分子生物学 下载 pdf 百度网盘 epub 免费 2025 电子书 mobi 在线

分子生物学是揭示生物大分子结构与功能的学科，既是当前生命科学领域中最重要的基础学科和分支学科，也是该领域中属于最前沿的领军学科，正在强有力地推动着生物学及其相关领域许多学科的飞速发展。《分子生物学》一书从构成生物体的大分子开始，沿着遗传信息流向的中心法则，阐述生物大分子及其在复制、修复、重组、转录、翻译、信号转导、基因表达与调控等主要环节中的相互作用与功能。编写过程中着重以简洁精确的方式阐述分子生物学的基本概念和基本理论知识，又注重反映分子生物学的发展趋势。全书共分12章，主要包括生物大分子，基因与基因组，DNA的复制，DNA的损伤、修复与突变，转录，翻译，原核生物基因的表达调控，真核生物基因的表达调控，基因重组、基因工程和分子生物学常用的研究技术。通过本书的学习，力求使学生能了解分子生物学的概况和基本思路，掌握其中的基本概念和基本研究方法与技术。《分子生物学》可作为普通高等院校生物学类专业包括师范类、普通生物类、医学生物类及农林相关专业的本科生的分子生物学教材，亦可作为生物学类专业研究生和教师的分子生物学或相关课程的教学及科研参考书。本书由主编蒋继志和王金胜教授进行统稿完善。

前言

1　绪论

2　生物大分子

3　基因与基因组

4　DNA的复制

5　DNA的损伤、修复与突变

6　转录

7　翻译

8　原核生物基因的表达调控

9　真核生物基因的表达调控

10　基因重组

11　基因工程

12　分子生物学常用的研究技术

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　　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

