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目录1

第一章 遗传学简介1

第一节 遗传学分科介绍1

（一）遗传学1

（二）细胞遗传学2

（三）体细胞遗传学3

（四）人类遗传学3

（五）毒理遗传学4

（六）肿瘤遗传学5

（七）辐射遗传学6

（八）免疫遗传学7

（十）分子遗传学8

（九）微生物遗传学8

（十一）发生遗传学10

（十二）行为遗传学11

（十三）数量遗传学12

（十四）群体遗传学14

第二节 遗传学发展年表15

第三节 遗传学大会与遗传学会60

第二章 基因72

第一节 基因概念的演变72

（一）生物性状的符号72

（二）位于染色体上的遗传功能单位75

（三）有功能的DNA片断77

（四）顺反子是一个基因一条多肽80

（五）操纵子是遗传信息传递和表达的统一体82

（六）基因是实现一定遗传效应的核苷酸顺序83

第二节 基因的表达与调控87

（一）原核生物基因的表达与调控87

1．原核生物转录起始的调节88

2．负调节系统：乳糖操纵子96

3．色氨酸操纵子的阻遏作用103

4．正、负双元调节系统——阿拉伯糖操纵子103

5．正调节——分解代谢物阻遏104

6．半乳糖操纵子：双启动区106

7．精氨酸调节子：一种阻遏物有多个作用位点108

8．歧路转录108

9．调节蛋白本身的调控方式108

10．λ噬菌体的阻遏蛋白110

11．原核生物转录终止的调控113

12．RNA聚合酶的修饰120

13．多顺反子操纵子中各基因相对性表达的调控122

（二）真核生物基因的表达与调控124

1．真核生物基因调控的信号127

2．真核生物RNA的合成与加工132

3．mRNA代谢各级水平上的调节154

4．转录调控的机制172

5．染色质结构与转录调控196

6．化学修饰调控200

7．基因表达的RNA调控203

第三节 基因定位204

（一）遗传重组值定位205

1．二点测交206

2．三点测交206

3．同功酶标记定位207

4．限制性内切酶片段长度多态性标记定位207

5．缺失重组定位208

6．利用卵巢畸胎瘤进行基因定位209

7．近端着丝粒染色体分析210

8．四分体分析211

（二）家系分析214

1．性连锁214

2．基因—染色体连锁214

4．杂种蛋白质的氨基酸顺序分析定位215

3．基因-基因连锁215

5．连锁不平衡的分析定位216

（三）非整倍体定位216

1．非整倍体分析定位法216

2．非整倍体剂量定位222

（四）细胞学定位223

1．缺陷定位223

2．病毒影响定位224

3．基因剂量定位224

（五）体细胞杂种定位225

1．同线性测验225

2．选择定位226

3．易位定位226

5．蛋白质的分析定位227

4．缺失定位227

6．点杂交定位228

7．Southernblot定位228

8．利用放射性处理细胞来定位228

（六）基因转移定位229

1．染色体介导的基因转移定位229

2．载体介导的基因转移定位229

3．细菌接合转移定位230

（七）物理学定位233

1．变性定位233

2．转录R-环定位233

4．限制性内切酶分析定位234

3．异源双链定位234

5．插入失活定位236

6．原位杂交定位237

（八）基因图与基因符号238

1．大肠杆菌K12的连锁图插页238

2．玉米的连锁图插页238

3．小鼠的连锁图插页238

4．西红柿的连锁图插页238

5．人的基因图238

6．人的基因符号索引241

第三章 遗传学教学实验260

1．果蝇的培养与观察260

2．果蝇单因子杂交实验262

3．果蝇二对因子杂交实验264

4．果蝇的伴性遗传265

5．果蝇的三点测交267

6．果蝇的唾腺染色体269

7．粗糙链孢霉的分离和交换270

8．酵母菌的杂交实验273

9．大肠杆菌的杂交实验276

10．大肠杆菌的基因顺序分析277

