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分子生物学的基本含义 分子生物学 分子水平研究生命本质的一门新兴边缘学科 研究对象 生物大分子的结构 生物大分子在遗传信息和细胞信息传递中的作用 学科地位 是当前生命科学中发展最快的前沿领域 正在与其它学科广泛交叉与渗透的重要前沿领域 分子水平上研究生命的本质 阐明生命基本特征的分子机理 遗传、生殖、生长、发育 为利用和改造生物奠定理论基础和提供新的手段 分子水平：生物大分子 核酸：携带遗传信息 蛋白质：在遗传信息传递，细胞内、细胞 间通讯过程中发挥着重要作用 生物大分子?(biomacromolecule) 具有较大的分子量 由简单的小分子排列组成 核苷酸，氨基酸，等 具有复杂的空间结构 形成精确的相互作用系统 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 阐明生物大分子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 分子生物学—— 带动生命科学的前沿学科 分子生物学成为现代生命科学的 “共同语言” 分子生物学研究现状和发展趋势 分子生物学与其他学科的结合 分子生物学 —— 现代生命科学的“共同语言” 分子生物学打破了学科的界线 分子生物学把各学科联系在一起 生命科学的发展历史 生命科学/分子生物学 主要包括三个不同层次的发展： 宏观论证 问题研究 技术手段 宏观论证 这一研究层次的兴趣点： 只关心生命现象的最终结果 不研究生命现象的成因、过程、问题、机理 问题研究（有人称之为主题学科） 这一研究层次的兴趣点： 对宏观论证的证实 研究生命现象中的各种问题和机理 研究历程: 分类学 胚胎学 生理学、生物化学、病理学??? ??? 遗传学 技术手段（有人称之为方法学科） 这一研究层次的兴趣点： 提供问题和机理研究的方法学 技术方法的领先，才有研究工作的深入和上台阶 技术方法研究的发展历程：形态解剖方法 细胞学方法 分子学方法 分子生物学的研究和发展轨迹 不断把本学科的理论和技术引向深入 目前分子生物学研究的前沿： 基因组研究、基因表达调控研究、结构分子生物学研究、信号传导研究 不断地与其他学科进行深入的横向联系和交叉融合 分子、细胞、整体水平的研究得到和谐统一 表型和基因型的关系得到客观准确解释 分子生物学研究现状和发展前沿 结构分子生物学研究 基因组研究 基因表达的调控研究 信号传导（转导）研究 发展前沿之一结构分子生物学 生物的功能由结构所决定 生物大分子的生物活性依赖于其特定的空间结构（三维立体结构） 核酸分子结构阈（domain）本身的结构特点和形态及其所处的大分子的空间结构形态将直接影响其功能的发挥 蛋白质的空间结构对其功能的影响更为直接 发展前沿之二基因组研究 人类基因组 水稻基因组 细菌基因组 其它模式生物基因组 发展前沿之二基因组研究 人类基因组计划（human genome project,HG） 是人类认识自我的伟大科学工程 1990年首先在美国启动，英国、法国、德国、日本、中国（1999年）等国家先后加入了人类基因组计划的大规模测序的国际合作 2000年5月9日，国际人类基因组研究组宣布完成了第一阶段工作（人类基因组序列“ 工作框架图” 的构建） 原定：2005年完成，实际：2001年完成大规模测序 中国： 与人类基因组计划（一） 1987年，国家高新技术发展计划（ 863 计划）开始就注意资助研究基因组的有关技术 1994年，《中华民族基因组若干位点基因结构的研究》重大项目由国家自然科学基金委员会、 863 计划和国家重点基础研究计划（ 973 ）所共同资助，标志着我国的人类基因组计划正式启动 中国： 与人类基因组计划（二） 1998年8月，中科院遗传研究所人类基因组中心在京成立；随后，国家人类基因组南方和北方研究中心相继成立 1999年7月，我国在国际人类基因组HGSI 注册 1999年9月，我国科学家应邀出席在英国剑桥召开的第五次人类基因组大规模测序战略研讨会，商定我们的“包干区域” 中国： 与人类基因组计划（三） 中科院遗传所人类基因组中心 国家人类基因组研究南方中心 国家人类基因组研究北方中心 共同承担了国际人类基因组大规模测序任务的 1%，即 3 号染色体短臂从D3S3610至端粒的 30Mb 区域上3000万个碱基对的测序任务 中国： 与人类基因组计划（四） 2000年4月，我国完成了1%人类基因组测序“工作框架图”（覆盖率90%