分子生物学有哪些基本技术

❶ 常用检测RNA的分子生物学技术有哪些

PCR技术。
分子生物学技术有PCR、分子克隆、核酸电泳、琼脂糖凝胶电泳测序、DNA，RNA提取、转化外源DNA、体外转录、逆转录、cDNA文库构建、原位杂交等。

❷ 分子生物学的技术有哪些 原理

随着生命科学和化学的不断发展，人们对生物体的认知已经逐渐深入到微观水平。从单个的生物体到器官到组织到细胞，再从细胞结构到核酸和蛋白的分子水平，人们意识到可以通过检测分子水平的线性结构（如核酸序列），来横向比较不同物种，同物种不同个体，同个体不同细胞或不同生理（病理）状态的差异。这就为生物学和医学的各个领域，提供了一个强有力的技术平台。
分子生物学技术：可应用于遗传性疾病的研究和病原体的检测及肿瘤的病因学、发病学、诊断和治疗等方面的研究提高到了基因分子水平。
生物学定义：生物学是研究生命现象和生物活动规律的科学。
据研究对象分为动物学、植物学、微生物学、古生物学等；依研究内容，分为分类学、解剖学、生理学、细胞学、分子生物学、遗传学、进化生物学、生态学等；从方法论分为实验生物学与系统生物学等体系。

❸ 生物化学与分子生物学最常用的实验技术包括什么

分子生物学实验技术，是进行分子生物学理论和应用研究的技术，主要有核酸分离纯化或合成、核苷酸顺序测定、分子杂交和DNA人工重组技术。核心是DNA人工重组技术—核酸分离纯化或合成、核苷酸顺序测定和分子杂交技术都服务于DNA重组技术。

❹ 分子生物学的研究方法有哪些

分子生物学（molecular biology ）：从分子水平上研究生命现象物质基础的学科。研究细胞成分的物理、化学的性质和变化以及这些性质和变化与生命现象的关系，如遗传信息的传递，基因的结构、复制、转录、翻译、表达调控和表达产物的生理功能，以及细胞信号的转导等。

分子生物学中最基本的技术是蛋白质的表达和纯化。首先是编码目的蛋白的DNA序列被克隆（用PCR技术和限制性内切酶）到作为表达载体的质粒中。随后构建好的质粒被引入到宿主细胞。编码序列在质粒上的特殊的启动子元件的驱动下，被宿主细胞的表达系统所表达。质粒上通常还带有抗生素抗性标签以便于质粒筛选。

质粒可以被插入到细菌或动物细胞。外源DNA被引入细菌被称为转化，可以通过电穿孔法、微注射法、正吸收和融合来实现；外源DNA被引入真核细胞，如动物细胞，被称为转染，转染技术包括磷酸钙法、脂质体法和一些有专利权的商用转染试剂。DNA也可以以病毒或病原菌为载体被带入宿主细胞；应用这种病毒或病菌的转染技术于细胞时，用术语来说就是“对细胞进行转导（transce）”。

多聚酶链式反应(PCR)是一项用于体外复制DNA的极为通用的技术。简而言之，PCR技术可以使单链DNA被复制数百万次，也允许用事先确定好的方式对被复制的DNA序列进行改动。例如，PCR技术可以用于引入限制性酶切位点，或者对特定的DNA碱基进行突变（改变）。PCR技术还可以用于从cDNA文库获得特定的DNA片断，或者从另一个角度，用于判断一个cDNA文库中是否含有特定的DNA片断。

凝胶电泳是分子生物学最主要的一项技术。其基本原理是：DNA、RNA和蛋白质可以用电场来进行分离。在琼脂糖凝胶电泳中，DNA和RNA可以被琼脂糖凝胶按其分子大小进行分离。同样，蛋白质可以被SDS－聚丙烯酰胺凝胶电泳（SDS-PAGE）按分子量大小分离；此外，蛋白质还可以由于所带电荷的不同被等电聚焦电泳分离。

