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第一章 基因组的结构与功能1

第一节 病毒基因组3

一、病毒基因组核酸的主要类型3

二、病毒基因组结构与功能的特点4

三、典型病毒基因组介绍5

第二节 原核生物基因组11

一、原核生物基因组结构与功能的特点11

二、大肠杆菌基因组12

三、质粒12

四、转位因子13

第三节 真核生物基因组16

一、真核生物基因组结构与功能的特点16

二、真核生物基因组的结构17

三、人类基因组的组织结构特征22

四、基因组学与人类基因组计划简介26

第二章 DNA的损伤与修复33

第一节 DNA的损伤33

一、DNA的自发性损伤33

二、DNA的诱发损伤35

第二节 DNA损伤的修复39

一、光复活修复39

二、切除修复40

三、错配修复41

四、重组修复42

第三章 基因表达调控44

第一节 概述44

一、基因表达的概念及方式44

二、基因表达调控的概念及意义44

第二节 原核生物基因表达的调控45

一、原核生物基因表达及其调控的特点45

二、原核生物基因表达调控的基本要素46

三、原核生物基因表达调控的机制49

第三节 真核生物基因表达的调控57

一、真核生物基因表达及其调控的特点58

二、真核生物基因表达调控的基本要素58

三、真核生物基因表达调控的机制65

第四章 细胞通讯和信号转导76

第一节 细胞通讯的方式和机制76

一、信息分子76

二、细胞间的通讯方式77

三、受体78

第二节 细胞信号转导途径及其作用机制81

一、膜受体-cAMP-蛋白激酶A信息传递途径81

二、膜受体-IP3-钙调蛋白激酶信息传递途径83

三、膜受体-cGMP信息传递途径85

四、膜受体-酪氨酸蛋白激酶传递途径85

五、胞内受体介导的信息传递途径86

第三节 信号转导的基本规律87

第四节 细胞信号转导障碍与疾病89

第五章 细胞周期及其调控91

第一节 细胞周期91

一、细胞周期的概念和细胞类群91

二、细胞周期时相及其特征92

第二节 细胞周期的调控93

一、细胞周期的调控点93

二、细胞周期蛋白94

三、细胞周期蛋白依赖性激酶类96

四、生长因子、原癌基因和抑癌基因99

第三节 细胞周期与肿瘤101

一、肿瘤细胞周期的特点101

二、肿瘤细胞周期失控的分子基础102

三、细胞周期与肿瘤化疗103

第六章 细胞凋亡105

第一节 概述105

第二节 细胞凋亡的形态和生化特征106

一、形态学特征106

二、生物化学特征107

第三节 细胞凋亡的过程108

一、凋亡信号转导108

二、凋亡基因激活108

三、细胞凋亡的执行108

四、凋亡细胞的清除108

第四节 细胞凋亡的信号传递109

一、钙109

二、蛋白激酶109

第五节 凋亡相关基因110

一、ced基因110

二、Bcl-2110

三、c-myc111

四、fas111

五、p53111

六、白细胞介素转化酶基因112

第六节 细胞凋亡与疾病113

一、细胞凋亡与肿瘤113

二、细胞凋亡与病毒感染113

三、细胞凋亡与神经元退行性疾病114

四、细胞凋亡与心血管疾病114

第七节 细胞凋亡在疾病防治中的意义115

一、合理利用凋亡相关因素115

二、干预凋亡信号转导115

三、调节凋亡相关基因116

四、控制凋亡相关的酶学机制116

第七章 工具酶及其应用117

第一节 限制性核酸内切酶118

一、限制性内切酶的发现和生物功能118

二、限制性内切酶的命名119

三、限制性内切酶的分类119

四、限制性内切酶的活性及其影响因素122

第二节 DNA连接酶124

第三节 逆转录酶125

第四节 DNA聚合酶127

一、大肠杆菌DNA聚合酶Ⅰ127

二、Klenow大片段酶129

三、T4 DNA聚合酶129

第五节 DNA及RNA修饰酶130

一、末端脱氧核苷酸转移酶130

二、T4多核苷酸激酶130

三、碱性磷酸酶131

第六节 核酸酶131

第八章 基因工程的常用载体132

第一节 常用的克隆载体132

一、质粒载体132

二、噬菌体载体135

第二节 表达载体137

一、核表达载体137

二、真核表达系统139

第九章 基因文库的构建与筛选143

第一节 基因组文库143

一、载体和宿主选择143

二、克隆插入片段的预期大小144

三、“难于克隆”序列的耐受性144