毒还要简单的亚病毒，包括只含有具有单独侵染性的较小型的核糖核酸（RNA） 分子的

类病毒（viroid） ，只含有不具备侵染性的RNA 的拟病毒（virusoid）和卫星RNA（satellite RNA），以及

没有核酸但具有感染性蛋白质颗粒的朊病毒（virino）或蛋白侵染因子（prion ， proteinaceousinfec-

tious agent） 。

　　具有细胞形态的生物可分为原核生物、古核生物和真核生物。原核细胞（procaryotic 或

prokaryotic cell） ，是一类没有核膜且不进行有丝分裂（mitosis） 、减数分裂（ meiosis）、无丝分裂

（amitosis）的细胞，在细胞内不发生原生质流动，没有叶绿体（chloroplast） 、线粒体（mitochon-

drion）等细胞器（organelles）的分化，只有核糖体。由这种细胞构成的生物，称为原核生物，包

括所有的细菌和蓝藻类。注意支原体、立克次氏体和衣原体均属细菌。它们没有真正的细胞

核（nucleus） ，只有原核或拟核，所含的一个环状双股单一顺序的脱氧核糖核酸分子（circular

DNA） ，没有组蛋白（histone）与之结合，转录和转译（transcription andtranslation）同时进行，

DNA 复制后，细胞随即分裂为二。古核生物也称古细菌（archaebacteria） ，具有原核生物的某

些特征，如无核膜及内膜系统；也有某些真核生物的特征，如以甲硫氨酸起始的蛋白质合成、核

糖体对氯霉素不敏感、RNA 聚合酶和真核细胞的相似、DNA 具有内含子并结合组蛋白；还具

有既不同于原核细胞也不同于真核细胞的特征，如细胞膜中的脂类是不可皂化的，细胞壁不含

肽聚糖等。古核生物多生活在极端的生态环境中。和原核细胞相比，真核细胞的结构更为复

杂，它有线粒体等各种膜细胞器，有围以双层膜的细胞核，把位于核内的遗传物质与细胞质分

开，DNA 与组蛋白及其他蛋白结合而成染色体。真核细胞的分裂分为有丝分裂和减数分裂，

分裂的结果使复制的染色体均等地分配到子细胞中去。原生生物是最原始的真核生物，单细

胞或多细胞，不分化成组织，可自养、异养或混合营养。植物是以光合自养为主要营养方式的

真核生物。典型的植物细胞都含有液泡和以纤维素为主要成分的细胞壁。细胞质中有进行光

合作用的叶绿体。真菌是以吸收为主要营养方式的真核生物。真菌的细胞有细胞壁，多含几

丁质，也有含纤维素的。真菌细胞没有质体和光合色素。少数真菌是单细胞的，如酵母菌。多

细胞真菌的基本构造是分枝或不分枝的菌丝。一整团菌丝称为菌丝体。有的菌丝以横隔分成

多个细胞，每个细胞有一个或多个核，有的菌丝无横隔而成为多核体。黏菌是一种特殊的真

菌。它的生活史中有一段是真菌性的，而另一段则是动物性的，其结构、行为和取食方法与变

形虫相似。黏菌被认为是介于真菌和动物之间的生物。动物是以吞食为营养方式的真核生

物。吞食异养包括捕获、吞食、消化和吸收等一系列复杂的过程。单细胞动物吞入食物后形成

食物泡，食物在食物泡中被消化。多细胞动物具有复杂的感觉器官和消化系统、排泄系统、呼

吸系统、神经系统、内分泌系统和运动系统等。

　　从类病毒、病毒到微生物、植物和动物，一定范围内不同的生物有规律地构成稳定的生态

综合体，这就是生物多样性（biological diversity） ，既包括物种的多样性，生态系统的多样性，

又包括物种的遗传与变异的多样性。由于自然资源的合理利用和生态环境的保护是人类实现

可持续发展的基础，因此生物多样性的研究和保护已经成为世界各国普遍重视的一个问题。

1992 年，在巴西的里约热内卢举行的联合国环境与发展大会上，通过了?生物多样性公约?

