分子生物學的研究內容有哪些內容

㈠ 現代分子生物學研究的主要內容有哪幾方面

現代分子生物學研究主要內容有：
DNA重組技術（基因工程）
基因表達的調控
生物大分子的結構和功能研究
基因組、功能基因組與生物信息學研究

㈡ 50分 簡述分子生物學的主要研究方向

分子生物學
分子生物學（molecular biology ）從分子水平研究作為生命活動主要物質基礎的生物大分子結構與功能，從而闡明生命現象本質的科學。重點研究下述領域：（1]蛋白質（包括酶）的結構和功能。（2）[核酸的結構和功能，包括遺傳信息的傳遞。（3）生物膜的結構和功能。（4）生物調控的分子基礎。（5）生物進化]。分子生物學是第二次世界大戰後，由生物化學,`遺傳學,微生物學,病毒學,結構分析及高分子化學等不同研究領域結合而形成的一門交叉科學。目前分子生物學已發展成生命科學中的帶頭學科。

隨著]DNA的內部結構和遺傳機制的秘密一點一點呈現在人們眼前，特別是當人們了解到遺傳密碼是由 RNA轉錄表達的以後，生物學家不再僅僅滿足於探索、提示生物遺傳的秘密，而是開始躍躍欲試，設想在分子的水平上去干預生物的遺傳特性。

如果將一種生物的 DNA中的某個遺傳密碼片斷連接到另外一種生物的DNA鏈上去，將DNA重新組織一下，就可以按照人類的願望，設計出新的遺傳物質並創造出新的生物類型，這與過去培育生物繁殖後代的傳統做法完全不同。

這種做法就像技術科學的工程設計，按照人類的需要把這種生物的這個「基因」與那種生物的那個「基因」重新「施工」，「組裝」成新的基因組合，創造出新的生物。這種完全按照人的意願，由重新組裝基因到新生物產生的生物科學技術，就稱為「基因工程」，或者說是「遺傳工程」。

生物學的研究可以說長期以來都是科研的重點，惟其所涉及的方方面面與人類生活緊密相連。本世紀50年代以前的生物學研究，雖然有些已進入了微觀領域，但總的來說，主要是研究生物個體組織、器官、細胞或是亞細胞這些東西之間的相互關系。50年代中期，隨著沃森和克里克揭示出DNA分子的空間結構，生物學才真正開始了其揭開分子水平生命秘密的研究歷程。到70年代，重組DNA技術的發展又給人們提供了研究DNA的強有力的手段，於是分子生物學就逐漸形成了。顧名思義，分子生物學就是研究生物大分子之間相互關系和作用的一門學科，而生物大分子主要是指基因和蛋白質兩大類；分子生物學以遺傳學、生物化學、細胞生物學等學科為基礎，從分子水平上對生物體的多種生命現象進行研究；分子生物學在理論和實踐中的發展也為基因工程的出現和發展打下了良好的基礎，因此可以說基因工程就是分子生物學的工程應用。現在基因工程所展現出的強大生命力和巨大的經濟發展潛力完全得益於分子生物學的迅猛發展，而且有證據表明，基因工程的進一步發展仍然要依賴於分子生物學研究的發展。

分子生物學是從分子水平研究生物大分子的結構與功能從而闡明生命現象本質的科學。自20世紀50年代以來，分子生物學一直是生物學的前沿與生長點，其主要研究領域包括蛋白質體系、蛋白質-核酸體系和蛋白質-脂質體系。

生物大分子，特別是蛋白質和核酸結構功能的研究，是分子生物學的基礎。現代化學和物理學理論、技術和方法的應用推動了生物大分子結構功能的研究，從而出現了分子生物學的蓬勃發展。

分子生物學的發展簡史

結構分析和遺傳物質的研究在分子生物學的發展中作出了重要的貢獻。結構分析的中心內容是通過闡明生物分子的三維結構來解釋細胞的生理功能。

1912年英國布喇格父子建立了 X射線晶體學，成功地測定了一些相當復雜的分子以及蛋白質的結構。以後布喇格的學生阿斯特伯里和貝爾納又分別對毛發、肌肉等纖維蛋白以及胃蛋白酶、煙草花葉病毒等進行了初步的結構分析。他們的工作為後來生物大分子結晶學的形成和發展奠定了基礎。

20世紀50年代是分子生物學作為一門獨立的分支學科脫穎而出並迅速發展的年代。首先在蛋白質結構分析方面，1951年提出了α-螺旋結構，描述了蛋白質分子中肽鏈的一種構象。1955年桑格完成了胰島素的氨基酸序列的測定。接著肯德魯和佩魯茨在 X射線分析中應用重原子同晶置換技術和計算機技術，分別於1957和1959年闡明了鯨肌紅蛋白和馬血紅蛋白的立體結構。1965年中國科學家合成了有生物活性的胰島素，首先實現了蛋白質的人工合成。