❺ 分子生物学技术的分类

目前，常用的分子生物学技术有如下几种 ： PCR- 单链构象多态性分析(PCR- single strand conformation analysis,PCR- SSCP) 是近年来在基因突变检测中运用最广泛的方法之一。PCR- SSCP 技术凭借突变可引起单链DNA三级构象改变,通过观察单链DNA在非变性聚丙烯酰胺凝胶中的迁移率漂移来判断突变。样品经PCR 扩增后，其产物经变性后可以产生2 条单链，如果存在基因突变，哪怕是一个碱基的异常，单链的构象也会发生变化，正常与突变的DNA单链在聚丙烯酰胺凝胶电泳(PAGE) 中，可以显现出不同的带型，从而确定野生型和突变型，PCR- SSCP 分析的主要优点是简易且敏感性较高。但是该技术不能确定突变的部位和性质。PCR- SSCP 突变检测敏感性随PCR 产物长度的增加而降低，一般用于检测较小外显子的突变。有时由于单个核苷酸变化所引起的构象改变很小，用PAGE 电泳就可能无法检出，在PCR 产物或待测DNA 小于200 bp 时，PCR- SSCP 分析能够检测出70%~ 95%的突变。如果以毛细管电泳代替PAGE，则可大为提高突变检测的效率。
Wallace1997 年提出将PCR- SSCP 和异源DNA双链分析（heteroplex analysis,HA) 相结合，称之为SSCP/ HA，部分PCR 产物经变性进行SSCP 分析以了解是否具有突变，其余PCR 产物直接用于电泳，以检出含有突变的异源DNA双链，电泳凝胶经银染，单链DNA所形成的带为橘黄或棕色，而双链DNA则表现为灰黑色。该综合手段可以单链构型多态性和异源双链构型分析两个不同的层次检出突变，是一种经济、迅速的突变检测手段，但无法提供突变位置的信息。
PCR- SSCP 有许多改进技术，如RNA单链构象多态性法（PCR- rSSCP）、双脱氧测序单链片段构象多态分析（PCR- ddF）、限制酶指纹技术(PCR- REF) 等。PCR- rSSCP 法依据RNA构象对单个碱基替代更敏感的原理，在PCR 引物上加上某类启动子，通过转录的RNA构象体的电泳迁移差异进行突变鉴别。PCR- ddF 法把PCR 产物转录，将转录物用反转录酶进行Sanger 双脱氧终止测序反应，通过观察非变性胶上经解链处理所产生的单链漂移、突变后终止片段的获得与缺失来判断突变。PCR- REF 法将RFLP 和SSCP 技术优势组合，将PCR 扩增的待测片段用5~ 6 种限制酶依次消化，混合并进行末端标记，最后经变性处理并在非变性凝胶上电泳分离，从而获得来自片段长度和片段构象的双重突变信息。 变性梯度凝胶电泳(denaturing gradient gel electrophoresis,DGGE) 利用由碱基序列所决定的DNA片段溶解度或变性度的差异，达到分离野生型与突变型DNA片段的目的，该手段分辨率达一个碱基。当DNA 双链沿变性剂浓度梯度增加的聚丙烯酰胺凝胶迁移时，DNA分子中解链温度（Tm) 低的部分逐渐变性解链。一般总是错配碱基部分的异源双链Tm最低，最容易解链，其次是富含AT 碱基对的部位，富含GC碱基对的部位Tm值较高所以解链较难。因此，正常DNA双链和异源双链在梯度变性胶中电泳时，异源双链总是先解链。将PCR 产生的双链DNA在浓度递增的尿素和甲酰胺变性聚丙烯酰胺凝胶上电泳，当某一DNA片段迁移到变性剂浓度与其最低Tm相当的位置时，该片段低温解链部分的双链打开，部分解链导致DNA迁移速度明显下降，观察样品的迁移率变化即可判断是否存在变异。DGGE 敏感性高，即便异源双链中仅含一个错配碱基，在电泳时也可分辨其迁移率的改变。DGGE 方法的单碱基突变检出率在DNA片段长度600 bp 以内可以达到95%。
DGGE 的成功有赖于双链DNA内部低温解链部分变性后迁移率的改变。但在相当于最高Tm的变性剂浓度的位置，相应的DNA片段可能全部解链，使试验无法检出存在于高Tm DNA片段中的碱基替换。为了解决此问题，可以在一个PCR 引物的5 ' 端设计一段富含GC的尾巴，从而使PCR 扩增产物的一端富含GC 碱基对，保证了绝大多数DNA片段不会发生完全解链，在最高变性剂浓度区域仍然可以分辨出部分解链的异源双链，这一改进使DGGE 的突变检出率接近100%，但DGGE 只能检测突变是否存在而不能确定突变的位置。
DGGE 方法需要设计特定片段最佳的PCR引物以及最佳变性条件，这一过程比较复杂，梯度变性胶的制备需要的设备较昂贵，所以在常规实验室不易实施。 等位基因特异性扩增法（allele- specific amplificarion,ASA) 是基于PCR技术的一种单核苷酸突变检测法，是分析已知碱基替代或微小片段缺失和插入型突变的常规技术。在PCR 的引物设计中，根据已知突变位点性质在引物3 ' 端或中间设计一错配碱基，使之仅能与突变型或野生型基因互补而只扩增突变型或野生型基因。
ASA技术只需一步PCR反应，甚至无需电泳和标记技术。因其快速，重复性强，耗资少，无同位素污染以及高效性等特点，将成为有前途的适应于人群大规模突变筛查的方法。应用该方法最好避免错配碱基为G: T，这种错配可能引发扩增反应。 化学裂解错配碱基法（chemical cleavage mismatch,CCM) 通过化学修饰并切割异源DNA双链中错配碱基，达到检测点突变的目的。其原理是末端标记的DNA片段暴露于可以识别并修饰异源双链中错配碱基的化学试剂中（如错配的胞嘧啶可被羟胺修饰，错配的胸腺嘧啶可被四氧化锇修饰），被修饰的位点随即可被杂氮环已烷等化学物质裂解。DNA修饰裂解后，电泳观察DNA片段长度即可知道突变是否存在。该技术较其他突变检测系统有更多的优越性，可以扫描1~ 2 kb 的大片段DNA并在随后的顺序分析中定位突变位点，其效率可达100%。该手段通常首先对目标DNA和野生型DNA进行PCR 扩增，然后对野生型DNA扩增片段进行末端标记，标记片段作为探针与目标序列复性形成异源双链，用四氧化锇（OsO4） 或羟胺（hydroxylamine) 修饰并用哌啶（piperidine) 切割，聚丙烯酰胺电泳分离不同长度的片段。近年来，有人采用碳化二亚胺作为错配修饰剂，进一步提高了该方法的敏感性。CCM方法最初采用同位素DNA片段，用荧光标记代替同位素后，称之为荧光化学裂解错配碱基法（FCCM），该方法依然比较敏感并且安全，可检出95%~ 100%的错配。化学裂解错配碱基法的不足之处在于工作量大，需要使用有害化学物质作为试验用试剂。

