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第一章 基因表达调控 1

第一节 概述 1

第二节 原核生物基因表达调控 1

一、转录起始调控 2

二、原核生物的转录后调控 9

三、DNA重排对基因表达的调控 13

第三节 真核生物基因表达调控 13

一、真核生物基因表达调控的特点 13

二、染色质结构与基因表达 14

三、DNA甲基化与基因活性的调控 16

四、转录水平的调控 18

五、翻译水平的调控 23

参考文献 26

第二章 细胞增殖、分化与细胞凋亡的分子机制 28

第一节 细胞增殖 28

一、细胞周期 28

二、细胞周期的调控 33

第二节 细胞分化 34

一、细胞分化 35

二、细胞分化的基因调控机制 37

三、干细胞分化 39

第三节 细胞凋亡 43

一、细胞凋亡 45

二、细胞凋亡的信号转导途经 46

参考文献 52

第三章 基因工程 53

第一节 概述 53

一、基因工程的基本概念 53

二、基因工程的发展历史 54

三、基因工程的应用 55

第二节 基因工程中常用的工具酶 56

一、限制性核酸内切酶 56

二、DNA连接酶 59

三、其他用于DNA重组的工具酶 59

第三节 基因工程中的载体 60

一、质粒载体 60

二、噬菌体载体 63

三、原核表达载体 66

四、真核表达载体 68

第四节 目的基因的获取 69

一、从基因文库中筛选 69

二、cDNA的合成和克隆 70

三、化学法合成目的基因 70

第五节 重组体的构建、导入与筛选 71

一、DNA的连接 71

二、重组体的导入 75

三、重组体克隆的筛选与鉴定 76

第六节 克隆基因的表达 78

一、外源基因在大肠埃希菌体系中的表达 78

二、外源基因在真核细胞中的表达 81

参考文献 82

第四章 细胞信号转导与分子机制 83

第一节 细胞通讯 83

一、细胞间隙连接 83

二、膜表面分子的直接通讯 84

三、化学通讯 85

第二节 细胞信号转导的分子基础 85

一、细胞间的信号转导分子 85

二、细胞膜的信号转导分子 86

三、细胞内重要的信号转导分子 91

四、信号转导分子的作用机制 101

五、信号转导分子的作用特点 102

第三节 受体介导的信号转导途径 105

一、细胞内受体介导的信号转导途径 105

二、细胞膜受体介导的信号转导途径 106

第四节 细胞信号转导的相互联系 113

一、细胞信号转导途径之间的联系 113

二、影响细胞信号转导的因素 114

第五节 细胞代谢异常影响信号转导的基本机制 114

一、信号转导异常的概念 114

二、引起细胞信号转导异常的因素 114

三、信号转导异常发生的机制 115

四、信号转导异常的后果 115

五、信息转导异常疾病发生的种类 115

参考文献 116

第五章 分子杂交 117

第一节 分子杂交概论 117

一、分子杂交技术的发展简史及展望 117

二、分子杂交的基本原理 118

三、分子杂交的基本方法 123

四、分子杂交的基本类型 130

第二节 Southern印迹杂交 133

一、实验原理 133

二、实验方法 133

三、实验结果 137

四、注意事项 137

第三节 Northern印迹杂交 137

一、实验原理 137

二、实验方法 137

第四节 Western印迹杂交 139

一、蛋白质样品的制备 139

二、蛋白质样品的定量 140

三、蛋白质样品的分离 140

四、蛋白质样品的转移 141

五、蛋白质样品的检测 142

六、注意事项 143

第五节 几种常用的分子杂交新技术 143

一、地高辛原位杂交技术 143

二、荧光原位杂交技术 144

三、抑制消减杂交技术 144

四、辐射性杂交技术 144

五、反义核酸分子杂交技术 145

六、基因芯片固相分子杂交技术 145

参考文献 146

第六章 基因诊断与基因治疗 147

第一节 基因诊断 147

一、基因诊断的概念 147

二、基因诊断的特点 147

三、基因诊断的对象 147

四、基因诊断的方法 147

五、基因诊断的应用 150

第二节 基因治疗 151

一、基因治疗的概念 151

二、基因治疗的策略 151

三、基因治疗的基本程序 153

四、基因治疗中的病毒载体 155

五、基因治疗的靶向 157

六、基因治疗的现状与展望 158

参考文献 158

第七章 生物酶工程 160

第一节 克隆酶 160

一、酶基因的克隆 160

二、酶的异源表达 164

第二节 突变酶 168

一、酶的定点突变 168

二、酶分子定向进化 169

第三节 杂合酶 175

一、杂合酶的构建策略 175

二、杂合酶的制备方法 180

三、杂合酶的应用 180

参考文献 181

第八章 转基因动物 183

第一节 转基因动物研究简史及其技术原理 183

一、转基因动物研究简史 183

二、转基因动物技术原理 184

第二节 转基因动物表达载体的设计 185

第三节 转基因动物制作的方法 186

一、DNA显微注射法 187

二、逆转录病毒载体法和慢病毒载体法 189

三、胚胎干细胞法 194

四、体细胞核移植法 196

五、精子载体法 197

六、YAC和BAC介导的基因转移 199

第四节 转入基因的整合、表达及转基因动物的鉴定 200

一、外源基因导入后的存在方式 200

二、外源基因导入后的表达 200

三、转基因动物的鉴定 200

第五节 转基因动物在医学上的应用 201

一、人类疾病及遗传病的转基因动物模型研究 201

二、利用转基因动物作为生物反应器生产药用蛋白 205

三、利用转基因动物生产可供人体移植用的器官 206

第六节 转基因动物研究存在的问题 207

一、技术方面的问题 207

二、伦理学方面的问题 208

参考文献 208

第九章 蛋白质组学 209

第一节 概述 209

一、蛋白质组学研究的背景与历史 209

二、蛋白质组学的研究内容 210

三、蛋白质组学研究面临的挑战 211

第二节 蛋白质组学研究的工具 212

一、蛋白质的分离技术 213

二、蛋白质鉴定策略 216

三、蛋白质组学与生物信息学 219

四、蛋白质组学中的定量方法 220

五、蛋白质相互作用研究技术 222

第三节 蛋白质组学在医药学领域中的应用 226

参考文献 227

第十章 衰老的分子机制 229

第一节 衰老的机制与特征 229

一、衰老的概念 229

二、衰老的机制 229

三、衰老的特征 237

第二节 衰老的分子机制 239

一、衰老与基因 239

二、衰老与细胞凋亡 241

三、DNA与衰老 245

四、线粒体DNA与衰老 248

参考文献 250

实验一 RT-PCR方法检测HL-60细胞中bax mRNA表达 251

一、总RNA提取及其定量 251

二、逆转录合成cDNA第一链 252

三、PCR反应 253

四、电泳 254

五、注意事项 254

六、实验准备 254

七、需购置的RT-PCR材料 255

实验二 GAPDH基因的获得、连接到T载体形成重组质粒 256

一、GAPDH基因的获得 256

二、目的基因连接到pGM-T载体 256

实验三 大肠埃希菌DH5α感受态细胞的制备及转化、筛选 258

一、大肠埃希菌感受态细胞的制备 258

二、重组DNA的转化及蓝白斑筛选 258

三、重组质粒的质粒鉴定 258

实验四 Western blot检测蛋白表达 260

一、操作步骤 260

二、试剂配制 262