另一方面，德爾布呂克小組從1936年起選擇噬菌體為對象開始探索基因之謎。噬菌體感染寄主後半小時內就復制出幾百個同樣的子代噬菌體顆粒，因此是研究生物體自我復制的理想材料。

1940年比德爾和塔特姆提出了「一個基因，一個酶」的假設，即基因的功能在於決定酶的結構，且一個基因僅決定一個酶的結構。但在當時基因的本質並不清楚。1944年埃弗里等研究細菌中的轉化現象，證明了DNA是遺傳物質。

1953年沃森和克里克提出了DNA雙螺旋結構，開創了分子生物學的新紀元。並在此基礎上提出的中心法則，描述了遺傳信息從基因到蛋白質結構的流動。

遺傳密碼的闡明則揭示了生物體內遺傳信息的貯存方式。1961年雅各布和莫諾提出了操縱子的概念，解釋了原核基因表達的調控。到20世紀60年代中期，關於DNA自我復制和轉錄生成RNA的一般性質已基本清楚，基因的奧秘也隨之開始解開了。

僅僅三十年左右的時間，分子生物學經歷了從大膽的科學假說，到經過大量的實驗研究，從而建立了本學科的理論基礎。進入70年代，由於重組DNA研究的突破，基因工程已經在實際應用中開花結果，根據人的意願改造蛋白質結構的蛋白質工程也已經成為現實。

分子生物學的基本內容

蛋白質的結構單位是α-氨基酸。常見的氨基酸共20種。它們以不同的順序排列可以為生命世界提供天文數字的各種各樣的蛋白質。

蛋白質分子結構的組織形式可分為四個主要的層次。一級結構，也叫化學結構，是分子中氨基酸的排列順序。首尾相連的氨基酸通過氨基與羧基的縮合形成鏈狀結構，稱為肽鏈。肽鏈主鏈原子的局部空間排列為二級結構。二級結構在空間的各種盤繞和捲曲為三級結構。有些蛋白質分子是由相同的或不同的亞單位組裝成的，亞單位間的相互關系叫四級結構。

蛋白質的特殊性質和生理功能與其分子的特定結構有著密切的關系，這是形形色色的蛋白質所以能表現出豐富多彩的生命活動的分子基礎。研究蛋白質的結構與功能的關系是分子生物學研究的一個重要內容。

隨著結構分析技術的發展，現在已有幾千個蛋白質的化學結構和幾百個蛋白質的立體結構得到了闡明。70年代末以來，採用測定互補DNA順序反推蛋白質化學結構的方法，不僅提高了分析效率，而且使一些氨基酸序列分析條件不易得到滿足的蛋白質化學結構分析得以實現。

發現和鑒定具有新功能的蛋白質，仍是蛋白質研究的內容。例如與基因調控和高級神經活動有關的蛋白質的研究現在很受重視。

生物體的遺傳特徵主要由核酸決定。絕大多數生物的基因都由DNA構成。簡單的病毒如噬菌體的基因組是由46000個核苷酸按一定順序組成的一條雙股DNA。由於是雙股DNA，所以通常以鹼基對計算其長度。

遺傳信息要在子代的生命活動中表現出來，需要通過復制、轉錄和轉譯。復制是以親代DNA為模板合成子代DNA分子。轉錄是根據DNA的核苷酸序列決定一類RNA分子中的核苷酸序列；後者又進一步決定蛋白質分子中氨基酸的序列，就是轉譯。因為這一類RNA起著信息傳遞作用，故稱信使核糖核酸。

基因在表達其性狀的過程中貫串著核酸與核酸、核酸與蛋白質的相互作用。DNA復制時，雙股螺旋在解旋酶的作用下被拆開，然後DNA聚合酶以親代DNA鏈為模板，復制出於代DNA鏈。轉錄是在RNA聚合酶的催化下完成的。

生物體內普遍存在的膜結構，統稱為生物膜。它包括細胞外周膜和細胞內具有各種特定功能的細胞器膜。從化學組成看，生物膜是由脂質和蛋白質通過非共價鍵構成的體系。很多膜還含少量糖類，以糖蛋白或糖脂形式存在。

生物體的能量轉換主要在膜上進行。生物體取得能量的方式，或是像植物那樣利用太陽能在葉綠體膜上進行光合磷酸化反應；或是像動物那樣利用食物在線粒體膜上進行氧化磷酸化反應。這二者能量來源雖不同，但基本過程非常相似，最後都合成腺苷三磷酸。