（ Convention on Biological Di versity），这标志着世界范围内的自然保护工作进入了一个新的

阶段。

　　在生物多样性研究过程中，能够全面地反映基因组变异性的DNA 指纹图谱（DNA

finger print）的应用越来越广泛。DNA 指纹图谱中的谱带能够稳定地从上一代遗传给下一

代，其高特异性和体细胞稳定性可用于鉴定个体，在法医学上鉴别犯罪分子和确定个体间的血

缘关系具非常重要的价值，其多位点性可用来检测目标基因组在病变及治疗过程中的改变情

况。DNA 指纹已成为研究生物群体遗传结构、生态与进化、分类等非常有价值的遗传标记

（genetic marker） 。

　　1.1.2.2 　化学、生物化学和化学生物学

　　化学（chemistry）是一门在原子、分子层次上研究物质的组成、结构、性质及其变化规律的

科学。化学是人类认识和改造物质世界的一种重要方法和手段。作为重要的基础科学之一，

化学在与物理学、生物学、自然地理学、天文学等学科的相互渗透中，得到了迅速的发展，也推

动了其他学科和技术的发展。例如，核酸化学的研究成果使生物学的研究从细胞水平提高到

分子水平，建立了分子生物学。

　　进入20 世纪以后，应用当代科学的理论、技术和方法，化学在认识物质的组成、结构、合成

和测试等方面都有了长足的进展，而且在理论方面取得了许多重要成果。

　　在结构化学方面，应用量子力学研究分子结构，产生了量子化学；从氢分子结构的研究开

始，逐步揭示了化学键的本质，先后创立了价键理论、分子轨道理论和配位场理论；应用X 射

线衍射、电子衍射和中子衍射等方法作为研究物质结构的新分析手段，洞察物质的晶体化学结

构；研究物质结构的谱学方法也由可见光谱、紫外光谱、红外光谱扩展到核磁共振谱、电子自旋

共振谱、光电子能谱、射线共振光谱、穆斯堡尔谱等；与计算机或电子显微镜联用后，利用积累

的大量物质结构与性能相关的资料，人们可以预测或直接观察分子的结构。在放射化学和核

化学研究方面，从放射性衰变理论的创立、同位素的发现到人工核反应和核裂变的实现，人类

的认识深入到亚原子层次，并创立了同位素地质学、同位素宇宙化学等交叉学科。在化学反应

理论方面，随着对分子结构和化学键的认识的提高，以及分子束、激光和等离子技术的应用，使

得对不稳定化学物种的检测和研究成为现实。在化学分析方法方面，物质的化学成分和组成

分析方法不断改进，分析灵敏度从常量发展到微量、超微量、痕量，深入进行结构分析、构象测

定、同位素示踪，直接测定自由基、离子基、卡宾、氮宾、卡拜等各种活泼中间体。在物质的分离

技术方面，离子交换、膜分离、色谱法等技术的发展不但可以分离某种特殊物质，而且还可以进

行提炼和精制。在化学合成方面，氨、超导材料和纳米物质的无机合成工业和酚醛树脂等高分

子材料、蛋白质和核酸等生命基础物质、有复杂结构的天然有机化合物和有特效的药物的合

成，为现代工农业、交通运输、医疗卫生、军事技术，以及人们衣食住行各方面，提供了多种性能

优异而成本较低的重要材料，成为现代物质文明的重要标志。

　　生物化学（biochemistry）是研究生命的化学组成及其在生命活动中变化规律的一门学科。

　　生物化学的主要任务是从化学组成角度理解生物大分子和生物代谢，与分子生物学的关系最

为密切。

　　生物体（living organism）是由生物大分子所组成，具有系列特殊功能的系列复杂机构，它

具有生长、代谢、感应、繁殖等生命的基本特征。细胞（cell）是生物体的基本构成单位，生物体

通过细胞的活动进行各种生命活动。原生质（protoplasm）泛指生物细胞内的全部生命物质，

主要包括蛋白质、核酸、多糖、脂类4 种生物大分子作为生物体骨架和提供能量，维生素、激素、

有机酸等次生物质催化、调节新陈代谢，以及无机盐、水等。

　　新陈代谢（metabolism）是生物体与外界环境进行物质交换与能量交换的过程。机体内的代谢

反应相互联系、协同制约组成许多代谢途径和网络，在严密精巧的调控下，有条不紊地进行。代谢

调控是近代生物化学研究的一个重要方面，主要有三种途径：① 通过代谢物的诱导或阻遏作用控制

酶的合成。这是在转录（transcription）水平的调控，如乳糖诱导乳糖操纵子（operon）合成有关的酶。

②通过激素与靶细胞的作用，引发一系列生化过程，如环腺苷酸激活的蛋白激酶通过磷酰化反应对