11．物理因素诱发营养缺陷型菌株280

12．化学因素诱发营养缺陷型菌株283

13．枯草杆菌噬菌体普遍性转导286

14．大肠杆菌λ噬菌体局限性转导290

15．化学诱变剂的细菌检测法（Ames法）292

16．枯草杆菌感受态细胞的转化297

17．大肠杆菌转化300

18．切片制作法302

19．孚尔根（Feulgen）染色法304

20．花粉母细胞的制片技术306

21．植物染色体组型分析307

22．物化因素对染色体的影响310

23．植物的有性杂交312

24．植物花药培养314

25．遗传力的估算317

26．人的外周血淋巴细胞培养及染色体标本制作319

27．骨髓细胞染色体制片技术321

28．人类X-染色质的标本制作与观察322

29．二倍体细胞株的培养及染色体制片技术324

30．人群中P．T．C味盲基因频率的分析330

第四章 遗传学研究常用实验技术333

第一节 常用生化技术333

（一）离心技术333

1．原理333

2．几种离心技术334

3．应用实例336

（二）电泳技术339

1．原理339

2．几种常用的电泳技术341

3．电泳技术应用实例343

1．原理349

（三）层析技术349

2．层析的分类350

3．柱层析法的一般技术354

4．应用实例355

LDH同功酶的亲和层析355

（四）放射性同位素技术358

1．原理358

2．放射性衰变的类型359

3．放射性衰变率359

第三节 免疫技术359

4．放射性的单位360

5．使用放射性同位素的安全问题360

6．放射性的探测和测量360

7．放射性同位素在遗传研究中的应用360

8．放射性同位素的应用实例361

第二节 微生物基本操作364

（一）纯种分离364

1．单菌分离365

2．生长与保存365

（二）噬菌体噬菌斑的纯化、α噬菌体的制备367

1．噬菌斑的纯化367

2．λ噬菌体的大量制备367

1．抗原制备369

（一）免疫球蛋白制备369

2．抗血清制备371

3．抗血清效价测定372

4．抗血清的纯度鉴定374

5．从抗血清中提取免疫球蛋白374

（二）微量淋巴细胞毒试验377

（三）植皮378

1．酵母的分离与保藏379

（三）酵母的遗传操作379

2．酵母的生长和生活周期380

3．酵母的遗传分析383

4．酵母的遗传转化385

第四节 电子显微镜技术392

（一）电子显微镜392

1．透射式电镜装置简介392

2．电子显微镜中常用的长度单位393

3．电子显微镜研究的技术方法394

4．生物样品的超薄切片的制备395

（二）生物材料的超薄切片技术400

1．切片机400

2．玻璃刀400

3．样品块400

4．样品块与刀刃的调整401

5．制备优良切片的条件及切片中的问题401

6．染色402

（三）电子显微镜细胞化学技术403

1．电镜细胞化学的几个步骤404

2．酶的细胞化学404

1．扫描电镜的一般结构及原理408

（四）扫描电子显微镜408

2．生物样品的制作方法410

3．生物样品的断裂法412

4．扫描电镜在生物学上的应用414

（五）核酸分子的电镜技术414

1．铺膜展开法415

2．扩展法也叫扩散法417

3．一步释放法也叫尿素释放法418

第五节 染色体显带方法418

（一）Q带418

（二）G带420

（三）C带421

（四）R带422

（五）Ag带423

（六）BUdR-Giemsa显示姐妹染色体单体的方法424

（七）高分辨染色体标本制备424

第五章 细胞工程技术426

第一节 植物体细胞遗传操作426

（一）原生质体培养与植株再生426

1．原生质体的游离427

2．原生质体培养430

3．植株再生434

4．原生质体培养的操作程序（实例）434

（二）植物体细胞杂交436

1．原生质体融合技术437

2．杂种细胞的选择439

3．体细胞杂种的鉴定444

