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上篇 医学分子遗传学理论第一章 医学分子遗传学概论 3

第一节 医学分子遗传学的定义 3

一、医学分子遗传学的特点与现状 3

二、医学分子遗传学研究的技术和方法 4

第二节 医学分子遗传学的发展历程 6

一、现代遗传学发展的历史 6

二、医学遗传学以及医学分子遗传学发展的历史 7

第三节 医学分子遗传学在医疗实践中的应用 8

一、医学分子遗传学与人类遗传学的关系 8

二、医学分子遗传学与经典医学遗传学的比较 9

三、医学分子遗传学与医疗实践 10

第二章 遗传物质的结构与信息传递 12

第一节 遗传物质的发现 12

一、遗传物质的发现 12

二、核酸的化学组成 15

三、DNA序列的分类 15

第二节 核酸的结构 17

一、核苷酸 17

二、核酸的共价结构 19

三、DNA的高级结构 22

四、RNA的高级结构 29

第三节 DNA的复制 32

一、半保留复制 32

二、参与复制的酶和蛋白 33

三、原核生物DNA的复制 35

四、真核生物的DNA复制 39

第三章 基因的表达与调控 43

第一节 转录 43

一、RNA合成的特点 43

二、原核生物的转录 43

三、真核生物的转录 46

四、转录后加工 49

第二节 翻译 55

一、遗传密码 56

二、核糖体的组成和功能 59

三、蛋白质的合成 61

四、翻译后加工 67

第三节 原核生物基因表达的调控 67

一、操纵子调控 68

二、转录水平的调控 73

三、翻译水平的调控 76

第四节 真核生物基因表达的调控 79

一、染色体水平的调控 80

二、染色质水平的调控 85

三、DNA水平的调控 88

四、转录水平的调控 89

五、翻译水平的调控 93

六、表观遗传 96

七、细胞周期的调控 96

第四章 人类基因组学 100

第一节 基因组作图和DNA测序 100

一、基因组作图 100

二、DNA测序 102

第二节 功能基因组学和疾病基因组学 104

一、功能基因组学 104

二、疾病基因组学 107

第三节 我国人类基因组学的历史、现状与展望 108

一、人类基因组计划（HGP）研究的目标与任务 108

二、人类基因组计划（HGP）研究的实施与进展 109

三、我国人类基因组学研究的历史与现状 110

四、对我国人类基因组学研究的展望 111

第五章 遗传重组 113

第一节 遗传重组概述 113

第二节 同源重组 113

一、同源重组的分子机制 114

二、同源重组的酶学机制 120

第三节 位点特异性重组 125

一、λ噬菌体DNA的整合与切除 125

二、λ噬菌体整合的分子机制 126

第四节 转座作用 127

一、细菌中的转座作用 128

二、真核生物的转座作用 134

第六章 基因突变与染色体畸变 141

第一节 基因突变 141

一、突变的命名和表示方法 141

二、基因突变的种类和特点 142

三、基因突变的机制 143

第二节 DNA修复 146

一、直接修复 146

二、切除修复 148

三、复制后修复 151

第三节 染色体畸变 154

一、染色体的数目与结构 154

二、染色体的畸变 156

三、染色体的畸变疾病 159

第七章 表观遗传学 162

第一节 表观遗传学概述 162

一、表观遗传学的发展历史 162

二、表观遗传学的概念与研究内容 163

三、表观遗传学的研究意义 163

第二节 表观遗传修饰 163

一、DNA甲基化 163

二、组蛋白修饰 165

三、染色质重塑 166

四、非编码RNA调控 167

五、不同表观遗传学修饰之间的相互调控 168

第三节 表观遗传疾病 169

一、DNA甲基化与疾病 169

二、组蛋白修饰、染色质重塑与人类疾病 175

三、基因组印记与人类疾病 176