糖代谢的调控。③效应物通过别构效应直接影响酶的活性，如终点产物对代谢途径第一个酶的反

馈抑制。生物体内绝大多数调节过程是通过别构效应实现的。

　　生物大分子的多种多样功能与它们特定的结构有密切关系。蛋白质的主要功能有催化、

运输和储存、机械支持、运动、免疫防护、接受和传递信息、调节代谢和基因表达等。酶的作用

具有催化效率高、专一性强等特点，酶与蛋白质、核酸等生物大分子的相互作用和在工农业生

产、国防和医学上的应用是酶学研究的重点方向。核酸是遗传信息的储存和传递者，主要包括

脱氧核糖核酸（DNA）和核糖核酸（RNA） ，核糖核酸还可分为信使核糖核酸（mRNA） 、转移核

糖核酸（tRNA） 、核蛋白体核糖核酸（rRNA）和其他一些小分子核糖核酸（sRNA） ，它们在蛋白

质生物合成和基因表达调控中起着重要作用。生物体的糖类物质包括单糖、寡糖和多糖，单糖

是生物体能量的主要来源，寡糖和蛋白质或脂质可以形成糖蛋白、蛋白聚糖和糖脂，多糖是生

物体的结构物质和营养物质。蛋白质、核酸、酶和糖类是生物化学的四大研究对象。

　　使用小分子作为工具解决生物学的问题或通过干扰（调节）正常过程了解蛋白质的功能，

是化学生物学（chemical biology）或化学遗传学（chemicalgenetics）的研究范畴。目前，化学生

物学在国际上已得到广泛认可并正迅速发展，如N ature 出版集团出版了N ature Chemical

Biology ，美国化学会出版了A CS Chemical Biology 等化学生物学方面的专业杂志。

　　1.1.2.3 　物理学、生物物理学和物理生物学

　　物理学（physics）是研究物质的结构、相互作用及其运动规律的学科，它研究物质世界的

一些最简单、最基本、最普遍的运动形式，如机械运动、电磁运动、热运动和微观粒子的运动等，

以及由这些简单运动构成的更高级运动形式，如生命、遗传、思维等。物理学研究的是物质世

界普遍而基本的规律，这些规律对有机界和无机界同样适用。

　　生物物理学（biophysics）是物理学与生物学相结合的一门边缘学科，它应用物理学的概念

和方法研究生物各层次结构与功能的关系，分析生命活动的物理过程和物质在生命活动过程

中表现的物理特性。生物物理学又存在分子生物物理学、放射生物物理学、生理生物物理学和

数学或理论生物物理学等不同分支。分子生物物理学利用电子显微镜、超速离心机、X 射线衍

射技术等物理手段研究在生物中起重要作用的大分子及类似大小的粒子，放射生物物理学研

究生物体对电离辐射和紫外线的反应，生理生物物理学利用物理学原理解释生物体的部分功

能和物理环境变化时生物体正常功能的变化，数学或理论生物物理学则以数学和物理学的理

论来解释生物的行为。研究生命物质的物理规律，不仅能进一步阐明生物的本质，更重要的是

能使人们对自然界整个物质运动规律的认识达到新的高度。

　　利用新近发展起来的物理学先进概念和技术，精确地测量和描述生物体系的结构、功能和

行为，把生物学设立在定量的物理学基础之上，是物理生物学（physical biology）的重点研究内

容。物理生物学的出现是现代学科交叉发展到一定阶段的必然趋势。物理生物学的概念一经

提出，立即得到了国际学术界的高度重视。例如，哈佛大学设立了“物理生物学”方向和专业，

霍普金斯大学制订了“物理与工程生物学”研究生计划，英国Institute of Physics （IOP）出版社

发行了Physical Biology 杂志。

　　1.1.2.4 　遗传学和分子遗传学

　　遗传学（genetics）是研究生物遗传和变异的科学。遗传（heredity）是指亲代与子代、子代

与子代之间相似的现象。“种瓜得瓜，种豆得豆” ，“龙生龙，凤生凤”等通俗用语都是对遗传现

象的简单说明。变异（variation）是指同种生物个体间的差异。生物界没有绝对相同的两个个

体，“龙生九子，子子不同”就是指的这个道理。遗传与变异是对立统一的关系。遗传是相当稳

定的但这种稳定性是相对的，暂时的；而变异则是绝对的，永恒的。生物通过不断地发生变异，

然后通过遗传把某些变异在后代中巩固下来。因此遗传和变异是生物进化和物种形成的内在

依据。

　　遗传学研究的核心是遗传物质的本质、遗传物质的传递和遗传信息的实现。遗传物质的

