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绪论 1

一、医学分子生物学的概念 1

二、医学分子生物学研究内容 1

三、分子生物学的发展史 1

四、医学分子生物学的应用 2

第一篇基因与基因组 4

第一章 基因的结构与功能 4

第一节 基因概述 4

一、基因的概念 4

二、基因的化学本质 5

三、基因命名的基本原则 9

第二节 基因的结构与功能 9

一、真核基因的结构与功能 9

二、原核基因的结构与功能 10

三、线粒体基因的结构与功能 11

第二章 基因组与基因组学 14

第一节 基因组 14

一、病毒基因组的特点 14

二、原核生物基因组的特点 16

三、真核生物基因组的特点 17

四、人类基因组计划 18

第二节 基因组学 19

一、结构基因组学 19

二、功能基因组学 20

三、比较基因组学 20

第二篇遗传信息的传递 24

第三章 DNA的生物合成 24

第一节 遗传学的中心法则 24

第二节 DNA复制的基本特点 25

一、半保留复制 25

二、双向复制 26

三、半不连续复制 26

四、DNA复制的保真性 27

第三节 DNA复制体系 27

一、复制的模板和原料 27

二、复制的酶 28

第四节 DNA复制的过程 32

一、复制的起始 32

二、复制的延长 33

三、复制的终止 34

四、染色体DNA的末端复制 34

第五节 DNA的其他生物合成方式 36

一、φX174的复制 36

二、线粒体DNA的复制 37

三、反转录 37

四、DNA的损伤与修复 38

第四章 RNA的生物合成 44

第一节 转录的体系与特点 44

一、转录体系 44

二、转录的特点 51

第二节 转录的过程 51

一、原核生物的转录过程 51

二、真核生物的转录过程 52

第三节 转录后的加工修饰 55

一、mRNA形成 55

二、tRNA形成 59

三、rRNA形成 59

四、RNA的编辑与RNA沉默 61

第五章 蛋白质的生物合成 64

第一节 蛋白质生物合成体系 64

一、参与蛋白质生物合成的3种RNA 64

二、参与蛋白质生物合成的原料、酶和蛋白因子 70

第二节 蛋白质的生物合成过程 72

一、氨基酸的活化与转运 72

二、肽链的合成——核蛋白体循环 73

三、蛋白质翻译后加工修饰和靶向输送 79

四、蛋白质生物合成的干扰与抑制 85

第六章 基因表达与调控 89

第一节 基因表达调控的基本概念 89

一、基因表达调控的相关概念 89

二、基因表达的方式 90

三、基因表达的规律 90

四、基因表达的调控环节 91

五、基因表达调控的意义 91

第二节 原核生物基因表达的调控 91

一、原核生物基因表达调控的特点 91

二、操纵子的结构与功能 92

三、乳糖操纵子 93

四、色氨酸操纵子 95

五、原核生物基因翻译水平的调控 96

第三节 真核生物基因表达的调控 96

一、真核生物基因表达调控的特点 97

二、DNA水平的调控 97

三、转录水平的调控 98

四、转录后水平的调控 101

五、翻译水平的调控 101

六、翻译后水平的调控 102

第三篇常用的分子生物学技术 106

第七章 PCR技术 106

第一节 聚合酶链式反应 106

一、PCR基本原理 106

二、PCR反应体系 108

三、PCR反应条件 111

四、PCR扩增产物的分析 112

五、PCR技术的应用 113

第二节 PCR衍生技术 113

一、反转录PCR 113

二、原位PCR 114

三、实时荧光定量PCR 115

四、锚定PCR 117

五、差异展示PCR 117

六、巢式PCR 118

七、多重PCR 118

八、重组PCR 119

九、不对称PCR 119

第八章 杂交与芯片技术 122

第一节 杂交的基本概念 122

一、核酸分子杂交 122

二、探针的类型 123

三、探针的标记 124

四、杂交信号的检测 126

第二节 常见的核酸分子杂交技术 127

一、原位杂交 127

二、斑点印迹法 128

三、Southern印迹法 128

四、Northern印迹法 129

五、等位基因特异性寡核苷酸印迹 130

第三节 DNA芯片技术 130

一、DNA芯片技术概述 130

二、DNA芯片设计与制备 130

三、DNA芯片的基本操作 131

四、DNA芯片技术的应用 132

第九章 基因工程 135

第一节 基因工程的工具酶 135

一、限制性核酸内切酶 136

二、T4 DNA连接酶 137

三、DNA聚合酶Ⅰ 138

四、反转录酶 138

五、末端转移酶 138

六、碱性磷酸酶 138

七、其他工具酶 138

第二节 基因工程的载体 138

一、常用的克隆载体 139

二、常用的表达载体 142

第三节 基因工程的基本原理和步骤 144

一、目的基因的获取 144

二、载体的选择与构建 145

三、目的基因与载体连接 145

四、重组DNA导入受体细胞 146

五、重组体的筛选与鉴定 147

六、重组体的表达 148

第四节 基因工程的应用 150

一、基因的定点诱变 150

二、基因诊断与基因治疗 151

三、遗传病的预防 151