生物體利用食物氧化所釋放能量的效率可達70%左右，而從煤或石油的燃燒獲取能量的效率通常為20～40％，所以生物力能學的研究很受重視。對生物膜能量轉換的深入了解和模擬，將會對人類更有效地利用能量作出貢獻。

生物膜的另一重要功能是細胞或細胞膜內外的信息傳遞。在細胞表面，廣泛地存在著一類稱為受體的蛋白質。激素和葯物的作用都需通過與受體分子的特異性結合而實現。癌變細胞表面受體物質的分布有明顯變化。細胞膜的表面性質還對細胞分裂繁殖有重要的調節作用。

對細胞表面性質的研究帶動了糖類的研究。糖蛋白、蛋白聚糖和糖脂等生物大分子結構與功能的研究越來越受到重視。從發展趨勢看，寡糖與蛋白質或脂質形成的體系將成為分子生物學研究的一個新的重要的領域。

分子生物學的成就說明：生命活動的根本規律在形形色色的生物體中都是統一的。例如，不論在何種生物體中，都由同樣的氨基酸和核苷酸分別組成其蛋白質和核酸。遺傳物質，除某些病毒外，都是 DNA，並且在所有的細胞中都以同樣的生化機制進行復制。

物理學的成就證明，一切物質的原子都由為數不多的基本粒子根據相同的規律所組成，說明了物質世界結構上的高度一致，揭示了物質世界的本質，從而帶動了整個物理學科的發展。分子生物學則在分子水平上揭示了生命世界的基本結構和生命活動的根本規律的高度一致，揭示了生命現象的本質。和過去基本粒子的研究帶動物理學的發展一樣，分子生物學的概念和觀點也已經滲入到基礎和應用生物學的每一個分支領域，帶動了整個生物學的發展，使之提高到一個嶄新的水平。

過去生物進化的研究，主要依靠對不同種屬間形態和解剖方面的比較來決定親緣關系。隨著蛋白質和核酸結構測定方法的進展，比較不同種屬的蛋白質或核酸的化學結構，即可根據差異的程度，來斷定它們的親緣關系。由此得出的系統進化樹，與用經典方法得到的是基本符合的。

採用分子生物學的方法研究分類與進化有特別的優越性。首先，構成生物體的基本生物大分子的結構反映了生命活動中更為本質的方面。其次，根據結構上的差異程度可以對親繞關系給出一個定量的，因而也是更准確的概念。第三，對於形態結構非常簡單的微生物的進化，則只有用這種方法才能得到可靠結果。

分子生物學在生物工程技術中也起了巨大的作用，1973年重組DNA技術的成功，為基因工程的發展鋪平了道路。80年代以來，已經採用基因工程技術，把高等動物的一些基因引入單細胞生物，用發酵方法生產干擾素、多種多肚激素和疫苗等，基因工程的進一步發展將為定向培育動、植物和微生物良種以及有效地控制和治療一些人類遺傳性疾病提供根本性的解決途徑。

從基因調控的角度研究細胞癌變也已經取得不少進展。分子生物學將為人類最終征服癌症做出重要的貢獻。

㈢ 分子生物學是什麼

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。 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。 分子生物學的發展大致可分為三個階段。 一、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。在此期間對蛋白質結構的認識也有較大的進步。1902年EmilFisher證明蛋白質結構是多肽；40年代末，Sanger創立二硝基氟苯（DNFB）法、Edman發展異硫氰酸苯酯法分析肽鏈N端氨基酸；1953年Sanger和Thompson完成了第一個 多肽分子--胰島素A鏈和B鏈的氨基全序列分析。由於結晶X-線衍射分析技術的發展，1950年Pauling和Corey提出了α-角蛋白的α-螺旋結構模型。所以在這階段對蛋白質一級結構和空間結構都有了認識。 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候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。在對DNA結構的研究上，1949-52年S.Furbery等的X-線衍射分析闡明了核苷酸並非平面的空間構像，提出了DNA是螺旋結構；1948-1953年Chargaff等用新的層析和電泳技術分析組成DNA的礆基和核苷酸量，積累了大量的數據，提出了DNA礆基組成A=T、G=C的Chargaff規則，為礆基配對的DNA結構認識打下了基礎。

㈣ 試述分子生物學研究的主要內容及其在生命科學中地位。

【答案】：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。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。
②基敬慎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。
③細胞稿稿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。研究的目標是闡明生命活動的分子機理，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。
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，是當前生命科學中發展最快並正在與其他學科廣泛交叉與滲透的重要前沿領域，它的出現推動著整個生命科搏敬學的發展。