本质包括它的化学本质、它所包含的遗传信息、它的结构、组织和变化等；遗传物质的传递包括

遗传物质的复制、染色体的行为、遗传规律和基因在群体中的数量变迁等；遗传信息的实现包

括基因的原初功能、基因的相互作用、基因作用的调控及个体发育中的基因的作用机制等。细

胞分裂、染色体复制和基因功能的研究是奠定遗传学基本理论的基础。正是分子生物学在基

因本质和基因结构与功能研究方面的一个又一个重大突破，使遗传学得到迅速发展，衍生出分

子遗传学、发育遗传学和遗传工程学三个方向，并形成了细胞遗传学、发育遗传学、行为遗传学

和免疫遗传学等新的分支学科。随着分子生物学实验技术，如限制性内切酶降解（restriction

enzyme digestion） 、聚合酶链反应（polymerase chain reaction ，PCR）、核苷酸序列分析、DNA

重组（DNA recombination）等技术的应用和发展，现代遗传学已从对现有生物进行改良进入

到定向改造生物的遗传结构的新领域。转座子（transposon） 、操纵子（operon） 、基因表达调控

（gene expression regulation）的发现，使遗传学开始与生产实践相结合，经过基因改良的生物

（gene modified organism ，GMO）正在悄悄地改变着这个世界。

　　分子遗传学（molecular genetics）是在分子水平上研究生物遗传和变异机制的遗传学分支

学科。经典遗传学主要研究基因在亲代和子代之间的传递，而分子遗传学重点研究基因的本

质、基因的功能及基因的变化。分子遗传学是在微生物遗传学和生物化学的基础上发展起来

的，它的早期研究工作都以微生物，特别是以大肠杆菌和它的噬菌体作为研究材料完成的。

分子遗传学的研究方法是得到一系列使某一种生命活动不能完成的突变型（ mutant） ，如

不能合成某一种氨基酸、不能进行DNA 复制、不能进行细胞分裂或不能完成某些发育过程，

然后对它们进行遗传互补测验、生物大分子和细胞的精细结构分析、核酸和蛋白质的顺序分

析，了解这些突变型代表几个基因和各个基因在染色体上的位置，判断蛋白质的哪一部分和特

定的功能有关等。分子遗传学研究的方法已经成为许多遗传学分支学科的重要研究方法。分

子遗传学的发展，使人类对DNA 、蛋白质、遗传密码及遗传机制的演变有了更深入的认识，通

过这些方面的研究，对生物进化过程将会有更加本质性的了解。

　　1.1.2.5 　细胞生物学、细胞遗传学和干细胞的发育生物学

　　细胞生物学（cell biology）是在显微、亚显微和分子水平三个层次上，研究细胞的结构、功

能和各种生命规律的一门科学。

　　自从1665 年英国人R.Hooke 用自己设计与制造的显微镜（放大倍数为40 ~ 140 倍）观察

软木（栎树皮）细胞的构造，并首次用“cell”（小室）称呼他所观察到的封闭状小室以后，人们对

大量动植物进行了观察。1839 年德国人施莱登（ M. J. Schleiden）和施旺（ T. Schwann）提出

了“细胞学说”（cell theory） ：一切植物、动物都是由细胞组成的，细胞是一切动植物的基本单

位。1880 年， J. von Hanstein 又提出“原生质体”（protoplast）的概念，并发展成为原生质理

论：动、植物有机体细胞的组织单位是一团原生质，分化为细胞核和细胞质。1879 ~ 1886 年，

W. Flemming 、E. Strasburger 、van Beneden 等相继发现了无丝分裂（amitosis）、有丝分裂和

减数分裂现象。1883 ~ 1958 年，电镜技术的应用揭示出细胞的亚显微世界，发现了一些光镜

下看不见的细胞器及其结构，如中心体、线粒体、高尔基体、内质网、核蛋白体、叶绿体等。20

世纪60 年代以后，细胞结构与功能开始和生化生理相结合，尤其是基因重组技术出现以后，细

胞生物学将研究细胞的分子结构及其在生命活动中的作用作为主要任务，细胞周期调控（cell

cycle control） 、细胞衰老（cellular senescence）与凋亡（cell apoptosis）、细胞信号转导（signal

transduction） 、真核细胞基因表达与调控（regulation of gene expression）、细胞起源与进化等