❻ 分子生物学常用的技术方法

pCR技术，DNA分子杂交技术等

❼ 2019-10-10分子生物学及常用技术

 概念及相关领域

分子生物学（Molecular biology）是对 生物 在 分子 层次上的研究。 1. 参见我的 ART，ARP，DDD，VACCIN 分子与细胞生物学主题 生物学主题 遗传学主题 • 细胞生物学（细胞的结构和组成） • DNA和染色体结构 • 蛋白质生物合成（从DNA转录为RNA，再从RNA翻译成蛋白质） • 蛋白质结构 • 基因组 • 蛋白质组

 分子生物学是在分子水平上对生物进行研究的学科。该领域与生物学和化学的其他领域有重 叠，特别是遗传学和生物化学有重叠。细胞生物学则是对细胞诸如细胞结构、细胞生理、细 胞器、细胞与环境的相互作用、细胞生命周期、细胞分裂、细胞死亡等主题进行研究的学科 。分子生物学与细胞生物学的研究主题常有重合，因而常以“分子细胞生物学”的名称出现 。分子和细胞生物学是相互关联的，因为细胞的大多数特性和功能可以在分子水平上描述。

这是一门 生物学 和 化学 之 间跨学科的研究，其研究领域涵盖了 遗传学 、 生物化学 和 生物物理学 等学科。分子生物学主 要致力于对细胞中不同系统之间相互作用的理解，包括 DNA ， RNA 和 蛋白质生物合成 之间的 关系以及了解它们之间的相互作用是如何被调控的。

