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第1章 绪论 1

1.1分子生物学研究的内容 1

1.1.1核酸 1

1.1.2蛋白质 1

1.1.3细胞信号转导与通讯 2

1.2分子生物学发展的历史 2

1.2.1分子生物学的开创时期 2

1.2.2近代分子生物学的发展时期 3

1.2.3分子生物学技术的深入发展应用时期 4

1.3分子生物学的发展前景 6

1.3.1分子克隆技术的发展 6

1.3.2环境分子生物学 7

1.3.3艾滋病研究 8

1.3.4肿瘤分子生物学研究 9

1.3.5细胞膜受体的研究 10

1.3.6中医分子生物学 13

参考文献 15

第2章 核酸 16

2.1 DNA复制 16

2.1.1 DNA复制体系 17

2.1.2原核生物DNA复制的过程 23

2.1.3真核生物DNA复制的特点 26

2.1.4线粒体DNA的复制 27

2.2 RNA种类及其特点 28

2.2.1 tRNA结构及功能 29

2.2.2 rRNA结构及功能 31

2.2.3 mRNA结构及功能 31

2.2.4 nRNA的功能 32

2.3 DNA的损伤与修复 33

2.3.1 DNA聚合酶的“校正”修复 33

2.3.2光复活修复 34

2.3.3切除修复 34

2.3.4重组修复 35

2.3.5错配修复 35

2.3.6 SOS修复 36

2.4核酸含量检测 36

2.4.1定糖法 36

2.4.2定磷法 36

2.4.3紫外分光光度法 37

2.5核酸研究新进展（专题讲座，授课老师选题并安排） 37

参考文献 38

第3章 基因转录与调控 39

3.1基因结构 39

3.1.1原核生物基因组 39

3.1.2真核生物基因组 40

3.2真核细胞的转录 44

3.2.1 RNA聚合酶 45

3.2.2转录过程 46

3.2.3转录产物的加工 47

3.3真核细胞表达调控 51

3.3.1真核细胞表达调控的特点 51

3.3.2转录水平的调控 53

3.3.3前体mRNA转录和加工 57

3.3.4翻译水平的调控 57

3.3.5翻译后水平的调控 58

3.4原核细胞的转录 59

3.4.1 RNA聚合酶 59

3.4.2转录单位 61

3.4.3转录过程 61

3.4.4转录产物的加工 63

3.5原核生物基因表达调控 64

3.5.1原核转录起始调控最重要的模式——操纵子 65

3.5.2其他转录调节机制 67

3.5.3翻译水平的调节 69

3.6基因表达调控的新进展 70

参考文献 71

第4章 基因工程 72

4.1工具酶 72

4.1.1核酸内切酶的发展历史 72

4.1.2核酸内切酶的命名与种类 73

4.1.3 DNA聚合酶 75

4.1.4 DNA连接酶 76

4.2载体与宿主 76

4.2.1载体的种类和特性 76

4.2.2克隆载体 77

4.2.3表达载体 80

4.2.4原核细胞宿主 84

4.2.5真核细胞宿主 85

4.3基因文库构建 87

4.3.1基因组文库构建 88

4.3.2 cDNA文库构建 88

4.4基因重组 89

4.4.1基因重组技术 90

4.4.2重组体的鉴定 91

4.5基因转染技术 92

4.5.1物理转化法 92

4.5.2生物转染法 93

4.6基因工程研究新进展 94

4.6.1基因工程疫苗 94

4.6.2基因工程抗体 95

参考文献 95

第5章 PCR技术 96

5.1 PCR概述 96

5.2 PCR基本原理 96

5.3实现PCR的基本条件 98

5.3.1模板（DNA或mRNA） 98

5.3.2引物 99

5.3.3 dNTP 100

5.3.4酶 101

5.3.5辅基 101

5.3.6 PCR的通用操作程序 102

5.3.7 PCR反应的特异性 103

5.3.8 PCR扩增产物的分析 104

5.3.9 PCR注意事项 104

5.4 PCR的扩展 109

5.4.1逆转录PCR 109

5.4.2定量PCR 110

5.4.3荧光PCR 110

5.4.4锚式PCR 111

5.4.5差显PCR 112

5.5 PCR技术的新进展 113

参考文献 114

第6章 核酸序列分析 116

6.1 Sanger双脱氧链末端终止测序法 117

6.1.1 Sanger双脱氧链末端终止测序法的基本原理 117

6.1.2 Sanger双脱氧链末端终止测序法的所需的关键试剂 119

6.1.3 Sanger双脱氧链末端终止法测序过程 121

6.2 Maxam-Gilbert化学降解测序法 123

6.2.1 Maxam-Gilbert化学降解测序的基本原理 123

6.2.2 Maxam-Gilbert法的优缺点 126

6.3杂交测序 126

6.4 DNA自动化测序 127

6.5测序策略 129

6.5.1随机测序 130

6.5.2定向测序 130

6.5.3随机法与定向法的选择 131

6.6 BigDye测序法 132

6.6.1 BigDye测序法基本原理 133

6.6.2 BigDye测序的实验方法 133

6.7 RNA测序 133

参考文献 133

第7章 蛋白质合成 135

7.1人体20种氨基酸的特性 135

7.1.1蛋白质的组成元素 135

7.1.2蛋白质的基本结构单位 135

7.1.3氨基酸的分类 136

7.2氨基酸遗传密码的简并性 138

7.2.1氨基酸的遗传密码 139

7.2.2遗传密码的简并性 140

7.3蛋白质的生物合成 140

