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第一章 绪论 1

第一节 分子诊断学的概念、任务和特点 1

第二节 分子诊断学的发展简史 1

第三节 分子诊断的基本策略及其在医学中的应用 2

第四节 展望 4

第五节 本书概要 4

参考文献 5

第二章 基因与基因组 6

第一节 基因与基因组概论 7

一、基因的概念及其发展 8

二、基因组与C值矛盾 10

三、基因组学及其意义 11

第二节 真核生物基因组 13

一、真核生物基因组的结构与功能特点 13

二、人类基因组计划 17

三、人类基因组多样性 19

第三节 原核生物基因组 21

一、原核生物基因组的一般特点 21

二、原核生物的类核结构 21

三、质粒 22

四、转座因子 24

第四节 病毒基因组 26

一、病毒基因组的核酸类型 26

二、病毒基因组的大小及碱基组成 27

三、病毒基因组的结构与功能特点 27

参考文献 29

第三章 分子克隆 30

第一节 工具酶 31

一、限制性核酸内切酶 31

二、DNA聚合酶 33

三、DNA连接酶 34

四、碱性磷酸酶 34

五、T4多核苷酸激酶 34

六、核酸酶S1 35

第二节 载体 35

一、克隆载体 35

二、表达载体 39

三、穿梭载体 41

第三节 分子克隆的基本步骤 41

一、目的基因的获取 42

二、载体的选择 42

三、目的基因和载体的连接 42

四、将重组DNA导入受体细胞 45

五、重组体的筛选和鉴定 46

第四节 克隆基因的表达 47

一、原核生物基因表达的特点 47

二、真核生物基因表达的特点 47

三、提高克隆基因表达效率的途经 48

参考文献 49

第四章 核酸分子杂交技术 50

第一节 核酸杂交的基本原理 50

一、核酸变性 51

二、核酸复性 52

第二节 核酸探针 53

一、核酸探针的种类 53

二、核酸探针的标记 54

三、核酸探针的纯化 59

四、核酸探针的检测 60

第三节 核酸分子杂交的影响因素 61

第四节 核酸分子杂交的类型 62

一、固相核酸分子杂交类型 63

二、液相核酸分子杂交 67

参考文献 68

第五章 核酸扩增技术 69

第一节 聚合酶链反应技术 70

一、PCR技术原理 70

二、PCR反应体系及其优化 72

三、扩增产物检测及分析 76

四、常见问题原因分析与处理 78

五、PCR衍生技术 81

第二节 荧光定量PCR技术 84

一、荧光定量PCR技术基本原理 84

二、荧光定量PCR技术 85

三、荧光定量PCR测定的数据处理 89

四、实时荧光定量PCR技术的应用 89

第三节 其他核酸扩增技术 89

一、核酸扩增技术分类与比较 89

二、核酸序列依赖性扩增 90

三、连接酶链反应 91

四、链替代扩增反应 92

五、分支DNA信号放大系统 92

第四节 临床基因扩增检验实验室的管理与质量控制 93

一、临床基因扩增检验实验室的规范化设置 94

二、操作人员培训 95

三、临床基因扩增检验实验室质量保证 95

参考文献 98

第六章 DNA序列测定 99

第一节 Sanger双脱氧链末端终止法 99

一、测序原理 99

二、测序体系 101

三、方法特点 102

第二节 Maxam-Gilbert化学降解法 102

一、测序原理 102

二、测序体系 103

三、方法特点 104

第三节 其他测序技术 105

一、焦磷酸测序技术 105

二、杂交测序法 106

三、单分子测序技术 106

四、24小时基因组测序设想 107

第四节 自动化测序 107

参考文献 108

第七章 蛋白质组学研究技术 109

第一节 蛋白质组学研究技术概述 109

第二节 蛋白质组研究的凝胶与非凝胶技术 111

一、双向凝胶电泳技术 111

二、液相色谱技术 115

第三节 生物质谱技术与蛋白质鉴定 117

一、质谱的基本原理 117

二、生物质谱 118

三、蛋白质的鉴定 120

第四节 蛋白质相互作用的研究技术 121

一、酵母双杂交技术 121

二、噬菌体展示技术 123

第五节 蛋白质组翻译后修饰分析 124

一、磷酸化蛋白质的分析 124

二、糖基化蛋白质的分析 125

参考文献 126

第八章 生物芯片技术 127

第一节 基因芯片 128

一、芯片微阵列制备 129

二、样品的制备及标记 131

三、样品与基因芯片的杂交 132

四、杂交结果的检测及分析 132

五、基因芯片的应用 133

第二节 蛋白质芯片 136

一、蛋白质芯片的原理 137

二、蛋白质芯片的分类 137

三、蛋白质芯片的制备及分析 137

四、蛋白质芯片的应用 139

第三节 组织芯片 140

一、组织芯片的分类 141

二、组织芯片的制备 141

三、组织芯片的应用 141

第四节 液相芯片 141

一、液相芯片检测技术的原理及特点 142

二、液相芯片检测技术的应用 142

第五节 缩微芯片实验室 143

参考文献 144

第九章 用于分子诊断的其他技术 145

