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目录 1

第一章 遗传学简介 1

第一节 遗传学分科介绍 1

（一）遗传学 1

（二）细胞遗传学 2

（三）体细胞遗传学 3

（四）人类遗传学 3

（五）毒理遗传学 4

（六）肿瘤遗传学 5

（七）辐射遗传学 6

（八）免疫遗传学 7

（十）分子遗传学 8

（九）微生物遗传学 8

（十一）发生遗传学 10

（十二）行为遗传学 11

（十三）数量遗传学 12

（十四）群体遗传学 14

第二节 遗传学发展年表 15

第三节 遗传学大会与遗传学会 60

第二章 基因 72

第一节 基因概念的演变 72

（一）生物性状的符号 72

（二）位于染色体上的遗传功能单位 75

（三）有功能的DNA片断 77

（四）顺反子是一个基因一条多肽 80

（五）操纵子是遗传信息传递和表达的统一体 82

（六）基因是实现一定遗传效应的核苷酸顺序 83

第二节 基因的表达与调控 87

（一）原核生物基因的表达与调控 87

1．原核生物转录起始的调节 88

2．负调节系统：乳糖操纵子 96

3．色氨酸操纵子的阻遏作用 103

4．正、负双元调节系统——阿拉伯糖操纵子 103

5．正调节——分解代谢物阻遏 104

6．半乳糖操纵子：双启动区 106

7．精氨酸调节子：一种阻遏物有多个作用位点 108

8．歧路转录 108

9．调节蛋白本身的调控方式 108

10．λ噬菌体的阻遏蛋白 110

11．原核生物转录终止的调控 113

12．RNA聚合酶的修饰 120

13．多顺反子操纵子中各基因相对性表达的调控 122

（二）真核生物基因的表达与调控 124

1．真核生物基因调控的信号 127

2．真核生物RNA的合成与加工 132

3．mRNA代谢各级水平上的调节 154

4．转录调控的机制 172

5．染色质结构与转录调控 196

6．化学修饰调控 200

7．基因表达的RNA调控 203

第三节 基因定位 204

（一）遗传重组值定位 205

1．二点测交 206

2．三点测交 206

3．同功酶标记定位 207

4．限制性内切酶片段长度多态性标记定位 207

5．缺失重组定位 208

6．利用卵巢畸胎瘤进行基因定位 209

7．近端着丝粒染色体分析 210

8．四分体分析 211

（二）家系分析 214

1．性连锁 214

2．基因—染色体连锁 214

4．杂种蛋白质的氨基酸顺序分析定位 215

3．基因-基因连锁 215

5．连锁不平衡的分析定位 216

（三）非整倍体定位 216

1．非整倍体分析定位法 216

2．非整倍体剂量定位 222

（四）细胞学定位 223

1．缺陷定位 223

2．病毒影响定位 224

3．基因剂量定位 224

（五）体细胞杂种定位 225

1．同线性测验 225

2．选择定位 226

3．易位定位 226

5．蛋白质的分析定位 227

4．缺失定位 227

6．点杂交定位 228

7．Southernblot定位 228

8．利用放射性处理细胞来定位 228

（六）基因转移定位 229

1．染色体介导的基因转移定位 229

2．载体介导的基因转移定位 229

3．细菌接合转移定位 230

（七）物理学定位 233

1．变性定位 233

2．转录R-环定位 233

4．限制性内切酶分析定位 234

3．异源双链定位 234

5．插入失活定位 236

6．原位杂交定位 237

（八）基因图与基因符号 238

1．大肠杆菌K12的连锁图插页 238

2．玉米的连锁图插页 238

3．小鼠的连锁图插页 238

4．西红柿的连锁图插页 238

5．人的基因图 238

6．人的基因符号索引 241

第三章 遗传学教学实验 260

1．果蝇的培养与观察 260

2．果蝇单因子杂交实验 262

3．果蝇二对因子杂交实验 264

4．果蝇的伴性遗传 265

5．果蝇的三点测交 267

6．果蝇的唾腺染色体 269

7．粗糙链孢霉的分离和交换 270

8．酵母菌的杂交实验 273

9．大肠杆菌的杂交实验 276