 在分子生物学中大量工作是定量的，而且最近的许多研究工作是在结合 生物信息学 和 计算生 物学 的基础之上完成的。从本世纪（二十一世纪）开始，研究 基因 结构和功能的 分子遗传学 已经成为发展最快的领域之一。 越来越多的学科已经将目光集中到分子水平的研究中，一方面直接研究相关分子间相互作用 ，如 细胞生物学 和 发育生物学 ；另一方面利用分子生物学技术来研究并推测 群体 和 物种 的历 史贡献（非直接，遗传水平），如 进化生物学 领域中的 群体遗传学 和 系统发生学 。此外，生 物物理学除了研究大尺度器官构造之外，一直都有从头研究 生物分子 的传统 分子生物学的研究者们不仅应用分子生物学特有的技术，而且越来越多地从其他学科的技术 和思路中获得启迪，综合利用 • “遗传学”主要研究生物体间遗传差异的影响。这些影响常常可以通过研究正常遗传组 分（如 基因 ）的缺失来 推断 ，如研究缺少了一个或多个正常功能性遗传组分的 突变体 与正常 表现型 （又称为“野生型”）之间的关系。 遗传相互作用 （如 异位显性 ）经常会 使像 基因敲除 这类研究的结果难以解释。 • “生物化学”主要研究化学物质在生物体关键的生命进程中的作用。生物化学很大程度 上专注于 生物分子 的角色，功能，和结构。生物过程背后的化学性质研究和生物活性 分子的合成是 生物化学 的例子。 • 分子生物学”则主要研究 遗传物质 的复制、转录和翻译进程中的分子基础。 分子生物学 的中心法则 认为“DNA转录mRNA，mRNA转译蛋白质，蛋白质反过来协助前两项流程 ，并协助DNA自我复制”；虽然这一描述对分子生物学所涵盖的内容过于简单化（特别 是RNA的新功能仍在不断发现中），但仍不失为了解这一领域的很好的起点。

常用技术

 1.克隆表达 分子生物学中最基本的技术是蛋白质的 表达 和 纯化 。 首先是编码目的蛋白的DNA序列被 克隆 （用 PCR 技术和 限制性内切酶 ）到作为表达载体的 质粒 中。

3 随后构建好的质粒被引入到 宿主 细胞。编码序列在质粒上的特殊的 启动 子 元件的驱动下，被宿主细胞的表达系统所表达。质粒上通常还带有 抗 生素 抗性标签以便于质粒筛选。 质粒可以被插入到细菌或动物细胞。

1，外源DNA被引入 细菌 被称为 转 化 （transformation），可以通过电穿孔法、微注射法、正吸收和融合来 实现；外源DNA被引入 真核 细胞，如动物细胞，被称为 转染 (transfection)，转染技术包括磷酸钙法、 脂质体法 和一些有 专利权 的商 用转染试剂。

2，DNA也可以以 病毒 或 病原菌 为载体被带入宿主细胞； 应用这种病毒或病菌的转染技术于细胞时，用 术语 来说就是“对细胞进 行 转导

2.多聚酶链式反应 多聚酶链式反应（PCR）是一项用于 体外 复制 DNA的极为通用的技术。 PCR技术可以使 单链DNA 被复制数百万次，也允许用事先确定好的方 式对被复制的DNA序列进行改动。例如 • PCR技术可以用于引入限制性酶切位点，或者对特定的DNA碱基 进行 突变 （改变）。 4 • PCR技术还可以用于从 cDNA文库 获得特定的DNA片段，或者从 另一个角度，用于判断一个cDNA文库中是否含有特定的DNA片段 。

 3.凝胶电泳： 凝胶电泳 是分子生物学最主要的一项技术。 基本原理是：DNA、RNA和蛋白质可以用 电场 来进行分离。在琼脂糖 凝胶电泳中，DNA和RNA可以被琼脂糖凝胶按其分子大小进行分离。 同样，蛋白质可以被 SDS －聚丙烯酰胺凝胶电泳（SDS-PAGE）按 分 子量 大小分离；此外，蛋白质还可以由于所带 电荷 的不同被等电聚焦电 泳分离。

4.高分子墨点法和探测 • 南方墨点法 是探测一个DNA样品中含有特定DNA序列的方法。 此方法的命名源自其发明者生物学家 Edwin Southern 首先，DNA样品为凝胶电泳所分离；然后，分离的样品通过 毛细现象 被 转移到一张膜上，这一过程被称为“印迹”（blotting）。带有样品的膜就 可以用与目标序列互补的标记的DNA标记探针来探测。 最初的操作手册大都采用 放射性标记 ，但现在非放射性标记已开始被采 用。自从PCR技术被用于检测特定DNA序列后，Southern印迹法在 实 验室 中的应用大为减少。但此方法依然有着其他一些应用，如用于测量 转基因 鼠的转基因拷贝数，以及用于构建 基因敲除 的 胚胎 干细胞系。