㈤ 生命科學的研究和發展從植物,動物,人體,遺傳和環境方面回答

21世紀生命科學的研究進展和發展趨勢
20世紀後半葉生命科學各領域所取得的巨大進展,特別是分子生物學的突破性成就,使生命科學在自然科學中的位置起了革命性的變化.很多科學家認為,在未來的自然科學中,生命科學將要成為帶頭學科,甚至預言21世紀是生物學世紀,雖然目前對這些論斷還有不同看法,但勿庸置疑,在21世紀生命科學將繼續蓬勃發展,生命科學對自然科學所起的巨大推動作用,決不亞於19世紀與20世紀上半葉的物理學.假如過去生命科學曾得益於引入物理學、化學和數學等學科的概念、方法與技術而得到長足的發展,那麼,未來生命科學將以特有的方式向自然科學的其他學科進行積極的反饋與回報.當21世紀來臨的時候,一些有遠見的科學家、思想家與政治家將日益嚴重的諸多人類社會問題,如人口、地球環境、食物、資源與健康等重大問題的解決,莫不寄希望於生命科學與生物技術的進步.
2· 08·生命科學將成為21世紀自然科學的帶頭學科
20世紀50年代DNA雙螺旋結構模型的發現,隨後遺傳信息傳遞「中心法則」的確立與DNA重組技術的建立使生命科學的面貌起了根本性的變化.分子生物學與遺傳學的結合將用10一15年測定出人清答類基因組30億個鹼基對（遺傳密碼）的全序列,人體細胞約有10萬個基因.人類基因組的「工作草圖」迄今20％的測序已達99.99%的准確率和完成率,今後將要繼續發現與闡明大量新的重要基因,諸如控制記憶與行為的基因,控制細胞衰老與程序性死亡的基因,新的癌基因與抑癌基因,以及與大量疾病有關的基因.將利用這些成果去為人類健康服務.
70年代後,分子生物學的發展,以基因工程為代表的生物工程的出現,生物技術通過對DNA鏈的精確切割與有目的地重組,使有目的地改良生物的性狀與品質成為可能.迄今生物工程所取得的成就已在生產上顯示出誘人的前景,盡管還存在有不少爭議的問題,但很有可能成為21世紀的新興產業.
發育生物學將要快速地興起,它將要回答無數科學家100多年來孜孜以求而未解決的重大課題,一個受精卵通過細胞分裂與分化如何發育成為結構與功能無比復雜的個體,闡明在個體發育中時空上有條不紊的程序控制機理,從而為人類徹底控制動植物生長、發育創造條件.
RNA分子既有遺傳信息功能又有酶功能的發現,為數十年踏步不前的難題「生命如何起源」的解決提供了新的契機.在21世紀,人們還要試圖在實驗室人工合成生命體.人們己有可能利用生物技術將保存在特殊環境中的古生物或凍乾的屍體的DNA擴增,揭示其遺傳密碼,建立已絕滅生物的基因庫,研究生物的進化與分類問題.
神經科學的崛起,預示著生命科學又一個高峰的來臨.腦是含有1011細胞的無比復雜的高級結構體系,21世紀初從分子到行為水平的各個層次對腦功能的研究都將有重大突破,在闡明學習.記憶.思維.行為與感情機理等方面也將有重大進展.腦機能在理論上的進展將會促進新一代智能計算機的研製,這可能成為未來生命科學對自然科學與技術科學回報的最好例子.
生態學可能是最直接為人類生存環境服務並對國民經濟持續與協調發汪正逗展起重要作用的科學.生態學的理論與實踐為中國三峽水庫建設提供的決策依據就是一個例證.保護生物的多樣性是當前生命科學最緊迫的任務之一.據可靠的數據說明每天約有100多種生物在地球上絕滅,很多生物在沒有被人類認識以前就已消亡,這對人類無疑是一種災難.生態學與生物多樣性保護與利用的研究成果將指導人類遵循自然規律積極保護自己生存環境,否則人類的物質文明與精神文明都要受到災難性影響.
順應生命科學迅速發展的形勢,發達國家 *** 及一些國際組織先後提出了《國際地圈及生物圈計劃》、《人類基因組作圖與測序計劃》、《人類前沿科學計劃》、《腦的十年》及《生物多樣性利用與保護研究》等投資巨大的生命科學研究計劃.其中僅《人類基因組作圖與測序計劃》,一項預算就高達30億美元.
由於生命科學的發展,人才的需求量激增,近年除越來越多的物理學家,化學家與技術科學家被吸引到生物學研究領域外,以美國為例,近年統計48萬博士學位獲得者中從事生命科學的佔51％.優秀青年科學家流向生命科學前沿,這是21世紀生命科學欣欣向榮的動力與源泉.
2． 08． 2 21世紀初生命科學的困賣重大分支學科和發展趨勢
80年代有遠見的生物學家把分子生物學（包括分子遺傳學）、細胞生物學、神經生物學與生態學列為當前生物科學的四大基礎學科,無疑是正確地反映了現代生命科學的總趨勢.遺傳學（主要是分子遺傳學）不僅當前是生物科學的帶頭學科,在今後多年還將保持其在生命科學中的核心作用.