四、X染色体失活与人类疾病 177

五、非编码RNA与人类疾病 178

第八章 遗传病发生的分子机制 181

第一节 单基因遗传病发生的分子机制 181

一、常染色体显性遗传病的遗传 181

二、常染色体隐性遗传病的遗传 182

三、X连锁显性遗传病的遗传 183

四、X连锁隐性遗传病的遗传 183

五、Y连锁遗传病的遗传 184

第二节 单基因遗传病的非典型遗传 184

一、外显率 184

二、表现度 184

三、基因的多效性 185

四、遗传异质性 185

五、遗传印记 185

六、遗传早现 185

七、延迟显性 185

八、不完全显性遗传 185

九、不规则显性遗传 186

十、共显性遗传 186

十一、从性遗传 186

十二、限性遗传 186

第三节 单基因遗传病的经典范例：血红蛋白病 186

一、血红蛋白分子的结构及发育变化 187

二、珠蛋白基因突变的类型 188

三、常见的血红蛋白病 189

第四节 多基因遗传病发生的分子机制 191

一、数量性状的多基因遗传 192

二、多基因遗传病的发病机制与遗传特点 193

第五节 肿瘤发生的分子遗传基础 195

一、肿瘤的遗传倾向 195

二、肿瘤发生相关基因 197

三、肿瘤发生相关学说 199

第九章 线粒体遗传学 201

第一节 线粒体基因组 201

第二节 线粒体疾病的遗传学基础 202

一、线粒体DNA的遗传学特征 202

二、线粒体DNA的突变与修复 203

第三节 线粒体疾病 204

一、常见的线粒体疾病 205

二、线粒体DNA突变与衰老 207

三、线粒体DNA突变与肿瘤 207

四、线粒体疾病的诊断和治疗 207

五、线粒体疾病的遗传咨询 209

下篇 医学分子遗传学技术与应用第十章 重组DNA技术的应用 213

第一节 聚合酶链式反应的原理和应用 213

一、聚合酶链反应及其反应条件的优化 213

二、常用聚合酶链反应技术 215

第二节 基因克隆 216

一、外源DNA片段的获得 217

二、目的DNA片段的克隆 217

三、重组子的筛选与鉴定 218

第三节 核酸分子杂交 219

一、固相杂交 219

二、斑点杂交 219

三、印迹杂交 220

四、差异杂交 220

五、cDNA微阵列杂交 220

六、寡核苷酸微阵列杂交 220

七、液相杂交 220

八、递减杂交 221

九、核酸原位杂交 221

第四节 核酸序列测定 221

一、概述 221

二、双脱氧末端终止法 221

三、多色荧光毛细管测序技术 222

四、焦磷酸测序技术 222

五、Solexa测序技术 224

第十一章 疾病相关基因的定位分析 225

第一节 定位分析的概念与原理 225

一、遗传标记 225

二、连锁分析与关联分析 227

三、体细胞杂交法 231

四、原位杂交和荧光原位杂交 231

五、原位PCR 232

六、生物信息学 232

第二节 基因定位的应用 233

一、定位克隆实例——囊性纤维化基因的克隆 233

二、定位候选克隆 233

第十二章 表观遗传学研究技术 237

第一节 概述 237

第二节 DNA甲基化的检测 237

一、基因组整体水平的甲基化分析 238

二、基因特异位点的甲基化分析 238

三、新甲基化位点的筛查 244

第三节 组蛋白修饰和染色质重塑的检测 246

一、染色质免疫沉淀技术 246

二、染色质免疫沉淀结合芯片分析技术 247

三、全基因组定位技术 248

四、非变性染色质免疫沉淀技术 249

五、染色质的构型研究 249

第四节 miRNA的检测与功能分析 250

一、miRNA基因鉴定 250

二、miRNA靶标的鉴定 251

三、miRNA检测 253

四、miRNA的功能分析 255

第十三章 生物芯片 257

第一节 概述 257

一、技术产生背景与发展现状 257

二、生物芯片的分类 258