• 北方墨点法 5 北方墨点法示意图用于研究特定类别的RNA分子的表达模式（ 丰度 和大小 ）。与南方墨点法相似，RNA样品为 凝胶电泳 按大小分离；然后转移到 膜上，并用与目标序列互补的标记的探针来探测。实验结果可以根据所 用探针的不同以多种方式来观察，但大多数都显示的是样品中被探测的 RNA条带的相对位置，也就是分子大小；而条带的强度则与样品中目标 RNA的含量相关。这一方法可以测量目标RNA在不同样品中的情况， 因此已经被普遍用于研究特定基因在生物体中表达的时刻和表达量， 也是这类研究中最基本的手段。

• 西方墨点法 大多数蛋白的 抗体 可以通过将少量的蛋白注入动物（如鼠、兔、羊）以 获得对应注入蛋白的抗体（ 多克隆抗体 ）或进一步通过细胞培养获得抗 体（ 单克隆抗体 ）。这些抗体就可为许多分析和制备技术所使用。在西 方墨点法中，蛋白质首先根据分子大小用SDS-PAGE分离。然后将胶中 的蛋白质转移到膜（如PDVF膜、尼龙膜或其他可用的膜）上。然后将 膜用含有抗体的溶液浸泡，由于抗体可以特异性地结合到目标蛋白上， 因此就可以探测膜中的目标蛋白。同样观察结果的方法有很多，包括显 色产物、 化学发光 （chemiluminescence）或放射自显影。一些与西方 墨点法相似的方法可以用于直接对细胞和组织中的特定蛋白进行染色， 然而这些被称为“免疫染色”的方法更多的是应用于细胞生物学而非分子 生物学。 此外，“东方墨点法”（对双向电泳后蛋白质分子的印迹分析）、 6 “西南方墨点法”（研究蛋白质和DNA相互作用） “远端西方墨点法”（Far Western blotting，研究蛋白质－蛋白质相互作 用）。 值得一提的是除了南方墨点法的命名是来自于发明者的姓名因为南方（Southern）既是墨点法的发明者 Edwin Southern的姓，同时其英文含义为“南方”；于是随后发明不同印迹法的研究者们纷纷将这些方法以方 位命名，如Northern（“北方”），Western（“西方”）印等等。

5. 微阵列技术DNA阵列是附着于固体支持物的斑点的集合，例如显 微镜载玻片，其中每个斑点包含一个或多个单链DNA寡核苷酸片段。 阵列使得在一个载玻片上能够放下大量的非常小的（100微米直径）的 斑点。每个斑点具有一个DNA片段分子互补的单个DNA序列（类似于 南方墨点法）。该技术的变化允许生物在发育的特定阶段的基因表现是 合格的（表达谱）。在该技术中，组织中的RNA被分离并转化为标记的 互补脱氧核醣核酸(cDNA)。 然后将该cDNA与阵列上的片段杂交，并且 可以进行杂交的可视化。由于可以用完全相同的片段位置制备多个阵列 ，因此它们特别可用于比较两种不同组织（例如健康和癌性组织）的基 因表达。此外，人们可以测量什么基因被表达和如何表达随时间或与其 他因素的变化而变化。 例如，常见的面包酵母酿酒酵母含有约7000个 基因; 使用微阵列，可以定量测量每种基因如何被表达，以及该表达如 何变化，例如该表达如何随着温度的变化而变化。有许多不同的方法来 制造微阵列; 最常见的是硅芯片，具有~100微米直径的斑点的显微镜载 片，定制阵列和在多孔膜（宏阵列）上具有较大斑点的阵列。给定阵列 上可以有从100个斑点到超过10,000个斑点。 微阵列也可以用除了DNA以外的分子来制作。如抗体微阵列可被用于检 测血液样品中含有哪些蛋白质或细菌的存在。

过去的技术 SDS－聚丙烯酰胺凝胶电泳（SDS-PAGE） • 随着新技术和新方法的不断出现，旧的技术很快就被抛弃。一个 很典型的例子就是DNA分子大小的测量：在（琼脂糖／聚丙烯酰 7 胺）凝胶电泳出现之前，DNA分子大小是用蔗糖梯度沉降法来测 量的，这一方法费时费力而且花费昂贵；而在梯度沉降法出现之 前，黏度法被使用。尽管已经不再为人们所关注，但了解这些过 时的技术可能会对解决一些特别的问题有帮助。