有些科學家早就預測到,由於分子生物學、細胞生物學與遺傳學的結合,必然促進發育生物學的蓬勃發展,從而提出發育生物學將成為21世紀生命科學的「新主人」,這種預測已逐漸變為現實.
分子生物學（包括分子遺傳學）在生命科學中的主流地位,以及它在推動整個生命科學發展中所起的巨大作用是無可爭辯的.細胞是生命活動基本的結構與功能單位,細胞生物學作為生物科學的基礎學科地位必須給予重視.
很多生物科學家認為神經科學或腦科學的崛起將代表著生命科學發展的下一個高峰,然後將促進認知科學與行為科學的興起.
生態學可能是最直接為人類生存環境服務,井對國民經濟持續與協調發展起重要作用的學科.
A.分子生物學
分子生物學是在分子水平上研究生命現象本質與規律的學科.核酸與蛋白質（有人認為還有糖）是生命的最基本物質,因此核酸與蛋白質結構與功能的研究今後仍然是分子生物學研究的主要內容.蛋白質是生命活動的主要承擔者,幾乎一切生命活動都要依靠蛋白質（包括酶）來進行.蛋白質分子結構與功能的研究除了要闡明由氨基酸形成的並有一定順序的肽鏈結構外,今後將特別重視肽鏈拆疊成的特定的三維空間結構,因為蛋白質生物功能與它的空間構型關系極為密切,核酸是遺傳信息的攜帶者與傳遞者,遺傳信息由DNA～RNA一蛋白質的傳遞過程,稱為遺傳信息傳遞的「中心法則」,是分子生物學（分子遺傳學）研究的核心.其基本問題己比較清楚,當前研究的重點是：
①約經10一15年,人類基因組30億個鹼基對全序列（遺傳密碼）可以測出,這是具有里程碑意義的工作；
②真核生物基因表達過程在各層次上調節的研究仍然是今後相當長一段時間的任務. 分子生物學的概念、方法與技術和各學科的滲透,正在形成很多新的學科,諸如分子遺傳學、細胞分子生物學、神經分子生物學、分子分類學、分子葯理學與分子病理學等等.因此分子生物學在生命科學中的主導作用還將要持續下去.
B.遺傳學
遺傳學比分子生物學更具有自己獨立的學科體系.但現代遺傳學與分子生物學是不可分割、相互交叉的兩個學科,且很難截然分開.
有些著名的遺傳學家把遺傳學概括稱為基因學,因為現代遺傳學主要是研究生物體遺傳信息傳遞與表達的學科.基因攜帶的信息是由基因的結構所決定,信息的表達是由基因的功能實現的,因此遺傳學研究的是基因的結構與功能.從遺傳學的角度看,所有生命現象的機制,追根究底都會與基因的結構與功能相關.因此遺傳學在今後較長時間仍然是生命科學的核心學科和推動力.
有人估計人體細胞內約有10萬個基因,迄今弄清楚的不到5％,所以與重要生命活動有關與疾病有關的新基因的發現與闡明將是今後幾十年的重要任務.
C.細胞生物學
著名生物學家威爾遜（Wilson）早在20世紀20年代就提出一句名言「一切生物學關鍵問題必須在細胞中找尋」,至今還有著很深的內涵.魏斯曼與摩爾根都曾先後試圖在細胞研究的基礎上建立遺傳、發育與進化統一的理論,雖然當時沒有找到具體解決的途徑,但關於細胞的知識在生物科學中的重要性是顯而易見的.細胞是一切生命活動結構與功能的基本單位,細胞生物學是研究細胞生命活動基本規律的科學,細胞的結構.細胞代謝、細胞遺傳、細胞的增殖與分化,細胞信息的傳遞與細胞的通訊等是細胞生物學主要研究內容.雖然今後細胞生物學研究的內容是全方位的,但概括起來可能是兩個基本點：
一是基因與基因產物如何控制細胞的重要生命活動,如生長、增殖、分化與衰老等,在此要涉及到一個全新的問題,細胞內外信號如何傳遞；二是基因產物一一蛋白質分子與其他生物分子如何構建與裝配成細胞的結構,並行使細胞的有序的生命活動.
今後20多年,以下一些問題可望取得重要進展與突破：
①遺傳信息的儲存、復制與表達的主要執行者——染色體的結構與功能可能在不同的結構層次上得到闡明.
②細胞骨架（包括核骨架與染色體骨架）的研究將得到全方位的進展.
③細胞生物學與分子生物學、遺傳學的結合,將在細胞分化機理研究方面有重要突破,為發育生物學快速發展奠定基礎.
④細胞衰老與細胞程序化死亡的機理將在更深層次上闡明.
⑤以細胞分子生物學為骨幹學科與其他學科結合,人工裝配生命體的理想可能逐步 實現.
D．發育生物學
從一個受精卵通過細胞分裂與分化如何發育成為一個結構與功能復雜的個體,是至今未能解決的生命科學的重大課題,也是發育生物學的主課題.由於近幾十年分子生物學、遺傳學與細胞生物學所取得一一系歹（突破性成果與知識的積累,已為解決這一重大課題創造了條件,這也就是今後發育生物學應運而飛速發展的原因.
發育生物學當今要解決的基本問題是細胞的基因如何按一定的時空關系選擇性地表達專一性的蛋白質,從而控制細胞的分化與個體發育.闡明基因在多層次水平上控制胚胎的發育就不僅是涉及到個別基因的問題,而是一系列調節基因在時空上的聯系與配合,從而支配發育的程序.雖然這是難度極大的課題,但近年已初見端倪並有所突破.估計今後發育生物學將沿著這條道路深入下去,並可望取得豐碩的成果.
