黄瓜分子生物学研究进展
摘要：文中综述了近年来国内外关于黄瓜分子生物学方面的研究进展，一是揭示黄瓜遗传多样性和系统分类的分子标记研究；二是全面解析黄瓜分子网络的基因组、转录组和蛋白质组研究；三是以培育优质高抗品系为目标的代谢和发育调控相关基因的分离、克隆和功能研究；最后讨论了目前研究的不足和黄瓜未来分子生物学研究的方向。
关键词：黄瓜；分子标记；基因组；转录组；蛋白组；功能基因
黄瓜（Cucumis sativus Linn.），也称胡瓜、青瓜，属葫芦科植物。黄瓜原产印度，目前广泛分布于中国各地，并且为主要的温室产品之一。由于黄瓜是世界性的大宗蔬菜，近年来国内外利用各种分子生物学手段全面开展了关于黄瓜遗传多样性、系统分类、组学和功能基因等多项研究。这些研究为深入阐明黄瓜的生长发育机理、改善品质、提高产量等奠定了基础。
1 分子标记和遗传多样性分析
黄瓜是葫芦科中重要的蔬菜，有7条染色体,其分子标记研究越来越受到人们的关注。张素勤等（2008）、宋晓飞等（2009）对黄瓜 AFLP 反应体系进行了优化。柴丹丹等（2008）、王振国等（2007）优化了黄瓜 SRAP 反应体系。王桂玲等（2007）建立了优化的 SSR 反应体系。王佳等（2006）利用正交设计优化了黄瓜 ISSR 体系。分子标记开发方面，李效尊等（2007）开发了 118 个 SCAR 标记，引物多态性比例在 10 %以上。由于 SSR 标记的开发需要投入大量的人力和物力，成本较高，关媛等（2007）、胡建斌和李建吾（2008）利用黄瓜 EST 序列开发了一批 EST-SSR 标记，与基因组 SSR 标记相比，它提供了基因表达信息，为功能基因提供绝对标记。基于测序结果，中国农业科学院蔬菜花卉研究所开发了2100 多对 SSR 引物（Ren et al.，2009）。
在遗传图谱的构建与基因定位方面，我国科研工作者构建了多份黄瓜遗传连锁图谱，包括首张黄瓜高密度 SSR 遗传图谱（Ren et al.，2009）、一张整合图谱（李楠，2008）、其他遗传图谱（Yuan et al.，2008；杜辉，2008；稽怡，2008；宋慧等，2009）。这些图谱覆盖基因组长度在 573.0～1 101.7 cM，包含标记数量 65～995个，平均间距0.58～12.70 cM。
2 基因组学、转录组学和蛋白质组学研究
2.1 基因组学
国际黄瓜基因组计划（CUGI）的开展，对黄瓜乃至整个葫芦科蔬菜作物的研究产生了深远影响，开启了蔬菜作物基因组测序的新时代。2007年 5 月，中国农业科学院蔬菜花卉研究所发起并联合华大基因、中国农业大学、美国康奈尔大学和威斯康星大学、荷兰瓦赫宁根大学、澳大利亚 DArT 公司等多家单位实施了该计划。其目标旨在获得黄瓜基因组精细图，确定 99 %以上的黄瓜基因位点。2009 年，该计划采用传统 Sanger法和新一代 Solexa 法相结合的策略，完成了世界上第一个蔬菜作物——黄瓜的全基因组序列测定，最终测序深度达基因组的 72 倍，是目前为止测序深度最高的基因组，单碱基错误率小于十万分之一。
共预测了 26 820 个基因，与模式植物拟南芥相似，基因区域覆盖度达 99 %以上。论文在《Nature Genetics》上发表（Huang et al.，2009）。
2.2 转录组学
基于黄瓜的重要价值，许多的转录组学研究集中在性别分化、生物合成和代谢过程等方面。Tao 等(2010）以黄瓜全雌突变体Csg-G及其野生型Csg-M为材料利用新一代solexa测序技术其转录组进行了研究，把大约5700000-5800000个TAG注释到参考基因。通过分析Csg-G及Csg-M转录组基因表达水平的变化，鉴定出143个上调基因和600个下调基因。中国农业科学院蔬菜花卉研究所开展了10个组织的转录组研究和100个核心种质资源的重测序研究，转录组数据可以用来改善基因注释，为卷须发育、性别分化和果实发育提供新的信息(Guo et al., 2010)。
2.3 蛋白质组学
目前对黄瓜蛋白质组学的研究也聚集在蛋白质代谢、细胞信号转导和抗逆等相关方面上。许培磊等（2009）以日光温室黄瓜新泰密刺和露地栽培黄瓜津研4 号为试材，比较研究低温(15/15℃ ) 和常温 (25/18 ℃ ) 下叶片蛋白质组的差异。对表达量显著差异的 3 个蛋白质点进行 MALDI-TOF 质谱分析，鉴定为1，5-二磷酸核酮糖羧化酶的大亚基，说明在相同的光照(100μmol·m－2·s－1) 条件下低温对不同基因型黄瓜叶片的蛋白质组均有影响，1，5-二磷酸核酮糖羧化酶可能与黄瓜叶片耐低温有关。张鹏（2009）应用改进 2-DE 技术比较分析了黄瓜弯曲果实腹部和脊部相关特异蛋白质组分的变化，发现了32 个差异蛋白点，其中 10 个获得了质谱检测。结果分别为核酮糖-1，5-二磷酸羧化酶 /加氧酶的某种大亚基、异柠檬酸脱氢酶、VB12不依赖型甲硫氨酸合成酶、14-3-3 蛋白和 GTP 结合蛋白，这些蛋白质分别与光合作用和光呼吸代谢、能量产生和合成代谢、乙烯的合成、信号传导、细胞增生、分化和凋亡相关，说明这些因素在黄瓜果实发育中对弯曲特性可能起重要作用。Christina 等（2004）从黄瓜和南瓜韧皮部中鉴定出了 45 个不同行使功能的蛋白质。Li 等(2009 )用双向电泳(2-DE)技术和质谱(MS)技术研究了‘黄瓜嫁接苗和自根苗叶片的蛋白质变化。结果表明,嫁接苗叶片中新产生了两类蛋白质:能提高抗病抗逆能力的R蛋白(RGC693蛋白)和促进萜烯类物质合成的鲨烯合酶,能促进叶绿体合成的辅酶和提高光能利用率的捕光叶绿素a/b结合蛋白,它们的出现可以说明嫁接黄瓜的抗病抗逆能力和光合能力优于自根苗的原因。
3 功能基因分析和研究
3.1黄瓜质量性状基因
黄瓜的质量性状中有些是重要的经济性状，目前已经克隆出两性花（M）（刘世强，2008）、小刺（ss）、果皮无光泽（D）、果色匀质性（u）（杜辉，2008；Yuan et al.，2008）、ZYMV-CH、PRSV-W、WMV（李曼等，2010）、Ccu（Zhang et al.，2010）等基因。
3.2 黄瓜抗逆相关基因
黄瓜的主要病害是霜霉病、枯萎病、白粉病，严重影响黄瓜的品质和产量(Lebeda 1992)。关于黄瓜抗病性相关基因的分离方面，研究者分别获得了与爪