❽ 常用的分子生物学技术包括哪些

提取基因组DNA,质粒提取,PCR,电泳,胶回收,酶切,连接,大肠杆菌转化,真菌转化（原生质体或ATMT转化）,SOURTHERN BLOT,NORTHERN BLOT等等

❾ 分子生物学有哪些技术

分子生物学的基本含义
分子生物学是从分子水平研究生命本质为目的的一门新兴边缘学科，它以核酸和蛋白质等生物大分子的结构及其在遗传信息和细胞信息传递中的作用为研究对象，是当前生命科学中发展最快并正在与其它学科广泛交叉与渗透的重要前沿领域。分子生物学的发展为人类认识生命现象带来了前所未有的机会，也为人类利用和改造生物创造了极为广阔的前景。
所谓在分子水平上研究生命的本质主要是指对遗传、 生殖、生长和发育等生命基本特征的分子机理的阐明，从而为利用和改造生物奠定理论基础和提供新的手段。这里的分子水平指的是那些携带遗传信息的核酸和在遗传信息传递及细胞内、细胞间通讯过程中发挥着重要作用的蛋白质等生物大分子。这些生物大分子均具有较大的分子量，由简单的小分子核苷酸或氨基酸排列组合以蕴藏各种信息，并且具有复杂的空间结构以形成精确的相互作用系统，由此构成生物的多样化和生物个体精确的生长发育和代谢调节控制系统。阐明这些复杂的结构及结构与功能的关系是分子生物学的主要任务。
二、分子生物学发展简史
分子生物学的发展大致可分为两个阶段。
1、准备和酝酿阶段
19世纪后期到20世纪50年代初，是现代分子生物学诞生的准备和酝酿阶段。在这一阶段产生了两点对生命本质的认识上的重大突破：
确定了蛋白质是生命的主要基础物质
19世纪末Buchner兄弟证明酵母无细胞提取液能使糖发酵产生酒精，第一次提出酶（enzyme）的名称，酶是生物催化剂。20世纪20-40年代提纯和结晶了一些酶（包括尿素酶、胃蛋白酶、胰蛋白酶、黄酶、细胞色素C、肌动蛋白等），证明酶的本质是蛋白质。随后陆续发现生命的许多基本现象（物质代谢、能量代谢、消化、呼吸、运动等）都与酶和蛋白质相联系，可以用提纯的酶或蛋白质在体外实验中重复出来。
确定了生物遗传的物质基础是DNA
虽然1868年F.Miescher就发现了核素（nuclein），但是在此后的半个多世纪中并未引起重视。20世纪20-30年代已确认自然界有DNA和RNA两类核酸，并阐明了核苷酸的组成。由于当时对核苷酸和硷基的定量分析不够精确，得出DNA中A、G、C、T含量是大致相等的结果，因而曾长期认为DNA结构只是“四核苷酸”单位的重复，不具有多样性，不能携带更多的信息，当时对携带遗传信息的侯选分子更多的是考虑蛋白质。40年代以后实验的事实使人们对核酸的功能和结构两方面的认识都有了长足的进步。1944年O.T.Avery等证明了肺炎球菌转化因子是DNA；1952年A.D.Hershey和M.Cha-se用DNA35S和32P分别标记T2噬菌体的蛋白质和核酸，感染大肠杆菌的实验进一步证明了是遗传物质。
2、现代分子生物学的建立和发展阶段
这一阶段是从50年代初到70年代初，以1953年Watson和Crick提出的DNA双螺旋结构模型作为现代分子生物学诞生的里程碑开创了分子遗传学基本理论建立和发展的黄金时代。DNA双螺旋发现的最深刻意义在于：确立了核酸作为信息分子的结构基础;提出了硷基配对是核酸复制、遗传信息传递的基本方式；从而最后确定了核酸是遗传的物质基础，为认识核酸与蛋白质的关系及其在生命中的作用打下了最重要的基础。在此期间的主要进展包括：
遗传信息传递中心法则的建立
在发现DNA双螺旋结构同时，Watson和Crick就提出DNA复制的可能模型。其后在1956年A.Kornbery首先发现DNA聚合酶；1958年Meselson及Stahl用同位素标记和超速离心分离实验为DNA半保留模型提出了证明；1968年Okazaki（冈畸）提出DNA不连续复制模型；1972年证实了DNA复制开始需要RNA作为引物；70年代初获得DNA拓扑异构酶，并对真核DNA聚合酶特性做了分析研究；这些都逐渐完善了对DNA复制机理的认识。
