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第一章 染色体和基因1

第一节 基因的概念1

一、基因的生物学定义1

二、基因的分子生物学定义2

三、细胞基因组2

第二节 原核生物与真核生物3

一、生物种类3

二、原核细胞和真核细胞内核酸含量、种类和功能的差异3

第三节 病毒基因组5

第四节 细菌基因组6

一、细菌染色体基因组的结构特点6

二、大肠杆菌7

三、质粒8

第五节 真核生物基因及特点9

一、真核生物基因组的一般特点9

二、真核生物基因组的C值矛盾9

三、真核生物DNA序列的类型10

四、多基因家族12

五、DNA指纹技术14

第六节 染色质的结构15

一、染色质的主要成分15

二、核小体是染色质的基本结构单位16

第七节 染色体形态、功能研究中所用术语与新技术简介19

小结21

第二章 细胞周期和细胞凋亡23

第一节 细胞周期23

一、细胞周期23

二、细胞周期的控制点28

第二节 细胞周期的调控29

一、细胞因子与相应的受体30

二、周期素与周期素依赖性激酶对细胞周期的调控32

三、参与细胞周期调控的原癌基因及抑癌基因36

四、cAMP与cGMP在细胞周期中的变化37

第三节 细胞凋亡38

一、细胞凋亡38

二、细胞凋亡的基因调控39

小结42

第三章 重组DNA技术概述44

第一节 分子生物学简史及重组DNA技术的诞生44

一、重组DNA技术诞生的理论基础44

二、关键性实验技术问世为重组DNA技术奠基47

第二节 重组DNA技术的定义及步骤49

一、重组DNA技术定义49

二、重组DNA技术的重大意义50

三、重组DNA技术的基本步骤50

第三节 重要的工具酶51

一、限制性核酸内切酶51

二、DNA聚合酶55

三、DNA连接酶58

四、T4多核苷酸激酶58

五、碱性磷酸酶59

小结59

第四章 获得目的基因61

第一节 获得目的基因的原理方法61

一、构建cDNA文库筛选目的基因63

二、构建真核细胞基因组文库筛选目的原因67

三、人工合成目的基因DNA片段68

四、聚合酶链反应合成DNA69

五、其他方法69

第二节 获得目的基因方法的选择原则70

一、根据获得目的基因的目的选择方法70

二、根据目的基因本身特点选择方法71

三、根据实验室设备条件选择方法71

第三节 目的基因序列测定72

一、目的基因序列测定的意义72

二、目的基因测序方法73

三、长链DNA测序的策略75

小结79

第五章 重组体的构成、导入和筛选81

第一节 基因克隆的载体81

一、质粒载体81

二、嗟菌体载体85

第二节 目的基因与载体的连接89

一、连接的策略89

二、连接反应的建立92

第三节 重组子导入受体菌93

一、氯化钙法93

二、电穿孔法94

第四节 重组子的筛选与鉴定94

一、插入片段长度鉴定94

二、插入片段方向性鉴定95

小结96

第六章 重组体在宿主细胞中表达与调控97

第一节 基因表达概述97

一、基因表达的概念97

二、基因表达的基本条件97

第二节 重组体在原核细胞中的表达98

一、原核生物基因表达的特点98

二、外源基因在原核细胞中表达的重要调控元件98

三、原核细胞表达载体简介103

四、对外源目的基因的要求105

第三节 重组体在真核细胞中表达的策略107

一、哺乳动物细胞表达的优点及载体种类107

二、真核细胞表达元件110

三、哺乳动物基因转移的遗传选择性标记112

四、表位标记114

五、基因表达产物的检测--Western印迹法117

第四节 表达产物的分离与纯化120

一、包涵体中重组蛋白质的分离与纯化121

二、蛋白质纯化技术123

小结125

第七章 核酸的杂交127

第一节 核酸杂交的基本原理127

一、核酸变性127

二、核酸的复性130

三、核酸杂交概念132

第二节 核酸探针132

一、探针的概念132

二、探针种类和选择132

三、探针标记原理134