哇根结线虫病（王鲜等，2007）、枯萎病（沈凤瑞等，2010）、霜霉病（曹清河，2006；李金鑫等，2008）、炭疽病（田菲菲等，2009）等病害相关的基因片段。
低温是一种常见的逆境胁迫，在植物一生的生长发育过程中均造成不利的影响(Beck et al., 黄瓜由于其起源于潮湿炎热的印度热带地区而对低温尤为敏感，许多研究表明低温胁迫后黄瓜幼苗的生理功能紊乱，细胞膜结构破坏，表现为活性氧大量产生，蛋白降解及有毒物质积累等(Lee and Lee, 2000； Omran，1980; Shen et al., 2000)。转录因子是一类能在植物逆境胁迫下发挥重要作用的元素，不同种类的转录因子与不同顺元件结合产生不同的调控作用。（Yamaguchi and Shinozaki,2006; Chen and Zhu, 2004）。李丹等（2010）克隆了黄瓜抗寒相关基因的转录激活因子 CBF1 基因。Ling 等（2011）分析了黄瓜全基因组中WRKY转录因子家族，确定了55个WRKY基因。Li 等（2012）分析了黄瓜全基因组中R2R3MYB转录因子家族，确定了55个R2R3MYB基因。
3.3 黄瓜发育相关基因
Li 等（2009）利用图位克隆技术分离了两性花基因 M，并完成了 M 基因的表达分析（陶倩怡等，2010）。Wang 等（2010）克隆了黄瓜乙烯受体 ETR1 基因片段 CLETR1 和 CSETR1。Saito 等（2007）克隆了与黄瓜雌株花芽分化有关的CS-ACS2 基因。徐慧妮等（2008）从 NO3-胁迫下的黄瓜根中克隆出促分裂原活化蛋白激酶基因的同源序列 CsNMAPK。孙涌栋等（2008）克隆了与黄瓜果实膨大生长相关的 CsEXP5 基因。姚丹青等（2009）克隆到 CsMADS06 全长 cDNA，该基因在植株的营养生长向生殖生长转变方面起作用。盛慧等（2010）鉴定出黄瓜胚胎发育相关基因。
4 小结与展望
虽然关于黄瓜分子生物学方面的研究逐年增加，取得了很多可喜的成绩，由于黄瓜遗传基础狭窄，难于开发多态性标记，致使黄瓜分子生物学研究相对滞后，长期没有突破性进展，很多的基因组、转录组信息还有待进一步分析鉴定。对于功能基因的分离、克隆多限于表达模式分析和原核表达阶段，对于转基因功能验证方面的工作开展较少。相信在国际黄瓜基因组计划的推动下，随着连锁更紧密的分子标记、基因标记等的开发，将完成更多性状的精细定位和重要农艺性状基因的克隆，势必对黄瓜分子聚合育种起到巨大的推进作用。逐渐建立起高通量和高效的黄瓜多基因聚合分子育种技术，为培育更多符合市场需求，兼具早熟性、高品质、抗病、抗逆和丰产的新品种提供技术支持。
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浅谈细胞生物学未来情况 11生科111003015 康明辉 摘要：著名生物学家威尔逊早在20世纪20年代就提出“一切生物学关键问题必须在细胞中找寻”。细胞是一切生命活动结构与功能的基本单位，细胞生物学是研究细胞生命活动基本规律的科学。细胞生物学的研究范围广泛，其核心可归结为遗传和发育问题。遗传是在发育中实现的，而发育又要以遗传为基础。当前细胞生物学的主要发展趋势是用分子生物学及物理、化学方法，深入研究真核细胞基因组的结构及其表达的调节和控制，以期从根本上揭示遗传和发育的关系，以及细胞衰老、死亡和癌变的原因等基本生物问题，并为把遗传工程技术应用到高等生物，改变其遗传性提供理论依据。20世纪90年代以来，分子生物学取得很大进展，这些进展促进了细胞结构和功能调控在分子水平上的研究 关键词：细胞遗传生物学发育 细胞生物学的研究范围广泛，其核心可归结为遗传和发育问题。遗传是在发育中实现的，而发育又要以遗传为基础。当前细胞生物学的主要发展趋势是用分子生物学及物理、化学方法，深入研究真核细胞基因组的结构及其表达的调节和控制，以期从根本上揭示遗传和发育的关系，以及细胞衰老、死亡和癌变的原
因等基本生物问题，并为把遗传工程技术应用到高等生物，改变其遗传性提供理论依据。20世纪90年代以来，分子生物学取得很大进展，这些进展促进了细胞结构和功能调控在分子水平上的研究。 目前对细胞研究在方法学上的特点是高度综合性，使用分子遗传学手段，对新的结构成分、信号或调节因子的基因分离、克隆和测序，经改造和重组后，将基因（或蛋白质产物）导入细胞内，再用细胞生物学方法，如激光共聚焦显微镜、电镜、免疫细胞化学和原位杂交等，研究这些基因表达情况或蛋白质在活细胞或离体系统内的作用。分子遗传学方法和细胞生物学的形态定位方法紧密结合，已成为当代细胞生物学研究方法学上的特点。另一方面，用分子遗传学和基因工程方法，如重组技术、、同源重组和转基因动植物等，对高等生物发育的研究也取得出乎意料的惊人进展。对高等动物发育过程，从卵子发生、成熟、模式形成和形态发生等方面，在基因水平的研究正全面展开并取得巨大进展。自从“人类基因组计划”实施以来，取得了出乎意料的迅速进展。2000年6月，国际人类基因组计划发布了“人类基因组工作框架图”，可称之为“人类基因草图”，这个草图实际上涵盖了人类基因组97％以上的信息。从“人类基因组工作框架图”中我们可以知道这部“天书”是怎样写的和用什么符号写的。2001年2月，包括中国在内的六国科学家发布人类基因组图谱的“基本信息”，这说明人类现在不仅知道这部“天书”是用什么
