徵的分子機理的闡明，從而為利用和改造生物奠定理論基礎和提供新的手段。這里的分子水平指的是那些攜帶遺傳信息的核酸和在遺傳信息傳遞及細胞內、細胞間通訊過程中發揮著重要作用的蛋白質等生物大分子。這些生物大分子均具有較大的分子量，由簡單的小分子核苷酸或氨基酸排列組合以蘊藏各種信息，並且具有復雜的空間結構以形成精確的相互作用系統，由此構成生物的多樣化和生物個體精確的生長發育和代謝調節控制系統。闡明這些復雜的結構及結構與功能的關系是分子生物學的主要任務。
二、分子生物學發展簡史
分子生物學的發展大致可分為兩個階段。
1、准備和醞釀階段
19世紀後期到20世紀50年代初，是現代分子生物學誕生的准備和醞釀階段。在這一階段產生了兩點對生命本質的認識上的重大突破：
確定了蛋白質是生命的主要基礎物質
19世紀末Buchner兄弟證明酵母無細胞提取液能使糖發酵產生酒精，第一次提出酶（enzyme）的名稱，酶是生物催化劑。20世紀20-40年代提純和結晶了一些酶（包括尿素酶、胃蛋白酶、胰蛋白酶、黃酶、細胞色素C、肌動蛋白等），證明酶的本質是蛋白質。隨後陸續發現生命的許多基本現象（物質代謝、能量代謝、消化、呼吸、運動等）都與酶和蛋白質相聯系，可以用提純的酶或蛋白質在體外實驗中重復出來。
確定了生物遺傳的物質基礎是DNA
雖然1868年F.Miescher就發現了核素（nuclein），但是在此後的半個多世紀中並未引起重視。20世紀20-30年代已確認自然界有DNA和RNA兩類核酸，並闡明了核苷酸的組成。由於當時對核苷酸和礆基的定量分析不夠精確，得出DNA中A、G、C、T含量是大致相等的結果，因而曾長期認為DNA結構只是「四核苷酸」單位的重復，不具有多樣性，不能攜帶更多的信息，當時對攜帶遺傳信息的侯選分子更多的是考慮蛋白質。40年代以後實驗的事實使人們對核酸的功能和結構兩方面的認識都有了長足的進步。1944年O.T.Avery等證明了肺炎球菌轉化因子是DNA；1952年A.D.Hershey和M.Cha-se用DNA35S和32P分別標記T2噬菌體的蛋白質和核酸，感染大腸桿菌的實驗進一步證明了是遺傳物質。
2、現代分子生物學的建立和發展階段
這一階段是從50年代初到70年代初，以1953年Watson和Crick提出的DNA雙螺旋結構模型作為現代分子生物學誕生的里程碑開創了分子遺傳學基本理論建立和發展的黃金時代。DNA雙螺旋發現的最深刻意義在於：確立了核酸作為信息分子的結構基礎;提出了礆基配對是核酸復制、遺傳信息傳遞的基本方式；從而最後確定了核酸是遺傳的物質基礎，為認識核酸與蛋白質的關系及其在生命中的作用打下了最重要的基礎。在此期間的主要進展包括：
遺傳信息傳遞中心法則的建立
在發現DNA雙螺旋結構同時，Watson和Crick就提出DNA復制的可能模型。其後在1956年A.Kornbery首先發現DNA聚合酶；1958年Meselson及Stahl用同位素標記和超速離心分離實驗為DNA半保留模型提出了證明；1968年Okazaki（岡畸）提出DNA不連續復制模型；1972年證實了DNA復制開始需要RNA作為引物；70年代初獲得DNA拓撲異構酶，並對真核DNA聚合酶特性做了分析研究；這些都逐漸完善了對DNA復制機理的認識。
在研究DNA復制將遺傳信息傳給子代的同時，提出了RNA在遺傳信息傳到蛋白質過程中起著中介作用的假說。1958年Weiss及Hurwitz等發現依賴於DNA的RNA聚合酶；1961年Hall和Spiege-lman用RNA-DNA雜交證明mRNA與DNA序列互補；逐步闡明了RNA轉錄合成的機理。
