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第1章 细胞内基因作用的确定1

细胞是一切生命的基本单位2

细胞像是可以扩充的微型工厂，能同时合成几千种不同的分子2

细胞的分子可划分成小分子与大分子3

特异的细胞催化剂——酶能有效地决定细胞中的化学反应4

特定蛋白质的肽链具有独特的氨基酸序列4

酶的功能表现要求其多肽链具有精确的折叠6

分子活化成高能形式可促进其化学反应7

通过代谢图可具体地了解细胞代谢8

酶不能决定多肽链中氨基酸的次序8

孟德尔的豌豆杂交试验首次揭示遗传决定物（基因）的颗粒性9

染色体是细胞遗传特性的携带者10

“一个基因一种蛋白质”假说14

第2章 DNA是主要的遗传物质16

DNA无例外地定位在染色体上16

除DNA外细胞还含有RNA17

遗传分子的生物学测定方法的发现19

病毒是可装配的遗传单元，能从一个细胞移向另一个细胞21

体积与形状互补的分子彼此具有引力23

DNA直径的确定24

由有规律的5′—3′磷酸二酯键将DNA或RNA的核苷酸连接起来24

DNA的碱基组成随不同生物体有显著变化25

DNA具有高度有序的形状26

DNA的基本单位是由两条相互缠绕的多核苷酸链（即双螺旋）所组成28

双螺旋是由碱基对之间的氢键维系在一起的29

DNA互补性是其自我复制能力的核心30

DNA复制过程中双链分开的证明33

DNA分子既可变性又能复性34

分开G-C碱基对要比分开A-T碱基对难些34

回文结构促进链内氢键的形成36

在DNA中5-甲基胞嘧啶能代替胞嘧啶36

染色体只含单一的DNA分子37

病毒是均一DNA分子的来源37

λ噬菌体DNA可插入大肠杆菌染色体上一个特异的位点39

异常转导的噬菌体可提供细菌染色体的特异片段40

质粒是自主复制的微染色体41

环状DNA分子可能是超卷曲（supercoiled）的多数双螺旋是右旋螺旋，但在特定条件下某些DNA核苷酸序列可出现左旋螺旋46

第3章 遗传密码的阐明49

在突变的血红蛋白分子中鉴定出氨基酸的取代49

细微结构遗传学的发展49

基因与其多肽产物均为共线性（colinear）51

RNA将DNA的信息携带到细胞质中蛋白质合成的位置上53

在RNA模板上氨基酸是如何编排的？54

核酸和蛋白质合成过程中酶和模板的作用55

蛋白质合成是自氨基末端走向羧基末端56

3种类型的RNA参与蛋白质合成56

密码子含3个碱基的遗传学证据61

RNA链的合成和转译都是自5′至3′方向进行的61

利用合成的mRNA选定密码子61

1966年6月遗传密码终于全部破译62

“摆动”常常使一种tRNA可识别多种密码子62

遗传密码具有普遍性吗？64

校正基因tRNA引起遗传密码的错读65

普通大小的基因至少含有1200碱基对65

特异RNA分子合成的起始和终止信号都编码在DNA序列中66

发展更加精确的系统用于体外转译外源mRNA69

第4章 控制基因表达的遗传单元71

阻遏物控制诱导酶的合成71

几种功能相关的细菌基因集中在一个操纵子上72

启动子是RNA合成的起始信号74

阻遏物的分离和鉴定75

阻遏物分子的组成性合成75

基因转录的正调节77

弱化作用77

转译的控制78

早年在探索高等动植物基因调节时所遇到的困难82

爪蟾核糖核蛋白体RNA基因的纯化82

真核生物mRNA具有帽、尾结构83

真核DNA组成核小体84

真核生物的3种RNA聚合酶84

动物病毒是高等细胞基因表达的模型体系86

RNA病毒是通过双链DNA的中间体复制的87

第5章 构建重组DNA分子的方法89

核酸序列分析法的发展89

限制性内切酶在DNA链上进行序列特异的切割90

限制性内切酶切割谱型是高度特异的93

限制性内切酶切割片段的产生导致新的有力的99

DNA序列分析法的发展99

寡核苷酸可用化学方法合成100

EcoRI酶产生含粘性末端的片段102

许多酶参与DNA的复制104

平整末端的DNA分子可用酶加上粘性末端106

小型质粒是克隆外源基因的载体107

已可对高等生物的DNA进行分子分析108

科学家对无限制的基因克隆的危险性表示忧虑110