浅谈黄瓜育种目标和策略 蔬菜学陈莉21116095 摘要:本文简述了黄瓜起源、种子资源、主要性状遗传以及育种手段，对黄瓜余仲敬行了简要概述，为生产力用提供参考。 关键词：黄瓜种质育种策略 黄瓜（Cucumis sativus L）葫芦科，甜瓜属一年生植物，2n=14，又名胡瓜、王瓜、青瓜等。温季作物，不耐寒或耐寒性极弱，其生长和发育的适宜温度通常高于20℃。高于30℃，低于12℃其生长发育不正常。目前黄瓜随着其保护地栽培技术的普及和推广，已经由一种季节性很强的蔬菜成为季节不明显的蔬菜。在世界各地广为栽培。它清脆爽口，乃夏令佳蔬，历史上颇为昂贵。陆游诗曰：“白苣黄瓜上市时，盘中顿觉有光辉”。古时的黄瓜，尤其是温室的黄瓜，多系宫廷贡品。唐人王建诗曰：“内园分得温汤水，二月中旬已进瓜”，此瓜就是黄瓜。明《帝京景物略》“元旦进椿芽、黄瓜……一芽一瓜，几半千金”。这些都说明黄瓜在人们生活中的重要位置。 一、概述 （一）起源 黄瓜（cucumber）.,起源于印度的喜玛拉雅山脉南麓的印度北部热带雨林带地区。最初的黄瓜为野生，瓜带黑刺，味剧苦不能食用。主要依据是黄瓜在印度已经有3000年的栽培历史，而且在印度喜玛拉雅山麓曾发现一个原始类型的黄瓜近缘野生种（Cucumi sharwickii Rpyle）. （二）传播 据考证，非洲也很早就有了黄瓜。《旧约全书》说：“我们记得在埃及不花钱就能吃到鱼，也有黄瓜……”。欧洲有黄瓜的记载约在公元1世纪。罗马帝国的第二任皇帝喜爱黄瓜，几乎餐餐必备。此后公元9世纪才相继传入法国和俄罗斯。英国到16世纪才开始种黄瓜。日本的栽培是17世纪从我国引入。 我国是在西汉时经由丝绸之路从西域引进的，初称“胡瓜”。后赵时（公元319-322）北方避石勒讳改称“黄瓜”。由于黄瓜在我国栽培历史悠久，所以逐渐在中国形成了次生中心。李家文（1979）认为黄瓜古代由印度分两路传入我国：一路经由缅甸和印中边界传入华南，并在华南被驯服，形成了我国华南系统的黄瓜（瓜形肥短，皮光滑无刺，肉质较软）；另一类是2000年前的汉武帝时，由张骞经由新疆将种子带入北方，经多年驯化，形成了华北系统黄瓜（瓜形瘦长，大棱大刺，肉质坚脆）。 1979-1980年中国农科院蔬菜所和云南省农科院园艺所组成蔬菜品种资源考察组，在西双版纳搜集到一种新类型。称之为西双版纳黄瓜。该黄瓜具有方圆形、大脐、果肉橙色类似甜瓜的特征。但经鉴定属于是一种黄瓜变种。 （三）育种现状 近年来随着我国黄瓜选育种研究不断深入，黄瓜品种在抗病性、早熟性、丰产性、品质等方面均有较大提高，替代了常规品种且趋于专用化。黄瓜杂一代品种生长势强，坐瓜率高，
疾病分子生物学诊断的研究进展 摘要：随着分子生物学技术的的不断进步，许多疾病便转入了基因治疗阶段，而分子生物学技术的不断进步，也恰好为医药领域的发展建立了良好的基础，这也必将会为各种疾病的治愈提供一个更新更好的解决方案。而本文则就白血病、胆管癌和肺结核三种疾病的分子生物学诊断研究进展进行了讨论。 关键词：分子生物学疾病研究进展 前言： 利用分子生物学的技术方法检测受检者体内 DNA 或 RNA 的结构变化，从而对疾病作出诊断的方法［1］与传统方法相比较，其具有非常显著的优越性，既可以直接对个体基因状态进行检测，又可以对表型正常的携带者以及特定疾病的易感者作出诊断和预测。因此分子生物学技术能广泛应用于白血病、胆管癌和肺结核等几种疾病的诊断治疗。因此分子生物学的诊断治疗已成为研究热点，现将其研究进展情况综述如下。 1．白血病的分子生物学诊断研究进展[2] 1.1白血病简介 白血病是一类常见和多发的造血干细胞克隆性恶性疾病，形态学分型为其主要诊断方法，但对于一些形态不典型的病例易误诊，近年来临床研究发现，大部分的白血病存在着某种染色体易位，而易位会产生新的融合基因。癌基因的扩增、原癌基因点突变或抑癌基因的失活等。 1.2荧光原位杂交技术( FISH) 目前 FISH 广泛用于检测染色体重组和标记染色体，检测多种基因疾病的染色体微缺失和用于非整倍体疾病的产前诊断.其基本原理是用标记了荧光素生物素或者地高辛的单链 DNA 探针和与其互补的 DNA 退火杂交，通过检测附着在玻片上的分裂中期或间期细胞上的核 DNA 位置反映相应基因的状况适用于多种临床标本( 如血液骨髓组织印片和体液，甚至石蜡包埋的组织标本等)，具有直观、方便、敏感、可量化、方法多样和适应不同检测目的等优点，
国内外干细胞的研究进展 摘要：干细胞研究是近年来生物医学领域的热门方向之一，干细胞产业具有巨大的社会效益和市场前景，受到世界各国的高度重视。美国、欧盟、日本、韩国和中国在干细胞领域投入重金支持基础和临床研究，大力推动干细胞产业化发展。本文通过对比世界干细胞研究的热点领域，分析了中国在该学科取得的成绩和存在的差距，进一步提出了针对中国干细胞研究发展的政策建议。 关键词：干细胞，研究现状，前景与展望 Abstract: Stem cell research is one of the hot research fields in biomedicine nowada ys. Many countries attach importance to the stem cell industry because of the great s ocial benefits and market potential. USA,EU,Japan,Korea and China have increased the input of capital dramatically to promote the basic and clinical research of stem cel l as well as stem cell industry. By comparing the situation of stem cell research at ho me and abroad,we found that,in recent years,an obvious progress has been made in stem cell research, however, the gap between China andthe developed countries still exists. And further puts forward the policy suggestions in the development of stem c ell research in China. Key words：stem cells，research status，prospect 1、前言 20世纪90年代以来，随着细胞生物学技术的发展及体外分离、培养人胚胎干细胞的成功，干细胞经适当诱导分化可发育为不同类型的细胞、组织和器官，成为移植供体的新来源，作为“种子细胞”的干细胞可以通过细胞工程的方法在体外发育为各种特异性的细胞供移植和细胞替代所需，并可作为基因疗法的靶细胞用于治疗和研究。由于干细胞有广泛的应用前景，它已成为近年来医学和生物学领域研究的热点。 干细胞（stem cells）是人体及其各种组织细胞的最初来源，是一类具有自我更新、