四、基因工程制药 151

五、基因靶向与转基因 152

第十章 DNA测序技术 155

第一节 双脱氧末端终止法 155

一、双脱氧末端终止法测序反应体系 155

二、双脱氧末端终止法测序反应原理 157

三、凝胶电泳和序列读取 158

第二节 DNA自动测序 158

一、DNA自动测序仪的主要构成 158

二、DNA自动测序的原理 159

第三节 DNA测序技术的应用 160

一、揭示基因和基因组一级结构的变化 160

二、鉴定基因和基因组的变异 160

三、分析人工重组的基因 160

四、对定点突变进行确认 160

第十一章 转基因与基因打靶 163

第一节 动物转基因原理与方法 163

一、动物转基因的基本原理 164

二、培育转基因动物的主要步骤 164

三、常用的动物转基因技术 165

第二节 转基因动物的应用 167

一、医学生物学方面的应用 167

二、药学方面的应用 168

三、农业方面的应用 168

四、动物转基因技术存在的问题 168

第三节 基因打靶 168

一、基因打靶研究的背景 168

二、基因打靶原理 169

三、基因打靶的基本程序 169

四、基因打靶的策略 171

五、RNAi引起的基因敲除 172

六、基因打靶的影响因素 172

七、基因打靶技术的应用 172

第十二章 siRNA与miRNA 176

第一节 RNAi与siRNA 176

一、RNA干涉 176

二、RNA干涉的应用 178

三、RNA干涉技术的基本程序 180

四、问题与展望 181

第二节 miRNA和基因沉默 181

一、miRNA 181

二、循环miRNA 182

三、miRNA的生理功能 183

四、问题与展望 184

第四篇基因与疾病 188

第十三章 基因诊断 188

第一节 基因诊断的策略 189

一、常用的基因诊断技术 189

二、基因诊断的基本策略 192

第二节 基因诊断的应用 193

一、在遗传性疾病中的应用 193

二、在恶性肿瘤中的应用 194

三、在感染性疾病中的应用 194

四、在法医学中的应用 195

第十四章 基因治疗 198

第一节 基因治疗的基本方法和程序 198

一、基因治疗的基本方法 198

二、基因治疗的基本程序 200

第二节 基因治疗的应用研究 204

一、在遗传性疾病中的应用研究 204

二、在恶性肿瘤中的应用研究 205

三、在心脑血管疾病中的应用研究 205

四、在病毒感染性疾病中的应用研究 206

第十五章 肿瘤相关基因 208

第一节 癌基因 208

一、癌基因的概念 208

二、癌基因的分类与功能 209

三、癌基因的激活与肿瘤 212

第二节 抑癌基因 213

一、抑癌基因的概念 213

二、抑癌基因的功能 214

三、常见的抑癌基因 214

第三节 肿瘤转移相关基因 218

一、肿瘤转移基因 218

二、肿瘤转移抑制基因 219

第五篇细胞信号转导 224

第十六章 细胞信号分子与受体 224

第一节 细胞信号分子 224

一、细胞外的信号分子 224

二、细胞内的信号分子 225

第二节 细胞信号受体 231

一、受体的概念及作用特点 231

二、膜受体 231

三、胞内受体 233

第十七章 细胞信号转导途径 236

第一节 膜受体介导的细胞信号转导途径 236

一、cAMP-蛋白激酶A途径 236

二、cGMP-蛋白激酶G途径 237

三、Ca2+-蛋白激酶途径 238

四、Ras-Raf-MAPK途径 239

五、JAKs-STAT途径 240

六、核因子кB途径 240

七、TGF-β途径 240

第二节 胞内受体介导的细胞信号转导途径 241

一、胞内受体的信号分子 241

二、胞内受体信号转导途径 241

第十八章 细胞信号转导与疾病 244

第一节 细胞信号转导异常与疾病 244

一、细胞信号转导异常疾病 244

二、细胞信号转导异常发生的层次与类型 244

第二节 受体异常与疾病 246

一、与心血管疾病的关系 246

二、与肿瘤的关系 247

三、与遗传性疾病的关系 249

四、与感染性疾病的关系 250

五、与药物成瘾性疾病的关系 251

六、与炎症和应激反应的关系 251

第六篇蛋白质 256

第十九章 蛋白质的结构与功能 256

第一节 蛋白质的结构 256

一、蛋白质的一级结构 256

二、蛋白质的空间结构 257

第二节 蛋白质结构与功能的关系 260

一、蛋白质一级结构与功能的关系 260

二、蛋白质空间结构与功能的关系 261

第二十章 蛋白质的分析与鉴定 265

第一节 蛋白质结构及功能分析 265

一、蛋白质一级结构分析 265

二、蛋白质空间结构分析 267

三、蛋白质构象变化的追踪 268

四、蛋白质分子功能研究的常用方法 269

第二节 蛋白质的分离纯化 272

一、蛋白质的沉淀 273

二、蛋白质的透析与超滤 273

三、蛋白质的离心 274

四、蛋白质的层析 274

五、蛋白质的电泳 276

第三节 蛋白质常见的检测技术 277

一、蛋白质含量的测定 278

二、特定蛋白质的检测 279

第四节 蛋白质组学分析技术 281

一、双向凝胶电泳技术 281

二、质谱技术 283

习题（选择题）答案 289

参考文献 292