Asilomar会议提出重组DNA研究的操作守则112

“安全”细菌和质粒载体的发展113

第6章 克隆基因的分离113

何以要使用药物颉抗的质粒114

克隆基因用的探针115

cDNA的合成与克隆117

特异cDNA克隆的鉴定119

在λ噬菌体中克隆基因组的片段124

粘性质粒可以克隆较大的外源DNA片段128

用染色体巡查分析冗长的真核DNA130

在M13噬菌体上克隆DNA提高了Sanger序列分析法的速度132

Southern和Northern印迹分析135

发展低丰度蛋白质编码基因的克隆操作137

用寡核苷酸探针筛选基因文库139

用计算机比较cDNA类型141

表达型载体可用于分离特异的真核cDNA141

表达型载体产物的免疫学筛选144

第7章 真核基因难以想像的复杂性断裂基因的发现147

在外显子-内含子交界处发现特定的碱基序列150

自主剪接的发现152

第一个全序列分析的哺乳动物基因155

DNA的可译框架可显示出蛋白质的编码区155

分泌型蛋白质氨基末端的前导序列156

内含子有时可指示出功能性蛋白质的结构域158

剪接途径不同使一个基因可产生不同的mRNA159

在基因的5′末端和3′末端可发现调控区域159

成簇的基因家族中可能含有残留的进化痕迹162

mRNA分子的逆转录作用可使基因家族扩大163

真核生物DNA含有分散的重复序列164

多肽前体产生蛋白质激素167

第8章 体外诱变170

缺失作用170

插入作用175

取代作用：胞嘧啶的脱氨基作用177

取代作用：核苷酸类似物的参入178

取代作用：核苷酸的错误参入（misincorporation）179

用序列确定的寡聚核苷酸构建突变体181

第9章 种系DNA片段重排形成抗体基因186

抗体分子基本结构的确定186

由不同基因编码的V片段和C片段187

应用mRNA探针可支持V和C基因连接的假说188

从骨髓瘤细胞分离有功能的抗体基因189

连接之前的V区和C区基因来源于胚胎细胞189

多个J片段在基因组的C片段处连接191

编码重链氨基酸的DNA存在3个不连续的区域192

去掉一定片段的DNA可使VH基因连到两种不同的CH基因上194

剪接方式不同可使单个细胞合成具有相同VH片段的μ和δ类重链194

体细胞突变为免疫球蛋白的多样性提供新的来源195

用基因克隆技术确定主要组织相容性复合物（MHC）基因及其抗体的基因197

第10章 肿瘤病毒202

整合型DNA肿瘤病毒的克隆203

SV40和多瘤病毒的肿瘤蛋白质204

围绕SV40和多瘤病毒染色质的结构蛋白是由重叠基因所编码206

SV40和多瘤病毒早期和晚期mRNA合成起始的各种控制信号207

围绕SV40（和多瘤病毒）DNA复制起点的区域大约有100个碱基对209

RNA肿瘤病毒（逆转录病毒）的复杂组织结构211

强致癌逆转录病毒含有特异的致癌DNA序列212

前病毒能保持与RNA基因组相同的基因序列212

合成RNA的启动子位于LTR之中213

逆转录病毒的癌基因常编码蛋白激酶214

正常细胞的基因是逆转录病毒癌基因的祖先216

确定逆转录病毒的肿瘤生成作用是否由正常细胞基因的过量表达或错误表达引起217

弱致癌逆转录病毒的癌症诱导作用217

关于癌症诱导的理论概括218

第11章 可移动的基因220

转座子移动涉及新的子代转座子产生223

可移动遗传单元的存在可能是所有生物的共同特性224

将可移动单元用于果蝇胚胎遗传工程225

RNA肿瘤病毒基因组是从可移动遗传单元进化来的吗？229

是否有两类在功能上不同的转座子？230

基因取代引起酵母性别转变，即盒式模型231

基因转换引起锥虫抗原的改变233

淋病奈瑟Neisseria球菌的基因重排引起抗原变化236

第12章 DNA导入酵母细胞的实验性控制238

酵母原生质球对外源DNA的吸收239

酵母基因在大肠杆菌中的表达239

穿梭载体240

酵母也含有质粒241

加入复制起点可提高转化效率241

用酵母着丝粒DNA使酵母质粒具有稳定性243

酵母染色体末端（端粒）的发夹回折结构244

