1 绪论
1.1 引言
1.1.1 分子生物学的概念
分子生物学（molecular biology）是从分子水平研究生物大分子的结构与功能从而阐明生
命现象本质的科学。自20 世纪50 年代以来，分子生物学一直是生物学的前沿与生长点。
1.1.2 分子生物学与其他学科间的关系
现代化学和物理学理论、技术和方法在生命本质和生物遗传研究方面的应用催生了分子
生物学，分子生物学理论和技术的发展又促进了化学、物理学、生物学、遗传学等相关学科的进
步。这些学科之间既相对独立，又有交叉。不同学科之间的交叉又催生了许多边缘学科。
分子生物学与生物化学、细胞生物学和生物物理学的关系非常密切。分子生物学更着重
强调的是：① 从分子水平进行研究。生物化学、细胞生物学和生物物理学则更强调细胞水平、
整体水平和群体水平的研究。②重点研究生物大分子，即蛋白质（protein） 、酶（enzyme） 、核酸
（nucleic acid）、脂质（lipid）体系和部分多糖（polysaccharide）及其复合体系。而一些小分子物
质在生物体内的转化属于生物化学的范围。③研究生命活动的普遍规律，即整个生物界所共
同具有的基本特征。而研究某一特定生物体或某一种生物体内的某一特定器官的物理、化学
现象或变化，则属于生物化学、细胞生物学或生物物理学的范畴。
分子生物学已经渗透到生物学的几乎所有领域，成为生命科学领域的带头学科。
1.1.2.1 生物学、生物分类和生物多样性
生物学（biology）是研究生命现象和生物活动规律的科学，根据研究对象分为动物学、植
物学、微生物学等；根据研究内容分为分类学、解剖学、生理学、遗传学、生态学等；根据研究方
法分为实验生物学与系统生物学等。20 世纪40 年代以来，生物学吸收了数学、物理学和化学
研究方面的成就，逐渐发展成一门精确的、定量的、深入到分子层次的科学。人们已经认识到
生命是物质的一种运动形态，是由蛋白质、核酸、糖类、脂质等生物大分子组成的物质系统，生
命现象是物质、能量和信息综合运动与传递的表现。
生物分类学（biological taxonomy）是生物学研究的基础，主要研究生物分类的方法和原
理。近年来生物分类学的发展面临着许多问题，无论是二界说（Carl von Linné ，1735） 、三界说
（ Hogg ，1860 ；E.N.Haeckel ，1866） 、四界系统（ H.F.Copeland ，1938）、五界系统（R.H.Whit-
taker ，1969） 、三总界六界系统（陈世骧，1979） ，还是根据生物的系统发育关系发展起来的支序
系统学派（W.Hennig 1950 ， 1966） ，利用特殊的、可用于物种鉴定的DNA 序列――DNA 条形
码（DNA bar code）建立的分子系统学（ molecular systematics），都尝试根据生物的表型、细胞
结构、发育方式、进化关系、生理生化特征、蛋白质和DNA 结构等对生物进行分类，但由于生
命世界的复杂性，目前人们对生物的分界还没有统一的意见。但从30 亿年前古生物的化石记
录到地球上现存生物的情况，都揭示了生物从非细胞结构到细胞结构、从原核生物到真核生
物、从简单到复杂、从低等到高等的进化方向。
非细胞生物主要包括病毒（virus）和亚病毒（subviruses） ，它们是最原始的生命体。病毒是比细
菌还小、没有细胞结构、由一条或多条核酸长链和蛋白质外壳构成、只能在活细胞中增殖的微生物。
寄生于细菌的病毒称为噬菌体（bacteriophage） 。病毒颗粒很小、以纳米为测量单位，多数要用电子
显微镜才能观察到。病毒基因同其他生物的基因一样，也可以发生突变和重组。近年发现了比病
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