E．神經科學（或腦科學）
神經科學是研究人與動物神經系統（主要是腦）的結構與功能,在分子水平、神經網路水平、整體水平乃至行為水平闡明神經系統特別是腦的活動規律的學科群.腦的結構與功能是無比復雜的高級體系,含有10 11細胞.它是感覺、運動、學習、記憶、感情、行為與思維的活動基礎.大腦細胞,口何指導人與動物的行為是未來生物學中最富潛力與最吸引人的領域；神經科學的崛起,預示著生命科學又有一個高峰的來臨.神經科學或腦科學必然在下世紀促進認知科學與行為科學的興起.因此各國 *** 投入巨資支持這一課題,包括美國總統簽署的「命名1990年1月1日為腦的10年」不是沒有道理的.
在今後幾十年內可以預示到的神經科學突破性的進展可能包括：
①在分子到行為的各層次上闡明學習、記憶與認知等活動的基礎；
②很快會發現與闡明一系列與記憶、行為有關的基因與基因產物；
③神經細胞的分化與神經系統的發育研究會有重大進展；
④腦機能在理論上的進展與突破（如模式識別、聯想記憶、思維邏輯機理的闡明）會 促進新一代智能計算機與智能機器人的研製；
⑤一系列神經性疾病與精神病的病因可望在神經生物學研究中得到解釋.
F．主態學（包括物種多樣性保護研究）
生態學是研究有機體與周圍環境——包括非生物環境與生物環境相互關系的科學. 由於生態學理論與應用是與世界環境保護.資源合理開發與保護,以至人類本身在地球上繼續生存緊密相關的,尤其是地球環境日益惡化的情況下,生態學的重要性就變得十分突出.未來生態學的主要任務是協調人類活動與環境的關系.所以生態學經典學科的概念與研究內容必然要適應人類生存環境的保護與社會經濟持續發展的要求而不斷改變.
今後生態學研究的重點可能表現在以下方面：
①生態群落的多樣性、穩定性與演變規律與人類活動的關系；
②全球氣候變化對生態系統結構與功能的影響；
③生物多樣性的保護和永續利用也是保護人類自身生存環境尤其是拯救瀕臨絕滅的 生物種類更加具有緊迫性；
④城市生態學與經濟生態學將迅速發展；
⑤生態工程與生態技術將在國民經濟建設中發揮作用.
G．空間生命科學
空間環境向生命科學提出了新的挑戰,也為生命科學的發展提供了機遇.
21世紀人類的空間活動將要離開地球附近,探索月球及其他太陽系的大體.這就要求人在地球外各種環境中能長期地生活和工作,首先是在,長期空間飛行器中航行,月球站以及火星或火衛站等,空間醫學必須有重大突破,解決長期在地外空間所遇到的宇航員骨質疏鬆,肌肉萎縮和兔疫功能變化等生理學難題,同時,與開拓大疆相關聯的是受控生態系統,創造一個不需要外界補給,而使人們能在其中長期生活的環境.這些問題有希望在21世紀20一30年代解決,其中空間生理學問題有可能利用中醫和中葯的方法取得某些重大突破.
地球外層空間為研究重力生物學提供了理想的條件,重力條件對各種層次結構生物的影響仍然是21世紀重力生物學的主題,今後的研究重點將集中於細胞,綠色植物,一些微生物和小動物.特別是重力環境對哺乳動物細胞形態、結構、變異和基因表達的影響將是一個熱點.重力生物學的學術意義在於揭示重力效應在生物進化過程中的作用,是自然科學的基本問題；另一方面,重力生物學的成果將是空間制葯及空間生態系統等應用領域的基礎,重力生物學的學術和應用都是下個世紀的重要課題,可望在21世紀20-30年代取得突破性的進展.
地外生物探索是生命起源的重大課題,其中地球以外的智能生物探索是一個長期的 課題.地球上的人類正在向外層空間發射電波和接收訊號.外星人與地球人之間可能存在的學術和技術差距不僅是一種危險,也是自然科學的重大前沿問題,將被持續地研究下去.
2． 08． 5 21世紀初生命科學最有可能突破的領域
①人類基因組的全序列（遺傳密碼）將在10一15年測定完畢,為全部遺傳信息的破譯奠定基礎.
②與生命活動有關的重要基因與重要疾病有關的基因將被陸續發現,其中特別引人注目的是控制記憶與行為的基因、控制衰老與細胞程序性死亡的基因、控制細胞增殖的系列基因、胚胎發育多層次網路調節基因.新的癌基因與抑癌基因的發現與其生物學功能的釋明將大大提高對生命本質的了解.
③人與動物的高級生命活動：感知、思維、記憶、行為與感情的發生與活動機制在腦科學研究突破的基礎上,有更深的認識.
④癌症的治療將有全面的突破,愛滋病的防治得到控制.
⑤在闡明地球上原始生命起源的基礎上,人類還可能在實驗室合成生命體,這種生命體應具有原始細胞的基本特徵.
此外生命科學與農業科學的交融,將全面更新、拓展與創新現代化農業.