4．原生质体融合的操作程序447

（三）植物细胞转化448

1．致瘤农杆菌接种无菌苗或外植体而诱发肿瘤449

2．烟草叶盘感染农杆菌450

3．植物细胞与农杆菌共培养452

4．PEG法转化植物原生质体454

5．植物原生质体的电激法转化455

（四）从培养细胞分离突变体457

1．诱变因素及诱变处理458

2．选择461

（五）利用组织培养生产有用物质463

1．筛选高产细胞系464

2．控制培养条件，改进培养方法465

第二节 动物体细胞遗传操作468

（一）完整细胞融合468

1．仙台病毒中介的细胞融合468

2．聚乙二醇中介的细胞融合470

（二）细胞质与细胞核融合470

1．细胞去核技术470

2．核质制备471

3．细胞质与核质的融合472

（三）微细胞中介的基因转移472

（四）染色体中介的基因转移474

1．在pH3条件下分离染色体474

3．中期染色体的导入475

2．在pH7分离染色体475

（五）DNA中介的基因转移477

1．载体DNA的分离477

2．细胞DNA的制备477

3．磷酸钙DNA沉淀和转移缓冲液的制备478

4．受体细胞的制备和转移478

5．选择系统478

（六）细胞或胚胎内微量注射外源物质479

1．显微操作器479

2．操作步骤480

第三节 单克隆抗体技术482

（一）单克隆抗体的产生与纯化483

1．动物和细胞系的选择483

2．免疫485

3．培养液和细胞悬液的制备486

4．融合程序487

5．杂交瘤克隆化489

6．杂交瘤细胞的冻存489

7．杂交瘤的扩大培养490

8．抗体的纯化490

9．单克隆抗体的保存492

（二）抗体的测定492

1．固相试验493

2．液相系统498

3．细胞试验499

1．抗体类和亚类的测定501

4．免疫细胞化学试验501

（三）单克隆抗体的鉴定501

2．对抗体所针对的抗原决定基进行分析502

（四）单克隆抗体的应用504

第六章 遗传工程508

第一节 遗传工程的现状508

（一）遗传工程及其特点509

（二）遗传工程的施工程序510

1．目的基因的获得510

2．目的基因与载体的体外重组511

3．杂种重组DNA分子引入受体细胞并正确表达512

（三）第二代遗传工程——蛋白质工程515

1．重组DNA活性蛋白质和多肽516

（四）遗传工程的开发及其进展516

2．次级代谢产物519

3．基因元件520

4．改良和创建生物性状520

第二节 遗传工程基本操作技术523

（一）染色体DNA的制备525

1．分离细菌细胞DNA的一般方法525

2．分离枯草杆菌染色体DNA526

3．分离大分子量大肠杆菌DNA527

4．酵母DNA的分离528

5．分离真核细胞高分子量DNA528

6．乙醇沉淀DNA529

7．用冷冻干燥的植物材料制备DNA530

8．用新鲜植物组织提取DNA531

9．植物DNA的区带离心531

10．为Southern印迹法制备少量DNA532

11．二苯胺法定量测定DNA533

12．从新鲜叶片或愈伤组织中分离核DNA534

13．叶绿体DNA的分离535

（二）RNA的制备536

1．抽提果蝇成体总RNA537

2．提取果蝇胚胎的多聚核糖体RNA537

3．植物总RNA的制备538

4．提纯PolyA-mRNA539

（三）质粒DNA的分离541

1．大量制备大肠杆菌质粒DNA542

2．大量制备枯草杆菌质粒DNA544

3．Ti质粒DNA的制备545

4．快速分离少量质粒DNA的方法546

5．酵母质粒DNA的分离548

6．从质粒DNA中去除RNA549

（四）限制性内切酶和DNA连接酶的应用549

附：DNA的限制性内切酶消化和连接554

（E）DNA的凝胶电泳555

1．大量筛选含质粒细菌的方法558

2．限制性内切酶消化和DNA的凝胶电泳561

3．从琼脂糖凝胶上回收DNA562

4．制备性琼脂糖凝胶电泳564