10．大肠杆菌的基因顺序分析 277

11．物理因素诱发营养缺陷型菌株 280

12．化学因素诱发营养缺陷型菌株 283

13．枯草杆菌噬菌体普遍性转导 286

14．大肠杆菌λ噬菌体局限性转导 290

15．化学诱变剂的细菌检测法（Ames法） 292

16．枯草杆菌感受态细胞的转化 297

17．大肠杆菌转化 300

18．切片制作法 302

19．孚尔根（Feulgen）染色法 304

20．花粉母细胞的制片技术 306

21．植物染色体组型分析 307

22．物化因素对染色体的影响 310

23．植物的有性杂交 312

24．植物花药培养 314

25．遗传力的估算 317

26．人的外周血淋巴细胞培养及染色体标本制作 319

27．骨髓细胞染色体制片技术 321

28．人类X-染色质的标本制作与观察 322

29．二倍体细胞株的培养及染色体制片技术 324

30．人群中P．T．C味盲基因频率的分析 330

第四章 遗传学研究常用实验技术 333

第一节 常用生化技术 333

（一）离心技术 333

1．原理 333

2．几种离心技术 334

3．应用实例 336

（二）电泳技术 339

1．原理 339

2．几种常用的电泳技术 341

3．电泳技术应用实例 343

1．原理 349

（三）层析技术 349

2．层析的分类 350

3．柱层析法的一般技术 354

4．应用实例 355

LDH同功酶的亲和层析 355

（四）放射性同位素技术 358

1．原理 358

2．放射性衰变的类型 359

3．放射性衰变率 359

第三节 免疫技术 359

4．放射性的单位 360

5．使用放射性同位素的安全问题 360

6．放射性的探测和测量 360

7．放射性同位素在遗传研究中的应用 360

8．放射性同位素的应用实例 361

第二节 微生物基本操作 364

（一）纯种分离 364

1．单菌分离 365

2．生长与保存 365

（二）噬菌体噬菌斑的纯化、α噬菌体的制备 367

1．噬菌斑的纯化 367

2．λ噬菌体的大量制备 367

1．抗原制备 369

（一）免疫球蛋白制备 369

2．抗血清制备 371

3．抗血清效价测定 372

4．抗血清的纯度鉴定 374

5．从抗血清中提取免疫球蛋白 374

（二）微量淋巴细胞毒试验 377

（三）植皮 378

1．酵母的分离与保藏 379

（三）酵母的遗传操作 379

2．酵母的生长和生活周期 380

3．酵母的遗传分析 383

4．酵母的遗传转化 385

第四节 电子显微镜技术 392

（一）电子显微镜 392

1．透射式电镜装置简介 392

2．电子显微镜中常用的长度单位 393

3．电子显微镜研究的技术方法 394

4．生物样品的超薄切片的制备 395

（二）生物材料的超薄切片技术 400

1．切片机 400

2．玻璃刀 400

3．样品块 400

4．样品块与刀刃的调整 401

5．制备优良切片的条件及切片中的问题 401

6．染色 402

（三）电子显微镜细胞化学技术 403

1．电镜细胞化学的几个步骤 404

2．酶的细胞化学 404

1．扫描电镜的一般结构及原理 408

（四）扫描电子显微镜 408

2．生物样品的制作方法 410

3．生物样品的断裂法 412

4．扫描电镜在生物学上的应用 414

（五）核酸分子的电镜技术 414

1．铺膜展开法 415

2．扩展法也叫扩散法 417

3．一步释放法也叫尿素释放法 418

第五节 染色体显带方法 418

（一）Q带 418

（二）G带 420

（三）C带 421

（四）R带 422

（五）Ag带 423

（六）BUdR-Giemsa显示姐妹染色体单体的方法 424

（七）高分辨染色体标本制备 424

第五章 细胞工程技术 426

第一节 植物体细胞遗传操作 426

（一）原生质体培养与植株再生 426

1．原生质体的游离 427

2．原生质体培养 430

3．植株再生 434

4．原生质体培养的操作程序（实例） 434

（二）植物体细胞杂交 436

1．原生质体融合技术 437

2．杂种细胞的选择 439

