第一章 基因组的结构与功能 1
第一节 病毒基因组 3
一、病毒基因组核酸的主要类型 3
二、病毒基因组结构与功能的特点 4
三、典型病毒基因组介绍 5
第二节 原核生物基因组 11
一、原核生物基因组结构与功能的特点 11
二、大肠杆菌基因组 12
三、质粒 12
四、转位因子 13
第三节 真核生物基因组 16
一、真核生物基因组结构与功能的特点 16
二、真核生物基因组的结构 17
三、人类基因组的组织结构特征 22
四、基因组学与人类基因组计划简介 26
第二章 DNA的损伤与修复 33
第一节 DNA的损伤 33
一、DNA的自发性损伤 33
二、DNA的诱发损伤 35
第二节 DNA损伤的修复 39
一、光复活修复 39
二、切除修复 40
三、错配修复 41
四、重组修复 42
第三章 基因表达调控 44
第一节 概述 44
一、基因表达的概念及方式 44
二、基因表达调控的概念及意义 44
第二节 原核生物基因表达的调控 45
一、原核生物基因表达及其调控的特点 45
二、原核生物基因表达调控的基本要素 46
三、原核生物基因表达调控的机制 49
第三节 真核生物基因表达的调控 57
一、真核生物基因表达及其调控的特点 58
二、真核生物基因表达调控的基本要素 58
三、真核生物基因表达调控的机制 65
第四章 细胞通讯和信号转导 76
第一节 细胞通讯的方式和机制 76
一、信息分子 76
二、细胞间的通讯方式 77
三、受体 78
第二节 细胞信号转导途径及其作用机制 81
一、膜受体-cAMP-蛋白激酶A信息传递途径 81
二、膜受体-IP3-钙调蛋白激酶信息传递途径 83
三、膜受体-cGMP信息传递途径 85
四、膜受体-酪氨酸蛋白激酶传递途径 85
五、胞内受体介导的信息传递途径 86
第三节 信号转导的基本规律 87
第四节 细胞信号转导障碍与疾病 89
第五章 细胞周期及其调控 91
第一节 细胞周期 91
一、细胞周期的概念和细胞类群 91
二、细胞周期时相及其特征 92
第二节 细胞周期的调控 93
一、细胞周期的调控点 93
二、细胞周期蛋白 94
三、细胞周期蛋白依赖性激酶类 96
四、生长因子、原癌基因和抑癌基因 99
第三节 细胞周期与肿瘤 101
一、肿瘤细胞周期的特点 101
二、肿瘤细胞周期失控的分子基础 102
三、细胞周期与肿瘤化疗 103
第六章 细胞凋亡 105
第一节 概述 105
第二节 细胞凋亡的形态和生化特征 106
一、形态学特征 106
二、生物化学特征 107
第三节 细胞凋亡的过程 108
一、凋亡信号转导 108
二、凋亡基因激活 108
三、细胞凋亡的执行 108
四、凋亡细胞的清除 108
第四节 细胞凋亡的信号传递 109
一、钙 109
二、蛋白激酶 109
第五节 凋亡相关基因 110
一、ced基因 110
二、Bcl-2 110
三、c-myc 111
四、fas 111
五、p53 111
六、白细胞介素转化酶基因 112
第六节 细胞凋亡与疾病 113
一、细胞凋亡与肿瘤 113
二、细胞凋亡与病毒感染 113
三、细胞凋亡与神经元退行性疾病 114
四、细胞凋亡与心血管疾病 114
第七节 细胞凋亡在疾病防治中的意义 115
一、合理利用凋亡相关因素 115
二、干预凋亡信号转导 115
三、调节凋亡相关基因 116
四、控制凋亡相关的酶学机制 116
第七章 工具酶及其应用 117
第一节 限制性核酸内切酶 118
一、限制性内切酶的发现和生物功能 118
二、限制性内切酶的命名 119
三、限制性内切酶的分类 119
四、限制性内切酶的活性及其影响因素 122
第二节 DNA连接酶 124
第三节 逆转录酶 125
第四节 DNA聚合酶 127
一、大肠杆菌DNA聚合酶Ⅰ 127
二、Klenow大片段酶 129
三、T4 DNA聚合酶 129
第五节 DNA及RNA修饰酶 130
一、末端脱氧核苷酸转移酶 130
二、T4多核苷酸激酶 130
三、碱性磷酸酶 131
第六节 核酸酶 131
第八章 基因工程的常用载体 132
第一节 常用的克隆载体 132
一、质粒载体 132
二、噬菌体载体 135
第二节 表达载体 137
一、核表达载体 137
二、真核表达系统 139
第九章 基因文库的构建与筛选 143
第一节 基因组文库 143
一、载体和宿主选择 143
二、克隆插入片段的预期大小 144
三、“难于克隆”序列的耐受性 144
四、起始材料的数量和复杂性 145
五、基因组克隆的应用前景 146