第二节 生物芯片的基本原理及相关技术 260

一、生物芯片的基本原理 260

二、关键技术与主要操作流程 260

三、基因芯片分析软件 265

第三节 生物芯片的应用 266

一、DNA测序和突变的研究 266

二、基因制图 268

三、基因表达谱研究 268

四、比较基因组学研究 269

五、环境基因组计划研究 269

六、对临床疾病研究的意义 270

七、药物基因组学研究 272

第四节 生物芯片技术面临的问题 273

第十四章 基因工程小鼠 275

第一节 基因工程小鼠制备方法 275

一、逆转录病毒感染法 276

二、显微注射法 276

三、胚胎干细胞介导法 276

四、精子载体法 278

五、体细胞核移植技术 278

六、人工酵母染色体法 278

第二节 基因工程小鼠的遗传修饰策略 278

一、导致功能获得的基因组修饰 279

二、导致功能缺失的基因组修饰 279

三、Cre/LoxP系统介导的条件性基因组修饰 280

四、导致基因替换的基因组修饰 282

第三节 基因工程小鼠的应用 282

一、β-地中海贫血模型 283

二、囊性纤维化模型 284

三、21三体综合征模型和FALS模型 284

四、Leseh-Nyhan综合征模型 285

第十五章 个体识别技术 286

第一节 个体识别的分子基础 286

一、DNA序列的多态性 286

二、DNA序列的多态性检测 287

第二节 个体识别的应用 288

一、DNA指纹技术 289

二、PCR-STR技术 290

三、线粒体DNA测序技术 291

第十六章 遗传病的分子诊断 293

第一节 一般原则及基本方法 293

一、分子诊断的标准化原则 293

二、分子诊断的基本技术方法 296

第二节 分子诊断的应用 300

一、遗传病的分子检测目的 300

二、遗传病分子诊断方法的选择 302

三、肿瘤的分子诊断 303

四、分子诊断在感染性心脏疾病中的应用 310

第十七章 遗传病的分子治疗 314

第一节 肝癌的分子治疗 314

一、靶向杀伤或抑制肝癌细胞生长 314

二、肝癌免疫相关治疗 315

三、肝癌的基因治疗 315

四、肝癌新生血管的靶向治疗 316

第二节 干细胞胚胎的基因治疗 317

一、概述 317

二、白血病干细胞研究 319

三、干细胞在神经系统疾病治疗中的应用 321

四、造血干细胞治疗血管性疾病临床应用研究 322

第三节 胃癌的基因治疗 323

一、胃癌细胞增殖相关因子的治疗靶点 323

二、胃癌细胞侵袭相关因子的治疗靶点 324

三、胃癌细胞凋亡相关因子的治疗靶点 325

第四节 淋巴瘤的基因治疗 325

一、反义基因治疗 325

二、自杀基因导入治疗的应用 326

三、免疫基因疗法 326

四、尚未解决的问题 327

第五节 其他遗传病的基因治疗 327

一、囊性纤维变性的基因治疗 327

二、严重复合型免疫缺陷症的基因治疗 328

三、家族性高胆固醇血症的基因治疗 328

四、血友病的基因治疗 328

五、心血管疾病的基因治疗 329

六、艾滋病的基因治疗 330

第十八章 分子技术应用的伦理问题 332

第一节 现代医学伦理学发展 332

一、传统医学伦理学阶段 332

二、生物医学伦理学阶段 332

三、生命伦理学阶段 333

第二节 医学遗传服务中的伦理准则 334

一、医学伦理学的基本原则 334

二、世界卫生组织（WHO）医学遗传服务的伦理准则 335

第三节 分子诊断的伦理问题 340

一、人类基因诊断技术中的伦理问题 340

二、人类基因诊断中的伦理教育 341

第四节 分子治疗的伦理学问题 342

一、基因治疗的伦理学问题 342

二、国内基因治疗的伦理问题与对策 343

第五节 干细胞研究的伦理问题 345

一、胚胎干细胞研究的伦理论争 345

二、胚胎干细胞来源的伦理问题 345

三、管理策略 347