克隆的DNA在酵母染色体上的定向整合248

回收性载体251

基因的组织结构254

酵母基因表达的调控255

植物育种的常规方法257

第13章 冠瘿质粒为载体的植物遗传工程257

植物细胞培养258

从植物培养细胞再分化为全植株258

植物原生质体可再生为完整的植株259

用原生质体融合产生杂交植株259

在遗传上工程化的植物262

冠瘿肿瘤263

诱导肿瘤的质粒（Ti）263

Ti质粒突变株265

TDNA在植物染色体上的整合265

TDNA是一种转座子吗？266

TDNA的孟德尔遗传学267

Ti质粒DNA可以作为载体使用267

植物细胞的转化与原生质体268

Ti质粒的vir片段使TDNA具有移动性270

“驯化”TDNA载体使单细胞可再生为全植株270

TDNA插入作用可用来分离植物基因271

Ti质粒在植物遗传工程上的实际应用273

第14章 将基因转移到哺乳动物细胞中274

Ca++对脊椎动物细胞摄取DNA的促进作用274

胸腺嘧啶脱氧核苷激酶（TK）作为基因转染实验选择标志的原型275

转化正常细胞的显性作用标志276

从玉米中分离Ds转座单元277

基因在细胞内连接后的共转移作用279

利用显微注射法将DNA导入哺乳动物细胞280

转染的甲基化DNA的半稳定性遗传281

转移基因的分离281

基因转移之后的调节287

通过DNA转移实验确定特异的人癌基因289

人癌基因的克隆291

第15章 病毒载体296

猴空泡病毒（SV40）载体296

SV40病毒颗粒作为载体297

SV40晚期区的取代297

SV40早期区的取代297

对表面抗原克隆基因的分析299

COS细胞中DNA的质粒式复制303

通过COS细胞融合回收整合的SV40DNA305

SV40载体中增强子序列的发现305

牛疣病毒DNA在小鼠细胞中可像质粒那样进行复制308

RNA肿瘤病毒可用作载体309

第16章 外源基因导入小鼠受精卵312

外源基因在染色体上的整合312

外源基因的整合无染色体特异性313

外源DNA可稳定地整合到生殖细胞中313

外源基因在小鼠中的表达315

MK融合基因在显微注射后的表达316

MK融合基因的组织特异性表达317

MK融合基因在后代中表达的变化317

MGH融合基因的功能表达318

MuLVDNA的整合319

用MuLV感染早期胚胎320

前病毒DNA的显微注射322

基因植入受精卵所得到的初步线索323

“克隆化”的动物323

第17章 重组DNA与遗传病328

孟德尔遗传328

先天性代谢差错329

先天性代谢差错的医治329

早期诊断与流产331

遗传疾病的DNA分析331

β地中海贫血334

无意义突变和框移突变334

转录的突变334

RNA加工的突变336

镰形细胞贫血症336

用合成的寡核苷酸诊断α1抗胰蛋白酶缺陷症338

瓜氨酸血症与精氨酰琥珀酸合成酶mRNA的异常有关340

通过连锁现象诊断基因突变340

突变基因的研究343

人类染色体基因的定位344

体细胞遗传学345

人-鼠杂交细胞346

基因的亚染色体定位346

染色体易位与癌350

原位杂交353

单个染色体的克隆354

填补细胞遗传学和分子遗传学之间的鸿沟354

基因治疗的前景356

为地中海贫血患者导入胚胎血红蛋白357

第18章 重组DNA工业的研究基础359

重组DNA技术的商业潜力359

商业上的基因克隆方法360

从细菌中获得人胰岛素360

人胰岛素的结构360

合成胰岛素“基因”361

分泌胰岛素原的细菌363

胰岛素原的cDNA363

人生长激素的基因克隆366

人生长激素“基因”的制造366

关于甲硫氨酸问题369

不同类型的干扰素369

人α干扰素在大肠杆菌中的高效表达372

γ（免疫）干扰素的克隆372

用于疫苗的病毒蛋白373

口蹄疫病毒的克隆374

化学合成的多肽疫苗374

人乙型肝炎病毒疫苗375

乙型肝炎抗原的基因克隆375

重组DNA的研究史377

附录A 限制性内切酶390

附录B 重组DNA研究中的其它酶类396

参考文献399

汉英术语索引461