分子生物学基础与临床PDF电子书下载

目录 1

1　核酸的结构与功能 1

1.1　核酸的化学组成 1

1.1.1　碱基 1

1.1.2　戊糖 1

1.1.3　核苷 3

1.1.4　核苷酸 3

1.1.5　核酸 4

1.2　DNA的结构与功能 5

1.2.1　DNA的结构 5

1.2.2　DNA的理化性质 13

1.3　RNA的结构与功能 15

1.3.1　RNA的一般结构特征 15

1.3.2　RNA的种类 15

1.3.3　RNA的剪接与核酶 18

2　基因和基因组的结构与功能 23

2.1　基因和基因组的概念 23

2.1.1　基因的生物学概念 23

2.1.2　基因的现代概念 24

2.1.3　基因组的概念 24

2.2　原核生物基因组的特点 24

2.2.1　病毒基因组 25

2.2.2　细菌基因组 26

2.3　真核生物基因组的特点 27

2.3.1　重复序列 27

2.3.2　多基因家族 30

2.3.3　超基因家族 31

2.3.4　单一序列（单拷贝序列） 31

2.3.5　断裂基因（不连续基因） 31

2.3.6　移动基因（转座子和转位子） 31

2.4.1　HGP的提出和意义 33

2.4.2　HGP的研究目标和内容 33

2.4　人类基因组的研究计划 33

2.4.3　HGP已取得的成果 34

2.4.4　人类疾病相关基因的鉴定 35

3　基因表达的调控 37

3.1　概述 37

3.2　原核生物基因表达的调控 37

3.2.1　原核生物基因表达的特点 37

3.2.2　原核生物基因表达的调控 38

3.3　真核生物基因表达的调控 46

3.3.1　真核生物基因表达的特点 46

3.3.2　真核生物基因表达的调控 46

4　分子克隆 54

4.1.1　限制性内切酶 55

4.1　分子克隆中常用的工具酶 55

4.1.2　T4DNA连接酶 56

4.1.3　Klenow片段 56

4.1.4　（小）牛小肠碱性磷酸酶 57

4.1.5　逆转录酶 57

4.2　分子克隆中常用的载体 57

4.2.1　质粒载体 57

4.2.2　噬菌体载体 58

4.2.3　病毒载体 60

4.3.1　粘性末端连接法 61

4.3.2　平头末端连接法 61

4.2.4　YAC载体 61

4.3　体外连接（目的基因与载体体外重组） 61

4.3.3　人工接头连接（加连接子） 62

4.3.4　加适配子 62

4.4　重组体导入受体细胞 63

4.4.1　转化与转染 63

4.4.2　感受态细胞的转化与转染方法 63

4.5　阳性克隆的筛选与鉴定 63

4.5.1　遗传表型改变筛选法 63

4.5.5　核酸序列测定 64

4.5.4　免疫学检测 64

4.5.2　电泳筛选法 64

4.5.3　核酸分子杂交法 64

4.6　目的基因的分离与合成 65

4.6.1　限制性核酸内切酶直接分离获得 65

4.6.2　从基因组文库中筛选 65

4.6.3　逆转录制备cDNA或从cDNA文库中筛选 65

4.6.4　人工合成基因 65

4.6.5　PCR扩增目的基因 65

5.1.2　构建原核表达载体的重要元件 66

5.1.1　原核生物基因表达的特点 66

5.1　外源基因在原核细胞中的表达 66

5　克隆基因的表达 66

5.1.3　有功能的启动子的分离 67

5.1.4　常见的可调控的强启动子 67

5.1.5　原核表达载体类型 69

5.1.6　用于原核表达的外源基因的获得 71

5.2　外源基因在真核细胞中的表达 72

5.2.1　酵母表达系统 72

5.2.2　哺乳动物细胞表达系统 74

5.3　表达产物的检测 77

6.1.1　变性 78

6.1　核酸分子杂交的基本原理 78

6　核酸分子杂交 78

6.1.2　复性 79

6.1.3　杂交 79

6.1.4　预杂交 81

6.2　核酸探针 81

6.2.1　核酸探针的类型 81

6.2.2　放射性标记核酸探针 83

6.2.3　非放射性标记核酸探针 86

6.3.1　膜上印迹杂交 88

6.3　核酸分子杂交技术 88

6.3.2　核酸原位杂交 93

6.3.3　液相杂交技术 93

7　聚合酶链反应 95

7.1　PCR原理与特点 95

7.1.1　PCR的基本原理 95