㈥ 分子生物學的基本內容

蛋白質的特殊性質和生理功能與其分子的特定結構有著密切的關系，這是形形色色的蛋白質所以能表現出豐富多彩的生命活動的分子基礎。研究蛋白質的結構與功能的關系是分子生物學研究的一個重要內容。
隨著結構分析技術的發展，1962年已有幾千個蛋白質的化學結構和幾百個蛋白質的立體結構得到了闡明。70年代末以來，採用測定互補DNA順序反推蛋白質化學結構的方法，不僅提高了分析效率，而且使一些氨基酸序列分析條件不易得到滿足的蛋白質化學結構分析得以實現。
發現和鑒定具有新功能的蛋白質，仍是蛋白質研究的內容。例如與基因調控和高級神經活動有關的蛋白質的研究很受重視。 生物體的遺傳特徵主要由核酸決定。絕大多數生物的基因都由 DNA構成。簡單的病毒，如λ噬菌體的基因組是由 46000個核苷酸按一定順序組成的一條雙股DNA（由於是雙股DNA，通常以鹼基對計算其長度）。細菌，如大腸桿菌的基因組，含4×10^6鹼基對。人體細胞染色體上所含DNA為3×10^9鹼基對。
遺傳信息要在子代的生命活動中表現出來，需要通過復制、轉錄和轉譯。復制是以親代 DNA為模板合成子代DNA分子。轉錄是根據DNA的核苷酸序列決定一類RNA分子中的核苷酸序列；後者又進一步決定蛋白質分子中氨基酸的序列，就是轉譯。因為這一類RNA起著信息傳遞作用，故稱信使核糖核酸(mRNA）。由於構成RNA的核苷酸是4種，而蛋白質中卻有20種氨基酸，它們的對應關系是由mRNA分子中以一定順序相連的 3個核苷酸來決定一種氨基酸，這就是三聯體遺傳密碼。
基因在表達其性狀的過程中貫串著核酸與核酸、核酸與蛋白質的相互作用。DNA復制時，雙股螺旋在解旋酶的作用下被拆開，然後DNA聚合酶以親代DNA鏈為模板，復制出子代 DNA鏈。轉錄是在RNA聚合酶的催化下完成的。轉譯的場所核糖核蛋白體是核酸和蛋白質的復合體，根據mRNA的編碼，在酶的催化下，把氨基酸連接成完整的肽鏈。基因表達的調節控制也是通過生物大分子的相互作用而實現的。如大腸桿菌乳糖操縱子上的操縱基因通過與阻遏蛋白的相互作用控制基因的開關。真核細胞染色質所含的非組蛋白在轉錄的調控中具有特殊作用。正常情況下，真核細胞中僅2～15%基因被表達。這種選擇性的轉錄與轉譯是細胞分化的基礎。 生物體內普遍存在的膜結構，統稱為生物膜。它包括細胞外周膜和細胞內具有各種特定功能的細胞器膜。從化學組成看，生物膜是由脂質和蛋白質通過非共價鍵構成的體系。很多膜還含少量糖類，以糖蛋白或糖脂形式存在。
1972年提出的流動鑲嵌模型概括了生物膜的基本特徵：其基本骨架是脂雙層結構。膜蛋白分為表在蛋白質和嵌入蛋白質。膜脂和膜蛋白均處於不停的運動狀態。
生物膜在結構與功能上都具有兩側不對稱性。以物質傳送為例，某些物質能以很高速度通過膜，另一些則不能。象海帶能從海水中把碘濃縮 3萬倍。生物膜的選擇性通透使細胞內pH和離子組成相對穩定，保持了產生神經、肌肉興奮所必需的離子梯度，保證了細胞濃縮營養物和排除廢物的功能。
生物體的能量轉換主要在膜上進行。生物體取得能量的方式，或是像植物那樣利用太陽能在葉綠體膜上進行光合磷酸化反應；或是像動物那樣利用食物在線粒體膜上進行氧化磷酸化反應。這二者能量來源雖不同，但基本過程非常相似，最後都合成腺苷三磷酸。對於這兩種能量轉換的機制，P.米切爾提出的化學滲透學說得到了越來越多的證據。生物體利用食物氧化所釋放能量的效率可達70%左右，而從煤或石油的燃燒獲取能量的效率通常為20～40%，所以生物力能學的研究很受重視。對生物膜能量轉換的深入了解和模擬將會對人類更有效地利用能量作出貢獻。
生物膜的另一重要功能是細胞間或細胞膜內外的信息傳遞。在細胞表面，廣泛地存在著一類稱為受體的蛋白質。激素和葯物的作用都需通過與受體分子的特異性結合而實現。癌變細胞表面受體物質的分布有明顯變化。細胞膜的表面性質還對細胞分裂繁殖有重要的調節作用。
對細胞表面性質的研究帶動了糖類的研究。糖蛋白、蛋白聚糖和糖脂等生物大分子結構與功能的研究越來越受到重視。從發展趨勢看，寡糖與蛋白質或脂質形成的體系將成為分子生物學研究的一個新的重要的領域。