四、起始材料的数量和复杂性145

五、基因组克隆的应用前景146

六、完全与部分酶切文库的对比146

七、完全酶切文库146

八、部分酶切文库146

九、随机切割文库148

十、具体方法步骤148

十一、评述149

第二节 cDNA文库150

一、mRNA纯化151

二、cDNA合成和克隆151

三、克隆cDNA序列的理论分析153

四、载体选择的原则：表达与非表达文库154

五、具体方法步骤156

第三节 cDNA文库筛选158

一、载体和宿主选择158

二、文库大小和状态159

三、必须筛选的重组子数159

四、根据序列同源性筛选159

五、根据抗原性筛选161

六、根据功能筛选162

七、所需cDNA插入片段的亚克隆162

八、具体方法步骤163

第十章 基因诊断170

第一节 概述170

一、基因诊断的定义170

二、基因诊断的原理170

三、基因诊断的特点171

第二节 基因诊断的途径171

一、基因突变的检测171

二、基因连锁分析172

三、mRNA的检测172

第三节 基因诊断的常用技术172

一、核酸分子杂交172

二、聚合酶链反应174

三、DNA多态性连锁分析176

四、基因芯片技术178

第十一章 基因治疗179

第一节 概述179

一、概念179

二、历史回顾179

三、基因治疗的途径179

四、基因治疗的策略180

五、基因治疗的基本条件180

第二节 基因治疗的方法步骤181

一、治疗基因181

二、靶细胞181

第三节 反义核酸技术184

第四节 基因治疗的临床研究185

第十二章 转基因动物187

第一节 转基因构件的制备、动物的饲养和受精卵的获得187

一、转基因构件的制备187

二、动物的种类与饲养188

三、超排卵和取卵189

第二节 基因转移190

一、显微注射法190

二、逆转录病毒转染法193

三、胚胎干细胞技术193

四、体细胞核移植技术194

第三节 转基因动物的筛选及转基因动物的建系194

第四节 转基因动物的应用195

一、改良动物品种，提高生产性能195

二、生产药用蛋白195

三、生产可用于人体器官移植的动物器官196

四、建立诊断、治疗人类疾病及新药筛选的动物模型197

第十三章 癌基因与抑癌基因199

第一节 癌基因199

一、病毒癌基因199

二、细胞癌基因202

三、癌基因产物及其致癌机制207

第二节 抑癌基因211

一、抑癌基因的概念211

二、抑癌基因存在的证据212

三、常见的抑癌基因及其功能213

第十四章 PCR技术及其应用218

第一节 PCR技术的发明、原理及特点218

一、PCR的发明218

二、PCR的工作原理219

三、PCR技术的特点220

第二节 PCR扩增体系的构成及反应条件的优化220

一、PCR扩增体系的构成220

二、PCR反应条件的优化222

第二节 PCR技术的类型及应用223

一、几种常见的PCR技术及应用223

二、其他核酸体外扩增技术227

第十五章 分子杂交技术230

第一节 核酸杂交的基本原理230

一、核酸的变性231

二、核酸的复性233

三、核酸的杂交及影响杂交的因素234

第二节 核酸分子杂交技术235

一、固相分子杂交235

二、液相杂交243

第三节 核酸探针244

一、核酸探针的类型244

二、标记物245

三、标记方法246

第十六章 DNA序列测定253

第一节 DNA测序的经典方法253

一、化学法测序253

二、双脱氧链终止法255

第二节 DNA自动测序技术257

一、基于双脱氧链终止法的DNA自动测序257

二、DNA测序的新方法258

第三节 长DNA片段的测序方法260

一、随机法260

二、引物步移法261

三、外切酶制造缺失片段法261

第四节 DNA测序与基因组计划262

第十七章 DNA芯片263

第一节 概述263

一、研究背景263

二、DNA芯片的基本概念264

三、DNA芯片的主要类型264

第二节 DNA芯片的基本原理及制备方法264

一、DNA芯片的原理264

二、DNA芯片的制备方法265

第三节 DNA芯片的应用274

一、杂交测序分析274

二、基因表达水平检测274

三、基因诊断分析275

四、基因组研究及发现新基因275

五、基因点突变及多态性检测276

六、遗传作图276

七、药物研究276

八、其他应用277

参考文献278