7.1.2　PCR技术的特点 96

7.1.3　常规的PCR操作 97

7.2　PCR条件的优化 98

7.2.1　模板核酸 98

7.2.2　引物 98

7.2.3　耐热DNA聚合酶 99

7.2.4　脱氧核苷三磷酸 100

7.2.5　缓冲液 100

7.2.6　Mg2+ 100

7.2.7　PCR循环数 101

7.2.8　其它因素 101

7.2.9　PCR易发生的问题及解决方法 102

7.3　PCR技术的发展 102

7.3.1　逆转录PCR 102

7.3.2　锚定PCR 102

7.3.5　差异显示RT-PCR 103

7.3.4　随机引物PCR 103

7.3.3　反向PCR 103

7.3.6　单链构象多态性PCR 104

7.3.7　俘获PCR 105

7.4　PCR技术在医学上的应用 105

7.4.1　PCR技术在法医学上的应用 105

7.4.2　遗传病相关基因的检测 106

7.4.3　致病病毒的检测 107

7.4.4　肿瘤的诊断和研究 109

7.4.5　感染性疾病病原体的诊断和研究 109

8.2　基因诊断的策略和基本技术 111

8.2.1　基因诊断的主要策略 111

8.1　基因诊断概况 111

8　基因诊断 111

8.2.2　基因诊断的基本技术 114

8.3　基因诊断的应用 115

8.3.1　基因诊断在恶性肿瘤中的应用 115

8.3.2　基因诊断在感染性疾病中的应用 116

8.3.3　基因诊断在遗传性出血性疾病中的应用 117

8.3.4　产前基因诊断 117

8.4　基因芯片的杂交扫描技术及其将来在疾病诊断中的应用前景 118

9.2　转基因技术在生物医学中的应用和发展 119

9.1　基因转移技术 119

9　基因转移技术的生物医学应用——转基因动物、生物克隆和基因治疗 119

9.3　转基因动物及转基因动物生物反应器 120

9.3.1　经典的转基因动物技术路线 120

9.3.2　转基因动物的用途 121

9.3.3　生物克隆技术与转基因动物技术 122

9.3.4　转基因动物技术路线中的转基因靶细胞——胚胎干细胞 123

9.4　基因敲除技术和基因敲除小鼠模型 123

9.5　基因治疗的概念、条件和方法 124

9.5.1　基因治疗的概念和条件 124

9.5.2　基因治疗的靶细胞和转基因的方法 125

9.6.2　对恶性肿瘤的基因治疗 126

9.6.1　对单基因遗传病的基因治疗 126

9.6　当前基因治疗的主要策略 126

9.6.3　基因治疗的现存问题和展望 128

10　糖复合物的结构和功能 129

10.1　糖蛋白 129

10.1.1　糖蛋白的结构 129

10.1.2　糖蛋白中糖部分的代谢 132

10.1.3　糖蛋白的降解 136

10.2　蛋白聚糖 136

10.2.1　蛋白聚糖的分子组成和分类 136

10.2.2　蛋白聚糖的代谢和病理学 139

10.3.1　鞘糖脂的化学组成、结构、分类和命名 141

10.3　糖脂 141

10.3.2　糖脂的代谢 144

10.3.3　糖脂的生物学功能 147

10.3.4　糖脂与疾病的关系 152

11　细胞信息传递和受体分子生物学 156

11.1　细胞信息传递概述 156

11.2　受体的结构与功能 157

11.2.1　离子通道型受体 157

11.2.2　G蛋白偶联受体 158

11.2.3　酶蛋白偶联受体 161

11.2.4　细胞内受体——甾体激素受体超级家族 163

11.3.1　cAMP信息传递系统 165

11.3　主要跨膜信息传递系统 165

11.3.2　Ca2+信息传递系统 166

11.3.3　肌醇磷脂信息传递系统 168

11.3.4　cGMP信息传递系统 171

11.3.5　与酶偶联受体的信息传递系统 171

12　细胞分裂、细胞周期和调控细胞周期进程的分子机制 174

12.1　细胞分裂 174

12.2　细胞周期 174

12.3　细胞周期的调控 175

12.3.1　周期素和周期素依赖性激酶 175

12.3.2　酵母细胞周期的调控 175

12.4　细胞周期检查站及其功能 176

12.3.3　哺乳动物细胞周期的调控机制 176

12.5　周期素依赖性激酶抑制物 177

12.5.1　p21 177