蔬菜育种技术 教案 课程名称：园艺植物育种技术各论适用专业：园艺专业等 适用年级：三年级 学年学期：2010-2011学年第二学期任课教师：刘志勇 编写时间：2011年3月
第一章绪论 上课班级：08级园艺专业 日期：2011年4月17日 学时数：2学时 本章教学目标： 通过本章学习，了解蔬菜育种的定义及重要性，了解蔬菜育种技术课程的内容和任务，了解蔬菜育种技术的发展现状及发展趋势。 本章基本要求： 通过概念的阐述，是学生明白蔬菜育种是做什么的，为什么要开展育种技术研究，让学生掌握蔬菜育种的任务及基本流程。通过课程学习，学生能够表述清楚蔬菜育种技术的发展现状及发展趋势。 本节的教学内容: 第一部分：蔬菜育种的概念和任务 第二部分：蔬菜育种的基本途径 第三部分：蔬菜育种技术体系 第四部分：蔬菜育种工作的发展趋势 本章教学重点： ①使学生了解、熟悉蔬菜作物主要的育种途径。 ②使学生掌握蔬菜作物育种技术的发展方向和重点。 本章教学内容的深化和拓宽：使学生了解国内外种子产业发展的现状与趋势。本章教学方式：板书 本章教学过程中应注意的问题：通过举例说明，加深学生对关键问题的理解，联系生产实际，启发学生的学习兴趣。 本章主要参考书目： ①西南大学主编，《蔬菜育种学各论》，中国农业出版社，2000年。 ②沈阳农业大学主编，《蔬菜育种学》，中国农业出版社，1992年。
③山东农业大学，《园艺植物育种学总论》，中国农业出版社，2000年。本章思考题： ①蔬菜育种的基本途径有哪些？ ②蔬菜育种的趋势有哪些？
第二章大白菜育种技术 上课班级：08级园艺专业 学时数：8学时 本章教学目标： ①了解大白菜的基本生物学特点 ②掌握大白菜的分类及其特点 ③掌握大白菜主要农艺性状的遗传特点，尤其是杂交制种相关的性状 ④掌握大白菜杂交制种的基本流程 本章基本要求： ①使学生了解大白菜的基本种性特点，进而了解开展杂交制种技研究的必要性 ②使学生了解现阶段大白菜杂交制种技术研究现状，进而理解雄性不育在大白菜杂交种生产中的重要性。 ③掌握大白菜100%核基因雄性不育系定向转育模式的实质 本节的教学内容: 第一部分起源与种质资源重点讲谭其猛和李家文两位学者的起源学说。 第二部分：开花授粉与性状遗传为后期雄性不育系的利用奠定基础。 第三部分：我国大白菜育种研究现状及展望重点讲已有成就及存在不足 第四部分：现代育种的主要目标产量已经满足，应将优质放在第一位，举例黄心、桔红心、紫色大白菜等。 第五部分：主要育种途径与选择技术可以拿其中的一个生态型进行举例说明。第六部分：良种繁育主要讲一下雄性不育系和自交不亲和系，重点讲制种的原则。本章教学重点： ①使学生了解、熟悉目前大白菜各种杂交制种方法优劣。 ②使学生掌握大白菜的最根本的生物学特性。 本章教学内容的深化和拓宽：使学生了解国内和国外白菜类蔬菜杂交种生产技术发展现状与趋势 本章教学方式：板书
分子生物学的应用及发展 摘要：本文在文献检索的基础上，对分子生物学的发展简史，基本原理，研究领域等作了简单介绍，阐述了分子生物学在人们日常生活中的应用并结合药学专业着重讨论了其在药学及中药开发发面的应用，并进一步对分子生物学未来的研究技术、方向和前景做了展望。 一前言 生物以能够复制自己而区别于非生物。生命现象最基本的特征是进行“自我更新”。进行“自我更新”体现了一种最高级和最复杂的运动状态。这种运动就是生物机体从环境中摄取物质和能量，以更新本身的物质组成，而山现生长、繁殖，在这样的过程中保证了将自身的特征传给历代；同时也不断地向环境输送一些物质和释放能量。在生物机体的组成物质中，防水分外，有各种无机盐类和各种有机化合物。其中生物大分子——核酸和蛋白质在进行自我更新运动中，以其功能的重要性占第一位。为探索生命现象的本质问题，产生了分子生物学这一学科[1]。 分子生物学(molecular biology)是从分子水平研究生命本质为目的的一门新兴边缘学科，它是研究核酸、蛋白质等生物大分子的形态、结构特征及其重要性、规律性和相互关系的科学，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[2]。 分子生物学的最终目标是远大的，从产生基本细胞行为类型的各种分子的角度，来理解这五类行为类型：生长、分裂、分化、运动和相互作用。即分子生物学力图完整地描述细胞大分子的结构、功能和相互联系，从而理解细胞为什么要采取这种方式[3]。 分子生物学作为一门新兴的边缘学科。它的迅速发展及其在整个生命科学领域的广泛渗透和应用，促使人们对生物学等生命科学的认识从细胞水平进入分子水平。在农业、畜牧、林业、微生物学等领域发展十分迅速，如转基因动植物等。在医学领域，为医学诊断、治疗及新的疫苗、新药物研制等开辟了新的途径，使医学科学中原有的学科发生分化组合，医学分子生物学等新的学科分支不断产生，使医学科学发生了深刻的变革，不认识到这一点就很难跟上科学发展的步伐。 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。 二分子生物学发展简史 分子生物学的发展大致可分为三个阶段[4-7]：
分子生物学发展史之我感 19世纪后期到20世纪50年代，分子生物学完成了两大重点突破：确定了蛋白质是生命的主要基础物质；确定了生物遗传的物质是DNA。 1953年Watson和Crick提出了DNA双螺旋结构模型，这一发现犹如黎明中亮起的第一道曙光，照亮了隐藏在黑暗中的条条大路，为之后的一系列发现照明了方向，由此步入了分子生物学的建立和发展阶段。而后DNA半保留复制模型的确立，DNA作为模板转录RNA，RNA作为模板利用氨基酸合成蛋白质，RNA作为模板转录DNA。这些成果的发现共同建立了以中心法则为基础的分子生物学基本理论体系。 中心法则建立的这一过程大约花了近20年，是几代科学家辛苦专研的共同成果，个人觉得这个发展过程还是很飞速的。看分子生物学发展史，我觉得也是在看诺贝尔化学、生理和医学奖收获史。就以中心法则建立的这一过程来说，每走一小步都是一个突破，都极其重要，往往也标志着下一个突破的到来。没有DNA半保留复制方式的发现，没有RNA聚合酶的发现，就不会有转录的发现，再就不会有翻译等等的发现。这每一小步成果也都建立在科学家大胆创新的思维，合理的实验设计，共同合作和坚持不懈的反复实验基础之上。同时，在获得这一系列成果的过程中，科学家们也创造了更多的实验方法与新技术。