7.3.1生物合成蛋白质的基本原理 140

7.3.2生物合成蛋白质运输及加工修饰过程 148

7.3.3生物合成蛋白质的分离纯化及复性 149

7.4蛋白质测序 150

7.5寡肽或多肽及蛋白质的人工合成 151

7.5.1肽的概念 152

7.5.2多肽和蛋白质人工合成的基本原理 152

7.5.3寡肽、多肽或蛋白质合成的方法选择 155

参考文献 156

第8章 分子杂交技术 157

8.1核酸分子杂交概况 157

8.1.1核酸分子杂交的基本原理 159

8.1.2最佳杂交效果创建 160

8.2分子杂交的方法 164

8.2.1 Southern印迹 165

8.2.2 Northern印迹 168

8.2.3 Western印迹 170

8.2.4斑点杂交及狭缝杂交 175

8.2.5原位杂交 176

8.3探针标记 177

8.3.1 DNA探针 178

8.3.2 cDNA探针 178

8.3.3 RNA探针 179

8.3.4寡核苷酸探针 179

8.4标记物的类型 180

8.4.1放射性同位素标记 180

8.4.2荧光标记技术 181

8.4.3生物素标记技术 182

8.4.4地高辛标记技术 183

8.5探针的合成方法 184

8.5.1缺口平移法 184

8.5.2随机引物法 184

8.5.3 RNA探针体外转录法 186

8.5.4末端标记法 186

8.5.5聚合酶链反应标记法 188

8.5.6光促合成法 188

8.6核酸杂交前沿技术 189

参考文献 189

第9章 转基因食品的检测及分析 190

9.1转基因食品的概述 190

9.1.1转基因食品的定义 190

9.1.2转基因食品的发展现状 191

9.1.3转基因食品的利弊与发展前景 192

9.2转基因食品的DNA抽提与纯化 193

9.2.1 CTAB法 193

9.2.2 SDS法 194

9.2.3核酸的磁分离法 194

9.3转基因食品的检测 195

9.3.1核酸水平的检测 195

9.3.2蛋白质水平的检测 201

9.3.3基因芯片检测 204

9.3.4其他检测方法 208

9.4转基因产品安全性及其评价 209

9.4.1转基因食品安全的背景 209

9.4.2转基因食品的安全性 210

9.4.3转基因产品的安全性评价 211

9.4.4对待转基因技术的正确态度 212

9.5转基因产品检测研究新进展 213

9.5.1转基因食品拥有DNA“条形码” 213

9.5.2国内监督：转基因食品要贴标签 213

9.5.3我国转基因产品检测已达到国际先进水平 213

参考文献 214

第10章 细胞信号转导 217

10.1概述 217

10.2细胞受体 217

10.2.1受体概念和特点 217

10.2.2受体的种类与结构 218

10.2.3膜信号的转换 222

10.3细胞信号分子 223

10.3.1蛋白质分子 224

10.3.2激素分子 225

10.3.3气体信号分子 225

10.3.4其他信号分子 225

10.4细胞信号转导通路 225

10.4.1 cAMP信号转导 225

10.4.2 IP3 ／Ca2＋信号转导 227

10.4.3酪氨酸激酶信号转导 229

10.4.4核受体信号转导 231

10.5信号转导前沿技术（专题讲座，授课老师选题并安排） 233

参考文献 233

第11章 分子生物学中的新技术及原理 234

11.1分子信标技术 234

11.1.1分子信标简介 234

11.1.2分子信标的结构 234

11.1.3分子信标作用原理 235

11.1.4影响分子信标的主要因素 235

11.1.5分子信标的应用 236

11.1.6前景与展望 237

11.2 mRNA磁分离 238

11.2.1原理 238

11.2.2磁分离应用 238

11.3蛋白质分离的新方法 239

11.3.1样品制备 239

11.3.2样品分离 240

11.4细胞表面膜受体的检测 245

11.4.1膜受体的分类 245

11.4.2膜受体检测分析 245

11.5新基因的筛选 246

11.5.1克隆已知生物活性的新基因 246

11.5.2筛选细胞分化表达基因 247

11.5.3用微卫星DNA多态性标记筛选新抑癌基因 248

11.5.4用基因芯片（DNA chip）筛选肿瘤相关基因 249

11.5.5用微阵列比较基因组杂交筛选新的肿瘤相关基因 249

11.5.6用双向电泳、质谱技术筛选肿瘤异常表达基因 249

11.5.7高通量细胞筛选新基因 249

11.5.8反义核酸筛选新基因 250

11.6基因芯片 251

11.6.1基因芯片种类 251

11.6.2基因芯片制作 251

11.6.3基因表达谱芯片 252

11.7基因敲除 254

参考文献 255

第12章 分子生物学在实践中的应用 258

12.1基因诊断 258

12.1.1基因诊断的概念和特点 259

12.1.2主要的基因诊断技术及其原理 259

12.1.3基因诊断在临床上的应用 265

12.2基因治疗 268

12.2.1基因治疗的概念及现状 269

12.2.2基因治疗的策略 270

12.2.3基因治疗的基本材料及步骤 271

12.2.4基因治疗的临床应用 274

12.3基因工程药学 276

12.3.1概述 276

12.3.2基因工程制药的原理 282

12.3.3基因工程的步骤 283

12.3.4范例（基因工程方法生产重组人胰岛素） 285

参考文献 286

缩略语 287