㈦ 分子生物學的核心內容是什麼

進入20世紀以後，在物理學和化學的影響和滲透下，生物學的發展逐漸由觀察生命活動的現象深入到認識生命活動的本則罩質，從而形成了一門全新的學科——分子生物學。其核心內容是通過對生物體的主要物質基礎，特別是蛋白質、酶和核酸等生物大分子的結構和運動規律的研究來探討生命現象的本質。

自20世紀50年代以來，分子生物學發展很快，取得了一批重大成果：作為遺傳物質基礎的核酸雙螺旋結構的發現；蛋白質和核酸的人工合成；蛋白質、酶、核酸化學結構和空間結構的測定，以及這些生物大分子的結構與功能的關系，等等。分子生物學的這些成就，尤其是蛋白質的全化學合成，使得人們更加看清了生命現象並不備盯讓神秘，是人類可以認識並掌握的。不少學者認為，21世紀將是分子生物學的黃金時代。

分子生物學的興起，開始揭示出豐仿局富多採的生命世界在分子水平的基本結構和基礎生命活動的高度一致性，這表明分子生物學確已開始揭示生命現象本質了。

㈧ 分子生物學的含義是什麼分子生物學的主要研究內容有哪些

分子生物學（molecular biology)從分子水平研究生物大分子的結構與功能從而闡明生命現象本質的科學.分子生物學是生物學的前沿與生長點,其主要研究領域包括蛋白質體系、蛋白質-核酸體系 （中心是分子遺傳學)和蛋白質-脂質體系（即生物膜）

㈨ 說出分子生物學的主要研究內容.

分子生物學
英文名稱：molecular biology
定義：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.

㈩ 分子生物學是指什麼

分子生物學是指在分子水平上研究生命現象的科學，從生物大分子(核酸、蛋白質)的結構、功能和生物合成等方面來闡明各種生命現象的本質。研究內容包括各種生命過程，如光合作用、發育的分子機制、神經活動的機理、癌的發生等。

生物大分子，特別是蛋白質和核酸結構功能的研究，是分子生物學的基礎。現代化學和物理學理論、技術和方法的應用推動了生物大分子結構功能的研究，分子生物學和生物化學及生物物理學關系十分密切，它們之間的主要區別在於：

（1）生物化學和生物物理學是用化學的和物理學的方法研究在分子水平，細胞水平，整體水平乃至群體水平等不同層次上的生物學問題。而分子生物學則著重在分子（包括多分子體系）水平上研究生命活動的普遍規律；

（2）在分子水平上，分子生物學著重研究的是大分子，主要是蛋白質，核酸，脂質體系以及部分多糖及其復合體系。而一些小分子物質在生物體內的轉化則屬生物化學的范圍；

（3）分子生物學研究的主要目的是在分子水平上闡明整個生物界所共同具有的基本特徵，即生命現象的本質；而研究某一特定生物體或某一種生物體內的某一特定器官的物理、化學現象或變化，則屬於生物物理學或生物化學的范疇。