3．体细胞杂种的鉴定 444

4．原生质体融合的操作程序 447

（三）植物细胞转化 448

1．致瘤农杆菌接种无菌苗或外植体而诱发肿瘤 449

2．烟草叶盘感染农杆菌 450

3．植物细胞与农杆菌共培养 452

4．PEG法转化植物原生质体 454

5．植物原生质体的电激法转化 455

（四）从培养细胞分离突变体 457

1．诱变因素及诱变处理 458

2．选择 461

（五）利用组织培养生产有用物质 463

1．筛选高产细胞系 464

2．控制培养条件，改进培养方法 465

第二节 动物体细胞遗传操作 468

（一）完整细胞融合 468

1．仙台病毒中介的细胞融合 468

2．聚乙二醇中介的细胞融合 470

（二）细胞质与细胞核融合 470

1．细胞去核技术 470

2．核质制备 471

3．细胞质与核质的融合 472

（三）微细胞中介的基因转移 472

（四）染色体中介的基因转移 474

1．在pH3条件下分离染色体 474

3．中期染色体的导入 475

2．在pH7分离染色体 475

（五）DNA中介的基因转移 477

1．载体DNA的分离 477

2．细胞DNA的制备 477

3．磷酸钙DNA沉淀和转移缓冲液的制备 478

4．受体细胞的制备和转移 478

5．选择系统 478

（六）细胞或胚胎内微量注射外源物质 479

1．显微操作器 479

2．操作步骤 480

第三节 单克隆抗体技术 482

（一）单克隆抗体的产生与纯化 483

1．动物和细胞系的选择 483

2．免疫 485

3．培养液和细胞悬液的制备 486

4．融合程序 487

5．杂交瘤克隆化 489

6．杂交瘤细胞的冻存 489

7．杂交瘤的扩大培养 490

8．抗体的纯化 490

9．单克隆抗体的保存 492

（二）抗体的测定 492

1．固相试验 493

2．液相系统 498

3．细胞试验 499

1．抗体类和亚类的测定 501

4．免疫细胞化学试验 501

（三）单克隆抗体的鉴定 501

2．对抗体所针对的抗原决定基进行分析 502

（四）单克隆抗体的应用 504

第六章 遗传工程 508

第一节 遗传工程的现状 508

（一）遗传工程及其特点 509

（二）遗传工程的施工程序 510

1．目的基因的获得 510

2．目的基因与载体的体外重组 511

3．杂种重组DNA分子引入受体细胞并正确表达 512

（三）第二代遗传工程——蛋白质工程 515

1．重组DNA活性蛋白质和多肽 516

（四）遗传工程的开发及其进展 516

2．次级代谢产物 519

3．基因元件 520

4．改良和创建生物性状 520

第二节 遗传工程基本操作技术 523

（一）染色体DNA的制备 525

1．分离细菌细胞DNA的一般方法 525

2．分离枯草杆菌染色体DNA 526

3．分离大分子量大肠杆菌DNA 527

4．酵母DNA的分离 528

5．分离真核细胞高分子量DNA 528

6．乙醇沉淀DNA 529

7．用冷冻干燥的植物材料制备DNA 530

8．用新鲜植物组织提取DNA 531

9．植物DNA的区带离心 531

10．为Southern印迹法制备少量DNA 532

11．二苯胺法定量测定DNA 533

12．从新鲜叶片或愈伤组织中分离核DNA 534

13．叶绿体DNA的分离 535

（二）RNA的制备 536

1．抽提果蝇成体总RNA 537

2．提取果蝇胚胎的多聚核糖体RNA 537

3．植物总RNA的制备 538

4．提纯PolyA-mRNA 539

（三）质粒DNA的分离 541

1．大量制备大肠杆菌质粒DNA 542

2．大量制备枯草杆菌质粒DNA 544

3．Ti质粒DNA的制备 545

4．快速分离少量质粒DNA的方法 546

5．酵母质粒DNA的分离 548

6．从质粒DNA中去除RNA 549

（四）限制性内切酶和DNA连接酶的应用 549

附：DNA的限制性内切酶消化和连接 554

（E）DNA的凝胶电泳 555

1．大量筛选含质粒细菌的方法 558

2．限制性内切酶消化和DNA的凝胶电泳 561

3．从琼脂糖凝胶上回收DNA 562