六、完全与部分酶切文库的对比 146
七、完全酶切文库 146
八、部分酶切文库 146
九、随机切割文库 148
十、具体方法步骤 148
十一、评述 149
第二节 cDNA文库 150
一、mRNA纯化 151
二、cDNA合成和克隆 151
三、克隆cDNA序列的理论分析 153
四、载体选择的原则：表达与非表达文库 154
五、具体方法步骤 156
第三节 cDNA文库筛选 158
一、载体和宿主选择 158
二、文库大小和状态 159
三、必须筛选的重组子数 159
四、根据序列同源性筛选 159
五、根据抗原性筛选 161
六、根据功能筛选 162
七、所需cDNA插入片段的亚克隆 162
八、具体方法步骤 163
第十章 基因诊断 170
第一节 概述 170
一、基因诊断的定义 170
二、基因诊断的原理 170
三、基因诊断的特点 171
第二节 基因诊断的途径 171
一、基因突变的检测 171
二、基因连锁分析 172
三、mRNA的检测 172
第三节 基因诊断的常用技术 172
一、核酸分子杂交 172
二、聚合酶链反应 174
三、DNA多态性连锁分析 176
四、基因芯片技术 178
第十一章 基因治疗 179
第一节 概述 179
一、概念 179
二、历史回顾 179
三、基因治疗的途径 179
四、基因治疗的策略 180
五、基因治疗的基本条件 180
第二节 基因治疗的方法步骤 181
一、治疗基因 181
二、靶细胞 181
第三节 反义核酸技术 184
第四节 基因治疗的临床研究 185
第十二章 转基因动物 187
第一节 转基因构件的制备、动物的饲养和受精卵的获得 187
一、转基因构件的制备 187
二、动物的种类与饲养 188
三、超排卵和取卵 189
第二节 基因转移 190
一、显微注射法 190
二、逆转录病毒转染法 193
三、胚胎干细胞技术 193
四、体细胞核移植技术 194
第三节 转基因动物的筛选及转基因动物的建系 194
第四节 转基因动物的应用 195
一、改良动物品种，提高生产性能 195
二、生产药用蛋白 195
三、生产可用于人体器官移植的动物器官 196
四、建立诊断、治疗人类疾病及新药筛选的动物模型 197
第十三章 癌基因与抑癌基因 199
第一节 癌基因 199
一、病毒癌基因 199
二、细胞癌基因 202
三、癌基因产物及其致癌机制 207
第二节 抑癌基因 211
一、抑癌基因的概念 211
二、抑癌基因存在的证据 212
三、常见的抑癌基因及其功能 213
第十四章 PCR技术及其应用 218
第一节 PCR技术的发明、原理及特点 218
一、PCR的发明 218
二、PCR的工作原理 219
三、PCR技术的特点 220
第二节 PCR扩增体系的构成及反应条件的优化 220
一、PCR扩增体系的构成 220
二、PCR反应条件的优化 222
第二节 PCR技术的类型及应用 223
一、几种常见的PCR技术及应用 223
二、其他核酸体外扩增技术 227
第十五章 分子杂交技术 230
第一节 核酸杂交的基本原理 230
一、核酸的变性 231
二、核酸的复性 233
三、核酸的杂交及影响杂交的因素 234
第二节 核酸分子杂交技术 235
一、固相分子杂交 235
二、液相杂交 243
第三节 核酸探针 244
一、核酸探针的类型 244
二、标记物 245
三、标记方法 246
第十六章 DNA序列测定 253
第一节 DNA测序的经典方法 253
一、化学法测序 253
二、双脱氧链终止法 255
第二节 DNA自动测序技术 257
一、基于双脱氧链终止法的DNA自动测序 257
二、DNA测序的新方法 258
第三节 长DNA片段的测序方法 260
一、随机法 260
二、引物步移法 261
三、外切酶制造缺失片段法 261
第四节 DNA测序与基因组计划 262
第十七章 DNA芯片 263
第一节 概述 263
一、研究背景 263
二、DNA芯片的基本概念 264
三、DNA芯片的主要类型 264
第二节 DNA芯片的基本原理及制备方法 264
一、DNA芯片的原理 264
二、DNA芯片的制备方法 265
第三节 DNA芯片的应用 274
一、杂交测序分析 274
二、基因表达水平检测 274
三、基因诊断分析 275
四、基因组研究及发现新基因 275
五、基因点突变及多态性检测 276
六、遗传作图 276
七、药物研究 276
八、其他应用 277
参考文献 278