这些新方法新技术往往推动一个学科的快速发展，甚至带来一个新的交叉学科。随着分子生物学的进一步发展，已经渗透到各个领域，分子结构生物学，分子细胞生物学，分子遗传学，分子发育生物学…… 20世纪70年代后，以基因工程技术的出现作为新的里程碑，标志人类从认识生命本质到迈出改造生命的步伐。在D.Baltimore、R.Dulbecco和H.M.Temin 发现肿瘤病毒与细胞遗传物质之间的相互作用，以及W.Arber、D.Nathans、H.O.mith发现限制性内切酶并荣获1978年诺贝尔生理或医学奖后，基因工程技术得到迅速发展。这得益于许多分子生物学新技术的不断涌现。M.R.Capecchi、O.Smithies和M.J.Evans凭借“基因打靶技术”共同分享了2007年度诺贝尔生理学或医学奖，“基因打靶”技术利用细胞脱氧核糖核酸(DNA)可与外源性DNA 同源序列发生同源重组的性质，可以定向改造生物某一基因。借助这一从上世纪80年代发展起来的技术，人们得以按照预先设计的方式对生物遗传信息进行精细改造。可以瞄准某一特定基因，使其失去活性，进而研究该特定基因的功能。尽管“基因打靶”技术刚刚诞生20余年，全世界的科学家已经利用该技术先后对小鼠的上万个基因进行了精确研究。根据导致人类疾病的各种基因缺陷，科学家培育了超过500种存在不同基因变异的小鼠，这些变异小鼠对应的人类疾病包括心血管疾病、神经病变，糖尿病和癌症等。评委会认为，是因为其“开创了全新的研究领域”，为人类攻克某些疾病提供了药物试验的动物模型。我对这一技术印象深刻，不仅惊叹于它的革新，更惊叹于其实际应用功能。它在医学领域的应用或将攻克很多人类疾病，给医学进步带来很大利益。所以说，一个学科的发展往往能推动另一学科的发展，学科之间是有界限的，往往也是无界限的。除了基因打靶，更多的技术已经被发现或将要被发现。每一次的技术革新都在影响着人类生活，给人带来更多福祉。这也教诲我们在科研工作中要有发现的眼睛，创新的思维。 学习了分子生物学的发展历史，发现分子生物学是生命科学范围发展最迅速
未来生物科学技术的发展趋势 从1665年，英国的物理学家胡克用自己设计并制造的显微镜观察栎树软木塞切片时发现其中有许多小室，状如蜂窝，称为"cell"，这是人类第一次发现细胞，到可用基因编辑生命个体的时代，才过去350余年，生物科学的发展日新月异，任何现存的可能性随时都会被颠覆。孤雌生殖、基因编辑、干细胞全能性的诱导等日益发展成熟的技术，将会在未来的某一点汇聚到一起，作用于前所未有的一项工程——生物智能技术，这将可能是第四次科技革命的交点。 有人认为，孤雌生殖虽然简单、高效，但是后代的基因变异极小，当生存环境改变时，后代可能因无法适应新环境而灭绝。而有性生殖却可以产生具有丰富变异的后代。在环境有所变化时，多样性的后代中只要有一小部分能够适应和生存下来，整个物种就不会灭绝。 近年来，群体遗传学家研究指出，数百万年以来，人类男性Y染色体一直在丢失基因和退化，数万年后，男性将消失殆尽，倒真有“女儿国”的隐忧了。布莱恩·塞克斯的科幻小说《亚当的诅咒：一个没有男人的未来》也反映了这种隐忧。其实，人类的未来远没有这么悲观。经过数千万年的演化，灵长类中源自X 染色体的Y 染色体才“丢盔弃甲”地演变成现在这种形状。不排除Y 染色体会继续丢失个别基因，但Y 染色体已趋于演化上的稳定状态，这与精子的特殊功能是一致的。也许，数万年后，科技发达，女性或可以靠孤雌生殖和克隆技术繁殖后代。借助孤雌生殖这个窗口，人类不仅可以窥探到大自然演化的奥妙，而且能够自信地走向未来！ 干细胞是一类具有自我更新和多分化潜能特性的细胞．可以作为治疗性克隆的研究与治疗资源及研究人类疾病的模型，广泛应用于再生医学、细胞替代治疗及药物筛选等研究领域。干细胞的生物学特性决定了其广泛的应用价值。一方面，干细胞可以在体外培养环境中。无限增殖，经过10余年的研究．已建立了一套成熟规范的干细胞体外培养体系；另一方面，干细胞是一种具有多分化潜能的细胞。在体外培养环境中给予一定的诱导条件．就可以将干细胞定向分化成为特定类型细胞，然后移植到机体相应的病变区替代原本失去功能的病变细胞，以治疗多种疾病，如心血管疾病、糖尿病、恶性肿瘤、骨及软骨缺损、老年性痴呆、帕金森氏病等。由此可见。干细胞具有巨大的研究价值和应用前景。
我国黄瓜育种研究进展 摘要:本文简述了黄瓜种子资源、主要性状遗传以及育种手段从黄瓜起源、生产现状、种质资源、遗传特性、育种手段等方面综述了我国黄瓜育种的研究进展,并展望了相关研究的发展方向。 关键词: 黄瓜育种现状策略 黄瓜（Cucumis sativus L）葫芦科，甜瓜属一年生植物，2n=14，又名胡瓜、王瓜、青瓜等。温季作物，不耐寒或耐寒性极弱，其生长和发育的适宜温度通常高于20℃。高于30℃，低于12℃其生长发育不正常。目前黄瓜随着其保护地栽培技术的普及和推广，已经由一种季节性很强的蔬菜成为季节不明显的蔬菜。在世界各地广为栽培。它清脆爽口，乃夏令佳蔬，历史上颇为昂贵。陆游诗曰：“白苣黄瓜上市时，盘中顿觉有光辉”。古时的黄瓜，尤其是温室的黄瓜，多系宫廷贡品。唐人王建诗曰：“内园分得温汤水，二月中旬已进瓜”，此瓜就是黄瓜。这些都说明黄瓜在人们生活中的重要位置。 1 概述 1.1 起源 黄瓜（cucumber）.,起源于印度的喜玛拉雅山脉南麓的印度北部热带雨林带地区。最初的黄瓜为野生，瓜带黑刺，味剧苦不能食用。主要依据是黄瓜在印度已经有3000年的栽培历史，而且在印度喜玛拉雅山麓曾发现一个原始类型的黄瓜近缘野生种（Cucumi sharwickii Rpyle）. 1.2 分布与传播 据考证，非洲也很早就有了黄瓜。《旧约全书》说：“我们记得在埃及不花钱就能吃到鱼，也有黄瓜……”。欧洲有黄瓜的记载约在公元1世纪。罗马帝国的第二任皇帝喜爱黄瓜，几乎餐餐必备。此后公元9世纪才相继传入法国和俄罗斯。英国到16世纪才开始种黄瓜。日本的栽培是17世纪从我国引入。 我国是在西汉时经由丝绸之路从西域引进的，初称“胡瓜”。后赵时（公元319-322）北方避石勒讳改称“黄瓜”。由于黄瓜在我国栽培历史悠久，所以逐渐在中国形成了次生中心。