第三节 核酸分子杂交技术142

一、液相分子杂交142

二、固相分子杂交143

小结145

第八章 聚合酶链式反应148

第一节 PCR基本原理和影响因素148

一、基本原理148

二、参与PCR反应体系的因素及其作用149

第二节 常用的几种PCR反应153

一、反转录PCR153

二、定量PCR154

三、碱基替代PCR154

四、彩色PCR155

五、重组PCR155

六、不对称PCR156

七、膜结合PCR156

八、固着PCR157

九、原位PCR157

十、反向PCR157

第三节 PCR在分子生物学中的应用158

一、用PCR制备cDNA文库与筛选158

二、PCR直接测序法159

三、PCR用于染色体区带特异片段克隆159

四、检测突变碱基160

五、用简并引物法扩增未知序列161

六、用PCR标记DNA探针161

七、PCR与新基因的寻找161

第四节 PCR在临床医学中的应用162

一、病原体检查162

二、遗传病的基因诊断162

三、肿瘤的诊断、转移确定162

四、PCR用于组织器官移植的配制选择162

小结163

第九章 分子免疫学165

第一节 免疫球蛋白166

一、免疫球蛋白分子基本结构166

二、免疫球蛋白基因的染色体定位169

三、免疫球蛋白基因结构的重排169

四、抗体多样性的形成174

第二节 T细胞抗原受体175

一、T细胞抗原受体结构175

二、T细胞抗原受体基因结构和重排178

第三节 主要组织相容性复合体181

一、MHC分子结构181

二、MHC基因结构183

三、MHC基因的生物学功能184

四、MHC分子参与对抗原的处理和识别184

第四节 细胞因子186

一、细胞因子的共同特征187

二、细胞因子的功能188

三、细胞因及其受体结构特点193

四、细胞因子基因193

小结194

第十章 神经营养因子196

第一节 神经营养因子总论196

一、神经营养因子的种类197

二、神经因子的功能特点197

第二节 神经生长因子各论198

一、神经营养因子198

二、白细胞介素6201

第三节 神经营养因子与疾病206

一、细胞因子与神经再生206

二、神经营养因子与受体206

三、老年性痴呆208

小结210

第十一章 癌基因和肿瘤抑制基因212

第一节 肿瘤细胞的特征212

一、肿瘤是一种基因的疾病212

二、肿瘤细胞在体外培养中的特征213

第二节 肿瘤病毒和癌基因214

一、DNA肿瘤病毒和癌基因215

二、反转录病毒和癌基因217

第三节 肿瘤抑制基因227

一、肿瘤抑制基因存在的证据227

二、RB基因--控制细胞周期的肿瘤抑制基因228

三、p53基因--“基因组的保护神”230

第四节 肿瘤形成的多步骤学说231

一、多步骤学说的实验证据231

二、人类直肠癌和多步骤致癌说232

小结234

第十二章 基因诊断和基因治疗236

第一节 基因诊断236

一、基因诊断的定义、原理236

二、基因诊断的途径236

三、基因诊断的技术和方法238

四、分子探针238

五、基因诊断在感染性疾病、遗传病和肿瘤中的应用240

第二节 基因治疗的基本概念和策略247

一、基因治疗的概念247

二、基因治疗的策略248

第三节 基因治疗的条件249

一、目的基因的获得249

二、靶细胞的选择249

三、基因转移的方法251

小结259

第十三章 DNA重组技术在医学和制药工业中的应用261

第一节 DNA重组技术的应用261

一、重组蛋白质的表达系统261

二、利用细菌作为表达系统263

三、利用酵母细胞作为表达系统267

四、利用哺乳动物细胞作为表达系统268

第二节 蛋白质工程271

一、抗体工程271

二、蛋白质工程的其他应用272

三、噬菌体展开法274

第三节 转基因动物和“动物药厂”276

一、转基因动物276

二、“动物药厂”278

三、抗感染动物280

第四节 动物克隆281

小结282