在此同時認識到蛋白質是接受RNA的遺傳信息而合成的。50年代初Zamecnik等在形態學和分離的亞細胞組分實驗中已發現微粒體（microsome）是細胞內蛋白質合成的部位；1957年Hoagland、Zamecnik及Stephenson等分離出tRNA並對它們在合成蛋白質中轉運氨基酸的功能提出了假設；1961年Brenner及Gross等觀察了在蛋白質合成過程中mRNA與核糖體的結合；1965年Holley首次測出了酵母丙氨酸tRNA的一級結構；特別是在60年代Nirenberg、Ochoa以及Khorana等幾組科學家的共同努力破譯了RNA上編碼合成蛋白質的遺傳密碼，隨後研究表明這套遺傳密碼在生物界具有通用性，從而認識了蛋白質翻譯合成的基本過程。
上述重要發現共同建立了以中心法則為基礎的分子遺傳學基本理論體系。1970年Temin和Baltimore又同時從雞肉瘤病毒顆粒中發現以RNA為模板合成DNA的反轉錄酶，又進一步補充和完善了遺傳信息傳遞的中心法則。
以上簡要介紹了分子生物學的發展過程，可以看到在近半個世紀中它是生命科學范圍發展最為迅速的一個前沿領域，推動著整個生命科學的發展。至今分子生物學仍在迅速發展中，新成果、新技術不斷涌現，這也從另一方面說明分子生物學發展還處在初級階段。分子生物學已建立的基本規律給人們認識生命的本質指出了光明的前景，但分子生物學的歷史還短，積累的資料還不夠，例如：在地球上千姿萬態的生物攜帶龐大的生命信息，迄今人類所了解的只是極少的一部分，還未認識核酸、蛋白質組成生命的許多基本規律；又如即使到2005年我們已經獲得人類基因組DNA3x109bp的全序列，確定了人的5-10萬個基因的一級結構，但是要徹底搞清楚這些基因產物的功能、調控、基因間的相互關系和協調，要理解80%以上不為蛋白質編碼的序列的作用等等，都還要經歷漫長的研究道路。可以說分子生物學的發展前景光輝燦爛，道路還會艱難曲折。
三、分子生物學的主要研究內容
分子生物學主要包含以下三部分研究內容：
1.核酸的分子生物學
核酸的分子生物學研究核酸的結構及其功能。由於核酸的主要作用是攜帶和傳遞遺傳信息，因此分子遺傳學（moleculargenetics）是其主要組成部分。由於50年代以來的迅速發展，該領域已形成了比較完整的理論體系和研究技術，是目前分子生物學內容最豐富的一個領域。研究內容包括核酸/基因組的結構、遺傳信息的復制、轉錄與翻譯，核酸存儲的信息修復與突變，基因表達調控和基因工程技術的發展和應用等。遺傳信息傳遞的中心法則（centraldogma）是其理論體系的核心。
2.蛋白質的分子生物學
蛋白質的分子生物學研究執行各種生命功能的主要大分子──蛋白質的結構與功能。盡管人類對蛋白質的研究比對核酸研究的歷史要長得多，但由於其研究難度較大，與核酸分子生物學相比發展較慢。近年來雖然在認識蛋白質的結構及其與功能關系方面取得了一些進展，但是對其基本規律的認識尚缺乏突破性的進展。
3.細胞信號轉導的分子生物學
細胞信號轉導的分子生物學研究細胞內、細胞間信息傳遞的分子基礎。構成生物體的每一個細胞的分裂與分化及其它各種功能的完成均依賴於外界環境所賦予的各種指示信號。在這些外源信號的刺激下，細胞可以將這些信號轉變為一系列的生物化學變化，例如蛋白質構象的轉變、蛋白質分子的磷酸化以及蛋白與蛋白相互作用的變化等，從而使其增殖、分化及分泌狀態等發生改變以適應內外環境的需要。信號轉導研究的目標是闡明這些變化的分子機理，明確每一種信號轉導與傳遞的途徑及參與該途徑的所有分子的作用和調節方式以及認識各種途徑間的網路控制系統。信號轉導機理的研究在理論和技術方面與上述核酸及蛋白質分子有著緊密的聯系，是當前分子生物學發展最迅速的領域之一。