李家文（1979）认为黄瓜古代由印度分两路传入我国：一路经由缅甸和印中边界传入华南，并在华南被驯服，形成了我国华南系统的黄瓜（瓜形肥短，皮光滑无刺，肉质较软）；另一类是2000年前的汉武帝时，由张骞经由新疆将种子带入北方，经多年驯化，形成了华北系统黄瓜（瓜形瘦长，大棱大刺，肉质坚脆）。 1979-1980年中国农科院蔬菜所和云南省农科院园艺所组成蔬菜品种资源考察组，在西双版纳搜集到一种新类型。称之为西双版纳黄瓜。该黄瓜具有方圆形、大脐、果肉橙色类似甜瓜的特征。但经鉴定属于是一种黄瓜变种。 过去我国黄瓜栽培地区分布很不均匀，主要集中在一些气候条件及自然环境比较好的省份，如山东、河南、海南等地。近年来，我国黄瓜种植区分布逐渐扩散，几乎在每一个省，每一个大城市周围都有一些大的黄瓜生产基地，区域化生产越来越突出。 1.3 生产现状 1.3.1 黄瓜栽培面积大、形式多 据FAO统计，自1970年以来，我国黄瓜栽培面积逐年增加，而且一直居世界首位。2000年，我国黄瓜的栽培面积从1970年的24.3万h㎡增加到100.4万h㎡，增加了3.1倍，占世界总栽培面积的的56.50％；在栽培面积增加的同时，栽培形式也发生了巨大变化，小拱棚、塑料大棚、温室都得到了广泛应用。 1.3.2 黄瓜总产量高
一、章（节、目）授课计划第页
二、课时教学内容第 技术的进步在一门学科的建立与发展过程中起着巨大的作用。没有 显微镜的发明就没有细胞的发现，更不会有细胞学说的建立，没有电子显微技 术及其分子生物学技术的结合，就不会有细胞生物学今天的发展。 细胞生物学研究方法：一般来说，凡是用来解决细胞生物学问题所采用的 方法，都属于细胞生物学研究方法。当前细胞生物学研究中常用到的方法有: 核酸和蛋白质成分的分析和序列测定、研究特异DNA、RNA常用的southern杂交、Northwre杂交及蛋白质免疫印迹技术、基因打靶技术等等。 第一节细胞形态结构的观察方法 一、有关显微镜的一些概念 （1）分辨率（resolution）：指分辨物体最小间隔的能力。 光学显微镜的分辨率 R=λ/N．sin（α/2）． 其中λ为入射光线波长； N =介质折射率；空气中N =1 α=物镜镜口角（样品对物镜镜口的张角）。 （2）放大倍数（magnification）：是指眼睛看到像的大小与对应标本大小的 比值。它指的是长度的比值而不是面积的比值。 例：放大倍数为100×，指的是长度是1μm的标本，放大后像的长度是 100μm，要是以面积计算，则放大了10,000倍。 显微镜的总放大倍数等于物镜和目镜放大倍数的乘积。 （3）有效放大倍数（effective magnification）：物镜的数值孔径（NA）决 定了显微镜有效放大倍数。有效放大倍数，就是人眼能够分辨的d′与物镜的 d间的比值，即不使人眼看到假像的最小放大倍数： M=d′/d 二、显微镜的分类 现代显微镜可以分为两大类：一类是光学显微镜，另一类是非光学
分子生物学主要研究内容 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。 4.癌基因与抑癌基因、肽类生长因子、细胞周期及其调控的分子机理等。 从基因调控的角度研究细胞癌变也已经取得不少进展。分子生物学将为人类最终征服癌症做出重要的贡献。
分子生物学前沿技术 The Standardization Office was revised on the afternoon of December 13, 2020
激光捕获显微切割Laser capture microdissection (LCM) technology是在不破坏组织结构，保存要捕获的细胞和其周围组织形态完整的前提下，直接从冰冻或石蜡包埋组织切片中获取目标细胞，通常用于从中精确地分离一个单一的细胞。 背景：机体组织包含有上百种不同的细胞，这些细胞各自与周围的细胞、基质、血管、腺体、炎症细胞或相互粘附。在正常或发育中的组织器官内，细胞内信号、相邻细胞的信号以及体液刺激作用于特定的细胞，使这些细胞表达不同的基因并且发生复杂的分子变化。在状态下，如果同一类型的细胞发生了相同的分子改变，则这种分子改变对于疾病的发生可能起着关键性的作用。然而，发生相同分子改变的细胞可能只占组织总体积的很小一部分；同时，研究的目标细胞往往被其它组织成分所环绕。为了对疾病发生过程中的组织损害进行分子水平分析，分离出纯净的目标细胞就显得非常必要。1996年，美国国立卫生院（NIH）国家肿瘤研究所的[2]开发出激光捕获显微切割技术（Laser capture microdissection ， LCM ），次年，美国Arcturus Engineering公司成功研制激光捕获显微切割系统，并实现商品化销售。应用该技术可以在显微镜直视下快速、准确获取所需的单一细胞亚群，甚至单个细胞，从而成功解决了组织中细胞异质性问题。这项技术现已成为美国“肿瘤基因组解剖计划”的一项支撑技术[1]。 原理：LCM的基本原理是通过一低能脉冲激活热塑膜———乙烯乙酸乙烯酯（ethylene vinylacetate，EVA）膜（其最大吸收峰接近
学号2007218018 昆明理工大学硕士研究生 综述 专业微生物学 姓名贾卉 入学时间2007年9月 日期2009年1月8日
CcdB分子生物学研究进展 摘要：毒素-抗毒素系统广泛存在于质粒及大肠杆菌染色体中，在缺乏抗毒素的情况下，毒素通过作用于细胞内不同的酶，使细胞中毒，最终导致细胞死亡。本文综述了ccd系统及自杀基因ccdB的作用原理和机制。 关键词：毒素-抗毒素系统、Ccd系统、CcdB Key words: Toxin-antitoxin system, Ccd system, CcdB 毒素-抗毒素（Toxin-antitoxin，TA）系统是一种可能与细胞生长阻滞或是细胞凋亡有关的系统。该系统最初发现存在于大肠杆菌F质粒上[1]，典型的TA系统由两个基因构成。两个基因分别编码一种稳定的毒素蛋白和一种不稳定的抗毒素蛋白，毒素对细菌有致死作用，而抗毒素通过与毒素形成复合体，中和毒素的毒性，使宿主菌能够存活。 TA系统主要存在于一些低拷贝质粒上，细菌分裂后，不稳定的抗毒素蛋白被迅速降解，不具有质粒的子代细菌就会被稳定的毒素蛋白杀死，这种作用称为分裂后致死效应（the post segregation killing effect，PSK），近一步研究发现在大肠杆菌的染色体上也存在TA系统，但染色体上的抗毒素蛋白对毒素蛋白并不能起到解毒的作用，只有依靠质粒上的抗毒素蛋白才能保证细菌存活，低拷贝质粒正是依靠TA系统的PSK效应，稳定在宿主中存在。 