5．Southern印迹转移565

（六）质粒的转化568

1．大肠杆菌的质粒转化（Ⅰ）568

2．大肠杆菌的质粒转化（Ⅱ）569

3．枯草杆菌的质粒转化569

4．枯草杆菌原生质球的质粒转化570

5．嗜热脂肪芽孢杆菌的质粒转化571

6．致瘤农杆菌的转化573

7．用碱性阳离子处理酵母细胞的转化573

（七）特异DNA顺序的检测574

1．杂交探针的制备一缺口平移575

2．DNA—DNA杂交576

3．原位噬菌斑杂交578

（八）质粒编码多肽的合成579

1．大细胞的基因表达系统操作580

2．小细胞的基因表达系统操作582

3．细菌离体蛋白质合成系统操作583

（九）真核细胞离体翻译系统590

1．离体麦胚翻译系统591

2．离体网织红细胞翻译系统593

（十）蛋白质的凝胶电泳分析595

1．SDS蛋白质抽提液的制备596

2．SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳分析蛋白质597

3．凝胶电泳分离蛋白质的银染色法599

（十一）利用Cosmid载体建立基因文库599

1．Sau3A酶部分消化细菌DNA602

2．分离Sau3A部分消化的45kbDNA片段603

3．应用溴化乙锭琼脂糖平皿测定DNA浓度603

4．Cosmid杂交分子的形成603

5．包装混合液的制备和离体包装反应604

6．侵染和重组体的选择606

附录607

一、主要的遗传学期刊目录607

二、高等生物的染色体数637

（一）植物637

1．裸子植物637

2．被子植物638

2．脊索动物642

3．脊椎动物642

（二）动物642

1．节肢动物642

4．实验动物643

三、常用缓冲液的配制644

1．甘氨酸-盐酸缓冲液（0.05M）644

2．邻苯二甲酸-盐酸缓冲液（0.05M）645

3．磷酸氢二钠-柠檬酸缓冲液645

4．柠檬酸-氢氧化钠-盐酸缓冲液646

5．柠檬酸-柠檬酸钠缓冲液（0.1M）646

6．乙酸-乙酸钠缓冲液（0.2M）647

7．磷酸盐缓冲液647

8．磷酸二氢钾-氢氧化钠缓冲液（0.05M）648

10．Tris-盐酸缓冲液（0.05M，25℃）649

9．巴比妥钠-盐酸缓冲液（18℃）649

11．硼酸-硼砂缓冲液（0.2M硼酸根）650

12．甘氨酸-氢氧化钠缓冲液（0.05M）650

13．硼砂-氢氧化钠缓冲液（0.05M硼酸根）650

14．碳酸钠-碳酸氢钠缓冲液（0.1M）651

四、植物、动物及微生物的常用培养基651

（一）植物材料的常用培养基651

1．适用于组织培养的培养基651

2．适于花粉和花药培养的培养基653

3．适于胚培养的培养基656

4．适于细胞悬浮培养的培养基658

5．适于原生质体培养的培养基663

（二）微生物实验的常用培养基668

（三）动物组织培养常用培养基675

五、酶680

（一）制备植物原生质体常用的酶680

（二）常用的限制性核酸内切酶682

（三）重组DNA实验所用的主要酶685

六、遗传工程常用的菌株和质粒686

（一）大肠杆菌克隆系统686

1．常用的大肠杆菌菌株及性质686

2．载体系统689

（二）枯草杆菌克隆所用菌株和质粒701

1．克隆用的枯草杆菌菌株701

2．克隆用的质粒701

5．pC194及pUB110的物理图谱702

4．大肠杆菌和枯草杆菌中均能复制的穿梭载体702

3．克隆用的重组质粒702

（三）酵母克隆系统704

1．酵母基因克隆常用的细菌和酵母株系704

2．酵母基因克隆常用的载体704

（四）植物遗传工程中常用的菌株及穿梭载体和Ti质粒的衍生载体705

1．pGV3850系统707

2．SEV系统708

3．双亲载体系统710

（五）哺乳动物遗传工程的载体710

1．pSV2载体710

2．pRSV载体711

七、常用的同功酶检验法712

八、其它有关的生化数据718