在研究DNA复制将遗传信息传给子代的同时，提出了RNA在遗传信息传到蛋白质过程中起着中介作用的假说。1958年Weiss及Hurwitz等发现依赖于DNA的RNA聚合酶；1961年Hall和Spiege-lman用RNA-DNA杂交证明mRNA与DNA序列互补；逐步阐明了RNA转录合成的机理。
在此同时认识到蛋白质是接受RNA的遗传信息而合成的。50年代初Zamecnik等在形态学和分离的亚细胞组分实验中已发现微粒体（microsome）是细胞内蛋白质合成的部位；1957年Hoagland、Zamecnik及Stephenson等分离出tRNA并对它们在合成蛋白质中转运氨基酸的功能提出了假设；1961年Brenner及Gross等观察了在蛋白质合成过程中mRNA与核糖体的结合；1965年Holley首次测出了酵母丙氨酸tRNA的一级结构；特别是在60年代Nirenberg、Ochoa以及Khorana等几组科学家的共同努力破译了RNA上编码合成蛋白质的遗传密码，随后研究表明这套遗传密码在生物界具有通用性，从而认识了蛋白质翻译合成的基本过程。
上述重要发现共同建立了以中心法则为基础的分子遗传学基本理论体系。1970年Temin和Baltimore又同时从鸡肉瘤病毒颗粒中发现以RNA为模板合成DNA的反转录酶，又进一步补充和完善了遗传信息传递的中心法则。
以上简要介绍了分子生物学的发展过程，可以看到在近半个世纪中它是生命科学范围发展最为迅速的一个前沿领域，推动着整个生命科学的发展。至今分子生物学仍在迅速发展中，新成果、新技术不断涌现，这也从另一方面说明分子生物学发展还处在初级阶段。分子生物学已建立的基本规律给人们认识生命的本质指出了光明的前景，但分子生物学的历史还短，积累的资料还不够，例如：在地球上千姿万态的生物携带庞大的生命信息，迄今人类所了解的只是极少的一部分，还未认识核酸、蛋白质组成生命的许多基本规律；又如即使到2005年我们已经获得人类基因组DNA3x109bp的全序列，确定了人的5-10万个基因的一级结构，但是要彻底搞清楚这些基因产物的功能、调控、基因间的相互关系和协调，要理解80%以上不为蛋白质编码的序列的作用等等，都还要经历漫长的研究道路。可以说分子生物学的发展前景光辉灿烂，道路还会艰难曲折。
三、分子生物学的主要研究内容
分子生物学主要包含以下三部分研究内容：
1.核酸的分子生物学
核酸的分子生物学研究核酸的结构及其功能。由于核酸的主要作用是携带和传递遗传信息，因此分子遗传学（moleculargenetics）是其主要组成部分。由于50年代以来的迅速发展，该领域已形成了比较完整的理论体系和研究技术，是目前分子生物学内容最丰富的一个领域。研究内容包括核酸/基因组的结构、遗传信息的复制、转录与翻译，核酸存储的信息修复与突变，基因表达调控和基因工程技术的发展和应用等。遗传信息传递的中心法则（centraldogma）是其理论体系的核心。
2.蛋白质的分子生物学
蛋白质的分子生物学研究执行各种生命功能的主要大分子──蛋白质的结构与功能。尽管人类对蛋白质的研究比对核酸研究的历史要长得多，但由于其研究难度较大，与核酸分子生物学相比发展较慢。近年来虽然在认识蛋白质的结构及其与功能关系方面取得了一些进展，但是对其基本规律的认识尚缺乏突破性的进展。
3.细胞信号转导的分子生物学
细胞信号转导的分子生物学研究细胞内、细胞间信息传递的分子基础。构成生物体的每一个细胞的分裂与分化及其它各种功能的完成均依赖于外界环境所赋予的各种指示信号。在这些外源信号的刺激下，细胞可以将这些信号转变为一系列的生物化学变化，例如蛋白质构象的转变、蛋白质分子的磷酸化以及蛋白与蛋白相互作用的变化等，从而使其增殖、分化及分泌状态等发生改变以适应内外环境的需要。信号转导研究的目标是阐明这些变化的分子机理，明确每一种信号转导与传递的途径及参与该途径的所有分子的作用和调节方式以及认识各种途径间的网络控制系统。信号转导机理的研究在理论和技术方面与上述核酸及蛋白质分子有着紧密的联系，是当前分子生物学发展最迅速的领域之一。