1 緒論
1.1 引言
1.1.1 分子生物學的概念
分子生物學（molecular biology）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。
1.1.2 分子生物學與其他學科間的關系
現代化學和物理學理論、技術和方法在生命本質和生物遺傳研究方面的應用催生了分子
生物學，分子生物學理論和技術的發展又促進了化學、物理學、生物學、遺傳學等相關學科的進
步。這些學科之間既相對獨立，又有交叉。不同學科之間的交叉又催生了許多邊緣學科。
分子生物學與生物化學、細胞生物學和生物物理學的關系非常密切。分子生物學更著重
強調的是：① 從分子水平進行研究。生物化學、細胞生物學和生物物理學則更強調細胞水平、
整體水平和群體水平的研究。②重點研究生物大分子，即蛋白質（protein） 、酶（enzyme） 、核酸
（nucleic acid）、脂質（lipid）體系和部分多糖（polysaccharide）及其復合體系。而一些小分子物
質在生物體內的轉化屬于生物化學的范圍。③研究生命活動的普遍規律，即整個生物界所共
同具有的基本特征。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，則屬于生物化學、細胞生物學或生物物理學的范疇。
分子生物學已經滲透到生物學的幾乎所有領域，成為生命科學領域的帶頭學科。
1.1.2.1 生物學、生物分類和生物多樣性
生物學（biology）是研究生命現象和生物活動規律的科學，根據研究對象分為動物學、植
物學、微生物學等；根據研究內容分為分類學、解剖學、生理學、遺傳學、生態學等；根據研究方
法分為實驗生物學與系統生物學等。20 世紀40 年代以來，生物學吸收了數學、物理學和化學
研究方面的成就，逐漸發展成一門精確的、定量的、深入到分子層次的科學。人們已經認識到
生命是物質的一種運動形態，是由蛋白質、核酸、糖類、脂質等生物大分子組成的物質系統，生
命現象是物質、能量和信息綜合運動與傳遞的表現。
生物分類學（biological taxonomy）是生物學研究的基礎，主要研究生物分類的方法和原
理。近年來生物分類學的發展面臨著許多問題，無論是二界說（Carl von Linné ，1735） 、三界說
（ Hogg ，1860 ；E.N.Haeckel ，1866） 、四界系統（ H.F.Copeland ，1938）、五界系統（R.H.Whit-
taker ，1969） 、三總界六界系統（陳世驤，1979） ，還是根據生物的系統發育關系發展起來的支序
系統學派（W.Hennig 1950 ， 1966） ，利用特殊的、可用于物種鑒定的DNA 序列――DNA 條形
碼（DNA bar code）建立的分子系統學（ molecular systematics），都嘗試根據生物的表型、細胞
結構、發育方式、進化關系、生理生化特征、蛋白質和DNA 結構等對生物進行分類，但由于生
命世界的復雜性，目前人們對生物的分界還沒有統一的意見。但從30 億年前古生物的化石記
錄到地球上現存生物的情況，都揭示了生物從非細胞結構到細胞結構、從原核生物到真核生
物、從簡單到復雜、從低等到高等的進化方向。
非細胞生物主要包括病毒（virus）和亞病毒（subviruses） ，它們是最原始的生命體。病毒是比細
菌還小、沒有細胞結構、由一條或多條核酸長鏈和蛋白質外殼構成、只能在活細胞中增殖的微生物。
寄生于細菌的病毒稱為噬菌體（bacteriophage） 。病毒顆粒很小、以納米為測量單位，多數要用電子
顯微鏡才能觀察到。病毒基因同其他生物的基因一樣，也可以發生突變和重組。近年發現了比病
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