目前已知的TA系统包括7个质粒编码TA基因家族：ccd、mazEF、vapBC 、phd/doc、parDE、higBA和relBE[2, 3]。虽然TA系统在基因结构和调控模式上十分相似，但是每种毒素的作用原理却存在很大差异。CcdB和ParE通过使促旋酶失活抑制DNA复制，使细胞中毒。RelE通过切割mRNA，抑制翻译过程导致细胞凋亡。而HigB的作用机理目前尚不清楚。1．Ccd系统 Ccd（control of cell division or death）为F质粒小F复制子上的一个组件，F质粒共编码三种TA基因系统[4]，Ccd系统[5]只是其中的一种，由CcdA和CcdB两个基因共同构成，也可以称为H、G或是letA、letB，分别编码两种小分子量蛋白：CcdA蛋白（8.7kDa）与CcdB蛋白（11.7 kDa）。CcdA蛋白易被Lon蛋白酶降解，在系统中起到解毒剂的作用，CcdB蛋白较CcdA蛋白稳定，是一种细胞毒素，在没有解毒剂存在的条件下，可以导致细胞凋亡。 2．CcdB
我国鹭类的生物学研究进展 摘要:鹭科(Ardeidae)鸟类是湿地生态系统中重要的生物种类之一,也是环境质量评价的一类指示动物?我国鹭类有9属20种,除紫背苇鳽为古北界种类,海南鳽?黑冠鳽2种为东洋界种类外,其余种类为广布种?重点总结了我国鹭类生物学特征及研究进展,为今后的深入研究及保护工作提供参考? 关键词:鹭科(Ardeidae);生物学特征;研究概况 Research Advances on Biological Characteristics of Ardeidae Birds in China Abstract: Ardeidae birds are important in wetland ecosystem, and are regarded as indicators for environmental assessment. There are 20 species in 9 genus of Ardeidae in China. Except for Ixobrychus eurhythnus belonging to Palaearctic realm, and Gorsachius magniticus, G.orsachius melanolophus belonging to Oriental realm, the other six species belong to cosmopolitan. The biological characteristics and research progress of Ardeidae birds in China were summarized to provide reference for further research and protection. Key words: Ardeidae; biological characteristics; research advances 鹭科(Ardeidae)鸟类为大?中型涉禽,常见于河流?湖泊?沼泽?滩涂等湿地,是湿地生态系统中重要的生物类群之一,也是环境质量评价的一类指示动物?中国地处亚洲东部,东临太平洋,地域辽阔,境内河流?湖泊众多,浅海大陆架宽广,岛屿星罗棋布,自然条件复杂多样,为鹭类生存和繁衍提供了极其广阔的生态空间和诸多有利的自然条件? 我国学者从20世纪20年代开始鸟类研究,20世纪60年代初,《宜昌池鹭繁殖习性的初步观察》为新中国成立后第一篇有关鹭类研究的专题论文?此后,朱曦[1]?文祯中?王中裕等人开始进行鹭科鸟类生态生物学研究?郑作新[2]在《中国动物志》鸟纲第一卷中,列鹭科鸟类9属20种4亚种?本研究就中国鹭科鸟类生物学特征与研究进展进行分析研究,为今后的深入研究及保护工作提供参考? 1 白鹭属(Egretta) 1.1 大白鹭(Egretta alba) 国内有2个亚种,指名亚种(E. o.alba)在内蒙古?新疆繁殖,到西藏等地越冬;普通亚种(E. o. modesta)分布在中国东部?目前国内对2个亚种的繁殖生态?寄生虫已进行过研究?2009年3~10月胡宝文等[3]对新疆艾比湖大白鹭的巢?卵及雏鸟的生
《园艺植物育种技术进展》论文 摘要：本文简述了辣椒起源、种质资源、主要性状遗传以及育种手段，对辣椒育种进行了简要概述，为生产利用提供参考。 关键词：辣椒种质育种 一、概述 （一）起源 辣椒（pepper），别名番椒、海椒、秦椒、辣茄。因在胎座附近隔膜及表皮细胞中含有辣椒素二具有辛辣味（甜椒除外），是世界性的重要蔬菜和调味品。主产地在印度德干半岛。辣椒原产中、南美洲、墨西哥、秘鲁等地。公元前6500～5000年，在墨西哥中部拉瓦堪山的遗迹中曾有辣椒种子出土；在南美秘鲁公殛前2000年的古墓中，发现干辣椒和栽培种子。辣椒同属植物有27种。其中五个主要栽培种起源于3个不同的中心：墨西哥是Capsicum annum的初级起源中心，次级起源中心是危地马拉；亚马孙河流域是C.chinense和C.Fruteseens的初极起源中心，秘鲁和玻利维亚是C.pendulum和C.Pubescens的初级起源中心。（二）分布 哥伦布到了北美大陆后发现了不次于胡椒的上等辛香料—辣椒，结果吧比胡椒更为重要的辣椒带回欧洲。1493年传到西班牙，1548年传到英国，16世纪中叶已传遍中欧各国。1542年西班牙人、葡萄牙人将辣椒传入印度。进入17世纪，许多辣椒品种传入东南亚各国。 明朝末年（1640年）引入中国。早在16世纪后期高濂撰写的《草花谱》中已有记载：“番椒丛生，百花，果俨似秃笔头，味辣，色红，甚可观”。 现在，辣椒在世界温带、热带地区均有种植。主要产地是印度，尤其是德干半岛的中南部最盛。拉丁美洲、非洲、亚洲种质资源丰富。 （三）生产现状 亚洲是全球最大的辣椒生产、消费区域。中国、印度位居全球辣椒种植面积、产量的前2位，辣椒产品加工也在全球辣椒产业发展中占有重要地位。目前，欧洲主要辣椒生产国有西班牙、荷兰、以色列、匈牙利、土耳其、葡萄牙、德国等。