4．制备性琼脂糖凝胶电泳 564

5．Southern印迹转移 565

（六）质粒的转化 568

1．大肠杆菌的质粒转化（Ⅰ） 568

2．大肠杆菌的质粒转化（Ⅱ） 569

3．枯草杆菌的质粒转化 569

4．枯草杆菌原生质球的质粒转化 570

5．嗜热脂肪芽孢杆菌的质粒转化 571

6．致瘤农杆菌的转化 573

7．用碱性阳离子处理酵母细胞的转化 573

（七）特异DNA顺序的检测 574

1．杂交探针的制备一缺口平移 575

2．DNA—DNA杂交 576

3．原位噬菌斑杂交 578

（八）质粒编码多肽的合成 579

1．大细胞的基因表达系统操作 580

2．小细胞的基因表达系统操作 582

3．细菌离体蛋白质合成系统操作 583

（九）真核细胞离体翻译系统 590

1．离体麦胚翻译系统 591

2．离体网织红细胞翻译系统 593

（十）蛋白质的凝胶电泳分析 595

1．SDS蛋白质抽提液的制备 596

2．SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳分析蛋白质 597

3．凝胶电泳分离蛋白质的银染色法 599

（十一）利用Cosmid载体建立基因文库 599

1．Sau3A酶部分消化细菌DNA 602

2．分离Sau3A部分消化的45kbDNA片段 603

3．应用溴化乙锭琼脂糖平皿测定DNA浓度 603

4．Cosmid杂交分子的形成 603

5．包装混合液的制备和离体包装反应 604

6．侵染和重组体的选择 606

附录 607

一、主要的遗传学期刊目录 607

二、高等生物的染色体数 637

（一）植物 637

1．裸子植物 637

2．被子植物 638

2．脊索动物 642

3．脊椎动物 642

（二）动物 642

1．节肢动物 642

4．实验动物 643

三、常用缓冲液的配制 644

1．甘氨酸-盐酸缓冲液（0.05M） 644

2．邻苯二甲酸-盐酸缓冲液（0.05M） 645

3．磷酸氢二钠-柠檬酸缓冲液 645

4．柠檬酸-氢氧化钠-盐酸缓冲液 646

5．柠檬酸-柠檬酸钠缓冲液（0.1M） 646

6．乙酸-乙酸钠缓冲液（0.2M） 647

7．磷酸盐缓冲液 647

8．磷酸二氢钾-氢氧化钠缓冲液（0.05M） 648

10．Tris-盐酸缓冲液（0.05M，25℃） 649

9．巴比妥钠-盐酸缓冲液（18℃） 649

11．硼酸-硼砂缓冲液（0.2M硼酸根） 650

12．甘氨酸-氢氧化钠缓冲液（0.05M） 650

13．硼砂-氢氧化钠缓冲液（0.05M硼酸根） 650

14．碳酸钠-碳酸氢钠缓冲液（0.1M） 651

四、植物、动物及微生物的常用培养基 651

（一）植物材料的常用培养基 651

1．适用于组织培养的培养基 651

2．适于花粉和花药培养的培养基 653

3．适于胚培养的培养基 656

4．适于细胞悬浮培养的培养基 658

5．适于原生质体培养的培养基 663

（二）微生物实验的常用培养基 668

（三）动物组织培养常用培养基 675

五、酶 680

（一）制备植物原生质体常用的酶 680

（二）常用的限制性核酸内切酶 682

（三）重组DNA实验所用的主要酶 685

六、遗传工程常用的菌株和质粒 686

（一）大肠杆菌克隆系统 686

1．常用的大肠杆菌菌株及性质 686

2．载体系统 689

（二）枯草杆菌克隆所用菌株和质粒 701

1．克隆用的枯草杆菌菌株 701

2．克隆用的质粒 701

5．pC194及pUB110的物理图谱 702

4．大肠杆菌和枯草杆菌中均能复制的穿梭载体 702

3．克隆用的重组质粒 702

（三）酵母克隆系统 704

1．酵母基因克隆常用的细菌和酵母株系 704

2．酵母基因克隆常用的载体 704

（四）植物遗传工程中常用的菌株及穿梭载体和Ti质粒的衍生载体 705

1．pGV3850系统 707

2．SEV系统 708

3．双亲载体系统 710

（五）哺乳动物遗传工程的载体 710

1．pSV2载体 710

2．pRSV载体 711

七、常用的同功酶检验法 712

八、其它有关的生化数据 718