成为研究热点。

　　细胞遗传学（cytogenetics）是从细胞学的角度，特别是从染色体的结构和功能，以及染色

体和其他细胞器的关系来研究遗传现象， 阐明遗传和变异的机制。研究对象主要是真核生

物，特别是包括人类在内的高等动植物。

　　早期的细胞遗传学着重研究分离、重组、连锁、交换等遗传现象的染色体基础及染色体畸

变和倍性变化等染色体行为的遗传学效应，并涉及各种生殖方式（如无融合生殖、单性生殖及

减数分裂驱动等方面）的遗传学和细胞学基础。以后又衍生出一些分支学科，研究内容进一步

扩大，如体细胞遗传学――主要研究体细胞，特别是离体培养的高等生物体细胞的遗传规律；

分子细胞遗传学――主要研究染色体的亚显微结构和基因活动的关系；进化细胞遗传学――

主要研究染色体结构和倍性改变与物种形成之间的关系；细胞器遗传学――主要研究细胞器，

如叶绿体、线粒体等的遗传结构；医学细胞遗传学――主要研究染色体畸变与遗传病的关系

等，对遗传咨询和产前诊断具有重要意义。

　　干细胞（stem cell ， SC）是一类具有自我复制能力（self-renewing）的多潜能细胞，在一定

条件下，它可以分化成多种功能细胞。根据干细胞所处的发育阶段分为胚胎干细胞（embry-

onic stem cell ，ES 细胞）和成体干细胞（ somatic stem cell）。根据干细胞的发育潜能分为

全能干细胞（totipotent stem cell ，TSC） 、多能干细胞（pluripotent stem cell）和单能干细胞

（unipotent stem cell） 。胚胎干细胞的发育等级较高，是全能干细胞，而成体干细胞的发育等

级较低，是多能或单能干细胞。

　　当受精卵分裂发育成囊胚时，内层细胞团（inner cell mass）的细胞即为胚胎干细胞。胚胎

干细胞具有全能性，可以自我更新并具有分化为体内所有组织的能力。早在1970 年

M.J.Evans 已从小鼠中分离出胚胎干细胞并在体外进行培养。而人的胚胎干细胞的体外培

养直到最近才获得成功。但人类ES 细胞的研究工作在全世界范围内存在很大争议，出于社

会伦理学方面的原因，有些国家甚至明令禁止进行人类ES 细胞研究。

　　成年动物的许多组织和器官，如表皮和造血系统，具有修复和再生的能力。成体干细

胞在其中起着关键的作用。在特定条件下，成体干细胞或者产生新的干细胞，或者按一定

的程序分化，形成新的功能细胞，从而使组织和器官保持生长和衰退的动态平衡。造血干

细胞是体内各种血细胞的唯一来源，它主要存在于骨髓、外周血、脐带血中。造血干细胞的

移植是治疗血液系统疾病、先天性遗传疾病及多发性和转移性恶性肿瘤疾病的最有效方

法。关于神经干细胞研究起步较晚，理论上讲，任何一种中枢神经系统疾病都可归结为神

经干细胞功能的紊乱。

　　干细胞在细胞发育控制方面和医学治疗方面的潜在的巨大理论价值和应用价值，使其

迅速成为当前的研究热点。对干细胞的发育生物学和分子生物学研究，使人类不但可以控

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书籍介绍

《分子生物学》内容简介：分子生物学是揭示生物大分子结构与功能的学科，既是当前生命科学领域中最重要的基础学科和分支学科，也是该领域中属于最前沿的领军学科，正在强有力地推动着生物学及其相关领域许多学科的飞速发展。《分子生物学》一书从构成生物体的大分子开始，沿着遗传信息流向的中心法则，阐述生物大分子及其在复制、修复、重组、转录、翻译、信号转导、基因表达与调控等主要环节中的相互作用与功能。编写过程中着重以简洁精确的方式阐述分子生物学的基本概念和基本理论知识，又注重反映分子生物学的发展趋势。全书共分12章，主要包括生物大分子，基因与基因组，DNA的复制，DNA的损伤、修复与突变，转录，翻译，原核生物基因的表达调控，真核生物基因的表达调控，基因重组、基因工程和分子生物学常用的研究技术。通过《分子生物学》的学习，力求使学生能了解分子生物学的概况和基本思路，掌握其中的基本概念和基本研究方法与技术。

《分子生物学》可作为普通高等院校生物学类专业包括师范类、普通生物类、医学生物类及农林相关专业的本科生的分子生物学教材，亦可作为生物学类专业研究生和教师的分子生物学或相关课程的教学及科研参考书。