12.5.2　p27 178

12.5.3　p16 178

12.6　Cdk调控细胞周期进程的作用蛋白质底物：Rb蛋白和E2F 179

12.7　细胞周期的调控异常和恶性肿瘤 180

13　细胞凋亡 182

13.1　概述 182

13.2.1　形态学变化 183

13.2　细胞凋亡的特征 183

13.2.2　细胞凋亡的生化过程 184

13.3　与细胞凋亡有关的因素和基因调控 186

13.3.1　导致细胞凋亡的常见因素 186

13.3.2　与凋亡有关的基因调控 186

13.4　细胞凋亡检测中常用的方法 190

13.4.1　电镜及光镜下形态学观察 190

13.4.2　细胞DNA提取物的DNA ladder电泳实验 190

13.4.3　细胞核小体相关DNA片段的检测 190

13.4.5　凋亡细胞表面磷脂酰丝氨酸的测定 192

13.4.4　凋亡细胞DNA断裂点的原位标记实验 192

13.4.6　PARP活性检测实验 193

13.4.7　染料排斥实验 193

13.4.8　有关基因的表达测定 194

14　恶性肿瘤发生的分子机制 195

14.1　分子肿瘤学概述 195

14.1.1　恶性肿瘤细胞的生物学特性 195

14.1.2　恶性肿瘤是一种分子病 195

14.2　逆转录病毒和癌基因 196

14.2.1　逆转录病毒的生活史和病毒癌基因V-onc的发现 196

14.2.3　原癌基因被异常激活的机制与肿瘤发生的相关性 197

14.2.2　原癌基因c-onc及其与病毒癌基因V-onc的关系 197

14.2.4　原癌基因的分类 199

14.3　抑癌基因及抑癌基因的致癌机制 200

14.3.1　抑癌基因及其与肿瘤发生的相关性 200

14.3.2　几种抑癌基因简介 201

14.3.3　恶性肿瘤中抑癌基因改变的分子流行病学 203

14.4　其它肿瘤恶性表型相关基因 204

14.5　恶性肿瘤发生的分子机制为普查、预防和诊治提供理论依据 205

15.2　造血生长因子及其受体的基本特征 206

15　造血生长因子和受体的基因结构与功能 206

15.1　概述 206

15.2.1　IL-1 207

15.2.2　IL-2 208

15.2.3　IL-3 208

15.2.4　IL-4 208

15.2.5　IL-5 208

15.2.10　IL-10 209

15.2.9　IL-9 209

15.2.11　IL-11 209

15.2.8　IL-8 209

15.2.7　IL-7 209

15.2.6　IL-6 209

15.2.12　IL-12 210

15.2.13　IL-13 210

15.2.14　G-CSF 210

15.2.15　GM-CSF 210

15.2.16　M-CSF 210

15.2.17　SCF 211

15.2.18　TNF 211

15.2.19　INF 211

15.3.1　跨膜受体的结构及功能区段 212

15.3　跨膜受体的结构、信号传导与病理异常 212

15.3.2　跨膜受体介导的信号传导途径 213

15.3.3　受体基因结构异常的病理意义 215

15.4　可溶性受体 215

15.4.1　可溶性受体生物学作用的模式 215

15.4.2　可溶性受体异常与临床的关联 217

16　放射线的分子生物学效应 218

16.1 DNA分子的化学结构 218

16.2　DNA结构的辐射损伤类型及其产生机制 218

16.2.1　碱基的损伤 218

16.2.2　糖基的破坏 219

16.2.3　DNA链的断裂 219

16.2.4　DNA链的交联 220

16.2.6　DNA损伤的非随机性 221

16.2.5　DNA二级、三级结构的变化 221

16.3 DNA辐射损伤的修复及其机制 222

16.3.1　回复修复 222

16.3.2　切除修复 223

16.3.3　重组修复 223

16.3.4　SOS修复 224

16.3.5　错配修复和适应性修复 225

16.4.1　辐射诱发基因突变的概念 226

16.4.2　辐射诱发基因突变的基本类型 226

16.4　辐射诱发的基因突变 226

16.3.6　基因组内DNA修复的不均一性 226

16.4.3　辐射诱发基因突变的检测 227