第一节 毛细管电泳技术 145

一、毛细管电泳技术的原理 146

二、毛细管电泳法的基本装置 146

三、毛细管电泳法分离模式与特性 146

四、毛细管电泳的特点 147

五、毛细管电泳与凝胶电泳、高效液相色谱的比较 148

六、高效毛细管电泳技术在分子诊断中的应用 148

七、高效毛细管电泳技术发展趋势 149

第二节 变性高效液相色谱分析 149

一、变性高效液相色谱分析的基本原理 149

二、变性高效液相色谱仪的基本装置 150

三、变性高效液相色谱的操作方式及适用范围 150

四、变性高效液相色谱主要技术特点 150

五、变性高效液相色谱检测在分子诊断中的应用 151

第三节 变性梯度凝胶电泳和温度梯度凝胶电泳 151

一、变性梯度凝胶电泳和温度梯度凝胶电泳的原理 152

二、变性梯度凝胶电泳和温度梯度凝胶电泳的特点 152

三、变性梯度凝胶电泳和温度梯度凝胶电泳的主要应用 153

参考文献 153

第十章 感染性疾病的分子诊断 154

第一节 病毒的基因检测 155

一、乙型肝炎病毒 155

二、丙型肝炎病毒 158

三、单纯疱疹病毒 161

四、巨细胞病毒 162

五、风疹病毒 163

六、人乳头瘤病毒 164

七、流行性感冒病毒 165

八、人类免疫缺陷病毒 167

九、冠状病毒 169

第二节 细菌的基因检测 171

一、结核分枝杆菌 171

二、淋病奈瑟菌 173

三、O157型大肠埃希菌 174

四、幽门螺杆菌 175

五、细菌耐药基因的检测 176

第三节 衣原体的基因检测 178

一、沙眼衣原体 178

二、肺炎衣原体 179

第四节 支原体的基因检测 180

一、肺炎支原体 180

二、解脲脲原体 181

第五节 梅毒螺旋体的基因检测 182

第六节 原虫的基因检测 184

一、弓形虫 184

二、溶组织内阿米巴 184

三、利什曼原虫 185

四、疟原虫 186

第七节 真菌的基因检测 187

一、念珠菌 187

二、新型隐球菌 188

三、烟曲霉 189

参考文献 190

第十一章 单基因遗传性疾病的分子诊断 191

第一节 血红蛋白病 192

一、珠蛋白基因簇的结构 192

二、镰状细胞贫血的分子诊断 193

三、地中海贫血的分子诊断 194

第二节 肌营养不良症 197

一、抗肌萎缩蛋白基因结构 198

二、杜氏／贝氏肌营养不良症的分子诊断 198

第三节 血友病 199

一、A型血友病及其分子诊断 199

二、B型血友病及其分子诊断 201

第四节 αl-抗胰蛋白酶缺乏症 202

一、αl-AT基因结构特征 202

二、αl-AT缺乏症的分子诊断 202

第五节 其他遗传性疾病 203

一、苯丙酮酸尿症及其分子诊断 203

二、Wilson病及其分子诊断 203

三、G6PD缺乏症及其分子诊断 204

四、Huntington病及其分子诊断 204

五、脆性X综合征及其分子诊断 205

六、Leber遗传性视神经病变及其分子诊断 205

参考文献 206

第十二章 复杂基因疾病的分子诊断 207

第一节 肿瘤的分子诊断 207

一、白血病和淋巴瘤的分子诊断 208

二、乳腺癌的分子诊断 211

三、结直肠癌的分子诊断 212

第二节 其他复杂基因疾病的分子诊断 213

一、糖尿病的分子诊断 213

二、家族性高脂血症的分子诊断 214

三、高血压的分子诊断 216

参考文献 216

第十三章 分子诊断的其他应用 217

第一节 分子诊断在移植配型中的应用 217

一、移植配型 218

二、HLA配型 218

第二节 分子诊断在法医物证学中的应用 220

一、法医物证鉴定遗传标记的选择 221

二、法医物证鉴定常用遗传标记与分子诊断技术 221

第三节 分子诊断在预防医学中的应用 223

一、在环境卫生学中的应用 223

二、在食品卫生学中的应用 224

三、在营养学中的应用 225

四、在劳动卫生学中的应用 226

第四节 分子诊断在个体化医疗中的应用 226

一、个体化医疗概述 226

二、分子诊断在个体化诊断、个体化预防和个体化治疗中的应用 227

三、个体化医疗现状及面临的问题 230

参考文献 231

第十四章 生物信息学在分子诊断中的作用 232

第一节 生物信息学概论 233

第二节 生物信息数据库 233

一、重要生物信息中心 233

二、生物信息数据库 234

第三节 数据库检索 236

一、生物信息数据库检索 236

二、文献检索 237

第四节 核酸数据分析 237

一、核酸序列的基本分析 237

二、核酸序列的比对分析 238

三、开放阅读框的分析 240

四、基因的电子克隆与定位 240

五、引物设计 241

六、向数据库提交核酸序列 241

第五节 蛋白质数据分析 241

一、蛋白质基本性质分析 241

二、蛋白质结构预测 242

三、蛋白质功能预测 243

第六节 生物信息学在医学中的应用 244

一、疾病诊断与治疗 244

二、药物设计与个体化用药 244

三、疾病基因的分离与鉴定 244

参考文献 245

英汉名词索引 246