分子生物学在医药中的研究进展及应用 ——韩静静 摘要 分子生物学是对生物在分子层次上的研究。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。分子生物学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 制造 RNA，RNA 制造蛋白质，蛋白质反过来协助前两项流程，并协助 DNA 自我复制”。 分子生物技术也称之为生物工程，是现代生物技术的主要标志，它是以基因重组技术和细胞融合技术为基础，利用生物体或者生物组织、细胞及其组分的特性和功能，设计构建具有预期性状的新物种或新品种．以便与工程原理相结台进行生产加工．为社会提供商品和服务的一个综合性技术体系，其内容包括基因工程技术、细胞工程技术、DNA测序技术、DNA芯片技术、酶工程技术等。现代分子生物技术的诞生以70年代DNA重组技术和淋巴细胞杂交瘤技术的发明和应用为标志．迄今已走过了30多年的发展历程。实践证明在解决人类面临的粮食、健康、环境和能源等重大问题方面开辟了无限广阔的前景。受到了各国政府和企业界的广泛关注。是21世纪高新技术产业的先导。 二十世纪生物医学发展的主要特点之一是对生命现象和疾病本质的认识逐渐向分子水平深入。DNA双螺旋结构的发现为分子医学和基因医学的发展奠定了基础。人们逐渐认识到，无论健康或疾病状态都是生物分子及其相互作用的结果，生物分子中起关键性作用者为基因及其表达产物蛋白质，因此从本质上说，所有的疾病都可以被认为是“基因病”。近十年来，分子生物技术已成为医学领域最有力的研究工具，以下从基因工程技术、人类基因组计划与核酸序列测定技术、基因诊断与基因体外扩增技术、生物芯片技术在医学研究中为了解疾病的发生发展机制，诊断和药物研制、开发中的应用。 关键词：分子生物学分子生物技术医药基因芯片蛋白质组学
关于化学生物学研究前沿进展的综述 姓名：陶宗学号：16010601001 导师：王海华教授 摘要 作为化学领域的一门新兴二级学科，化学生物学已经成为具有举足轻重作用的交叉研究领域，是推动未来生命和化学学科发展的重要动力。本文对近几年来我国化学生物学领域取得的突出进展加以归纳和介绍: (1)基于小分子化合物及探针的研究。利用有机化学手段，通过设计合成一系列多样化的小分子化合物，以这些探针为工具深入开展了细胞生理、病理活动的调控机制、细胞关键信号转导通路及重要靶标、抑制剂和标记物的发现、基于金属催化剂的活细胞生物分子激活等方面的研究；(2)以化学生物学技术为手段，着重发展了针对蛋白质、核酸和糖等生物大分子的合成、特异标记与操纵方法，用以揭示这些生物大分子所参与的生命活动的调控机制；(3)采用信号传导过程研究与靶标发现相结合，以实现“从功能基因到药物”的药物研发模式，发展了药物靶标功能确证与化合物筛选的联合研究策略；(4)以化学分析为手段，发展了在分子水平、细胞水平或活体动物水平上，获取生物学信息的新方法和新技术。这些研究成果极大地推动了我国化学生物学的进步。 关键词：化学生物学; 小分子探针; 生物大分子标记; 信号转导; 药物靶标 近年来，化学生物学已经成为具有举足轻重作用的一门新兴交叉学科，是推动未来生命科学和生物医药发展的关键研究领域。通过充分发挥化学和生物学、医学交叉的优势，化学生物学的研究具有重要的科学意义和应用前景，能够深入揭示生物学新规律，促进新药、新靶标和新的药物作用机制的发现，造福于人类的健康事业，推动社会经济发展。 在化学生物学的发展过程中，相继出现了如组合化学、高通量筛选技术、分子进化等一系列新技术和新方法，为化学与生物学、医学交叉领域的研究注入了新的内涵和驱动力。近年来，化学生物学家以小分子探针为主要工具，对细胞生命现象，尤其是细胞信号转导过程中的重要分子事件和机理进行了深入的研究。与此同时，化学生物学在与包括生物化学、分子生物学、结构生物学、细胞生物学等领域的交叉合作越发深入，研究优势越发明显，这也推动了化学、医学、药学、材料科学和生物学科相关前沿的探索研究。以下对近两年来我国化学生物学领域取得的突出进展进行大致的归纳和介绍。 1 基于小分子化合物及探针的研究
现代生物学进展资料 近代生物学发展的三个阶段： 一)、描述性生物学阶段： 19世纪30年代，德国植物学家施莱登和动物学家施旺提出细胞学说，指出细胞是一切动植物结构的基本单位，为研究生物的结构、生理、生殖和发育等奠定了基础。1859年，英国生物学家达尔文，出版了《物种起源》一书,科学地阐述了以自然选择学说为中心的生物进化理论,这是人类对生物界认识的伟大成就，给神创论和物种不变论以沉重的打击，在推动现代生物学的发展方面起了巨大作用。 二）、实验生物学阶段。 19世纪中后期，自然科学在物理学的带动下取得了较大的成就。物理和化学的实验方法和研究成果也逐渐引进到生物科学的研究领域。到1900年，随着孟德尔发现的遗传定律被重新提出，生物学迈进到第二阶段—实验生物学阶段。在这个阶段中，生物学家更多地用实验手段和理化技术来考察生命过程，由于生物化学、细胞遗传学等分支学科不断涌现，使生物科学研究逐渐集中到分析生命活动的基本规律上来。 三）、分子生物学阶段： 20世纪30年代以来，生物科学研究的主要目标是生物大分子——蛋白质和核酸上。 1944年，美国生物学家艾弗里用细菌作实验，第一次证明了DNA是遗传物质。 1953年，美国科学家沃森和英国科学家克里克共同提出了DNA分子双螺旋结构模型，这是20世纪生物科学最伟大的成就，标志着生物科学的发展进入了一个新阶段——-分子生物学阶段。 21世纪生命科学的研究进展和发展趋势 20世纪后半叶生命科学各领域所取得的巨大进展，特别是分子生物学的突破性成就，使生命科学在自然科学中的位置起了革命性的变化。很多科学家认为，在未来的自然科学中，生命科学将要成为带头学科，甚至预言21世纪是生物学世纪，虽然目前对这些论断还有不同看法，但勿庸置疑，在21世纪生命科学将继续蓬勃发展，生命科学对自然科学所起的巨大推动作用，决不亚于19世纪与20世纪上半叶的物理学。假如过去生命科学曾得益于引入物理学、化学和数学等学科的概念、方法与技术而得到长足的发展，那么，未来生命科学将以特有的方式向自然科学的其他学科进行积极的反馈与回报。当21世纪来临的时候，一些有远见的科学家、思想家与政治家将日益严重的诸多人类社会问题，如人口、地球