16.4.4　辐射诱发基因突变效应的特征 227

16.4.5　用于评估辐射损伤的分子标志 229

16.4.6　与辐射致突变相关的若干问题 230

17　抗体和TCR受体的分子生物学基础及其意义 233

17.1　抗体（Ig）多样性的遗传基础 233

17.2　免疫球蛋白基因的基本结构 233

17.2.1　Ig基因的染色体定位 233

17.2.2　Ig轻链基因的结构 234

17.2.3　Ig重链基因的结构 234

17.3.1　可变区基因的重排 235

17.3　免疫球蛋白基因的重排 235

17.3.3　重链的类型转换 236

17.3.2　重链V-D-J与CH的连接 236

17.4　抗体（免疫球蛋白）多样性在医学上的应用和意义 237

17.5　TCR受体库的偏移和选择性取用 238

17.5.1　TCR结构 238

17.5.2　TCR基因的结构及其重排 239

17.5.3　TCR受体库的构建 240

17.5.4　TCR受体库的偏移和选择性取用的临床意义 241

18.2　应用分子生物学实验技术解决的生物医学领域内的主要问题 243

18.2.1　人类基因型与表型之间的关系 243

18.1　概述 243

18　分子生物学实验技术在生物医学研究中的应用路线和策略 243

18.2.2　表型导向法和基因导向法 244

18.3　检测细胞基因组或克隆载体中基因片段的存在及其结构改变 245

18.3.1　RFLP 245

18.3.2　PCR-SSCP和pCR-DGGE 246

18.4　检测基因在特定组织环境中的时空表达和表达调控机制 246

18.4.1　Northern印迹转移杂交和RNA保护检测 246

18.4.2　RT-PCR 247

18.5　从细胞获得新表型时发生的基因改变，寻找未知的表型相关基因 248

18.5.1　差减杂交cDNA文库的构建和筛选 248

18.4.3　Western印迹转移 248

18.5.2　差异显示PCR（DD-PCR） 249

18.5.3　代表性差异分析（RDA） 249

18.6　探讨蛋白质分子与特定基因的关系和相互作用 250

18.6.1　DNA迁移延迟实验 250

18.6.2　DNA甲基化干扰实验 251

18.6.3　DNase Ⅰ保护的DNA足迹实验 251

18.7　分子生物学中常用的实验技术 252

18.7.1　放射性同位素 252

18.7.2　离心 252

18.7.3　电泳 253

18.7.4　层析 254

18.7.5　研究核酸常用的几种方法 255

19　现代生物工程技术的应用和产业化 257

19.1　概述 257

19.2　基因工程药物的研究与开发 258

19.2.1　获得基因 258

19.2.2　基因载体的制备 259

19.2.3　基因表达系统 260

19.2.4　基因工程产品的纯化 263

19.2.5　基因工程药物的质量控制 263

19.3.1　基因工程生物制品研究、开发、生产过程 264

19.3　基因工程药物研究开发的程序和要求 264

19.2.6　基因工程药物质量控制要点 264

19.3.2　实验阶段的考虑要点 265

19.3.3　小量试制阶段需要解决的问题 265

19.3.4　中间试制的基本要求 265

19.3.5　基因工程生物制品的一致性和稳定性 265

19.3.6　优先研究开发重点产品的考虑要点 265

19.3.7　加速我国基因工程生物制品工业化生产需要解决的问题 266

19.3.8　生物制品的范围 266

19.3.9　我国对生物制品规定的范围 266

19.3.10　我国基因工程生物制品开发现状与展望 266

19.4.1　基因工程疫苗研究和开发的原则 267

19.4.2　基因工程疫苗研究和开发的途径 267

19.3.11　加速新生物制品的审评 267

19.4　基因工程疫苗的研究与开发 267

19.4.3　基因工程疫苗研究和开发的种类 268

19.4.4　基因工程疫苗研究开发的现存问题和研究趋向 269

19.5　基因工程抗体的研究和开发 270

19.5.1　基因工程抗体的由来和产生 270

19.5.2　基因工程抗体的种类 271

参考文献 274

附录一　分子生物学实验试剂与仪器国内外主要供应公司 276

附录二　生物医学有关常用服务器网址 280