绪论 1
第一节 生物化学与分子生物学发展简史 1
一、叙述生物化学阶段 1
二、动态生物化学阶段 1
三、分子生物学时期 1
四、我国科学家对生物化学发展的贡献 3
第二节 当代生物化学与分子生物学研究的主要内容 3
第三节 生物化学与分子生物学和医学 4
一、生物化学已成为生物学各学科之间、医学各学科之间相互联系的共同语言 4
二、生物化学为推动医学各学科发展作出了重要的贡献 4
第一篇 生物分子结构与功能 7
第一章 蛋白质的结构与功能 7
第一节 蛋白质的分子组成 8
一、组成人体蛋白质的20种L-α-氨基酸 8
二、氨基酸可根据侧链结构和理化性质进行分类 8
三、20种氨基酸具有共同或特异的理化性质 10
四、氨基酸通过肽键连接而形成蛋白质或活性肽 11
第二节 蛋白质的分子结构 12
一、氨基酸的排列顺序决定蛋白质的一级结构 13
二、多肽链的局部主链构象为蛋白质二级结构 14
三、多肽链在二级结构基础上进一步折叠形成三级结构 18
四、含有二条以上多肽链的蛋白质具有四级结构 19
五、蛋白质的分类 20
第三节 蛋白质结构与功能的关系 21
一、蛋白质一级结构是高级结构与功能的基础 22
二、蛋白质的功能依赖特定空间结构 23
第四节 蛋白质的理化性质 27
一、蛋白质具有两性电离性质 28
二、蛋白质具有胶体性质 28
三、蛋白质空间结构破坏而引起变性 28
四、蛋白质在紫外光谱区有特征性吸收峰 29
五、应用蛋白质呈色反应可测定溶液中蛋白质含量 29
第五节 蛋白质的分离、纯化与结构分析 29
一、透析及超滤法可去除蛋白质溶液中的小分子化合物 29
二、丙酮沉淀、盐析及免疫沉淀是常用的蛋白质浓缩方法 29
三、利用荷电性质可电泳分离蛋白质 30
四、应用相分配或亲和原理可将蛋白质进行层析分离 30
五、利用蛋白质颗粒沉降行为不同可进行超速离心分离 31
六、应用化学或反向遗传学方法可分析多肽链的氨基酸序列 32
七、应用物理学、生物信息学原理可进行蛋白质空间结构测定 33
小结 34
第二章 核酸的结构与功能 36
第一节 核酸的化学组成以及一级结构 36
一、核苷酸是构成核酸的基本组成单位 36
二、DNA是脱氧核糖核苷酸通过3′，5＇-磷酸二酯键连接形成的大分子 38
三、RNA也是具有3′，5′-磷酸二酯键的线性大分子 38
四、核酸的一级结构是核苷酸的排列顺序 39
第二节 DNA的空间结构与功能 39
一、DNA的二级结构是双螺旋结构 40
二、DNA的高级结构是超螺旋结构 43
三、DNA是遗传信息的物质基础 46
第三节 RNA的结构与功能 46
一、mRNA是蛋白质合成中的模板 46
二、tRNA是蛋白质合成中的氨基酸载体 47
三、以rRNA为组分的核糖体是蛋白质合成的场所 48
四、其他非编码RNA参与基因表达的调控 49
五、核酸在真核细胞和原核细胞中表现出不同的时空特性 50
第四节 核酸的理化性质 51
一、核酸分子具有强烈的紫外吸收 51
二、DNA变性是双链解离为单链的过程 51
三、变性的核酸可以复性或形成杂交双链 53
第五节 核酸酶 53
小结 54
第三章 酶 55
第一节 酶的分子结构与功能 55
一、酶的分子组成中常含有辅助因子 56
二、酶的活性中心是酶分子执行其催化功能的部位 57
三、同工酶催化相同的化学反应 59
第二节 酶的工作原理 60
一、酶促反应特点 60
二、酶通过促进底物形成过渡态而提高反应速率 61
第三节 酶促反应动力学 64
一、底物浓度对酶促反应速率的影响呈矩形双曲线 64
二、底物足够时酶浓度对酶促反应速率的影响呈直线关系 67
三、温度对酶促反应速率的影响具有双重性 67
四、pH通过改变酶分子及底物分子的解离状态影响酶促反应速率 67
五、抑制剂可降低酶促反应速率 68
六、激活剂可提高酶促反应速率 72
第四节 酶的调节 72
一、酶活性的调节是对酶促反应速率的快速调节 73
二、酶含量的调节是对酶促反应速率的缓慢调节 74
第五节 酶的分类与命名 75
一、酶可根据其催化的反应类型予以分类 75
二、每一种酶均有其系统名称和推荐名称 76
第六节 酶与医学的关系 76
一、酶与疾病的发生、诊断及治疗密切相关 76
二、酶可作为试剂用于临床检验和科学研究 77
小结 78
第四章 聚糖的结构与功能 79
第一节 糖蛋白分子中聚糖及其合成过程 79
一、N-连接型糖蛋白的糖基化位点为Asn-X-Ser/Thr 80
二、N-连接型聚糖结构有高甘露糖型、复杂型和杂合型之分三、N-连接型聚糖合成是以长萜醇作为聚糖载体 80
四、O-连接型聚糖合成不需聚糖载体 81
五、蛋白质β-N-乙酰葡糖胺的糖基化是可逆的单糖基修饰 81
六、糖蛋白分子中聚糖影响蛋白质的半衰期、结构与功能 82
第二节 蛋白聚糖分子中的糖胺聚糖 83
一、糖胺聚糖是含己糖醛酸和己糖胺组成的重复二糖单位 83
二、核心蛋白含有与糖胺聚糖结合的结构域 84
三、蛋白聚糖生物合成时在多肽链上逐一加上糖基 85
四、蛋白聚糖是细胞间基质重要成分 85
第三节 糖脂由鞘糖脂、甘油糖脂和类固醇衍生糖脂组成 86
一、鞘糖脂是神经酰胺被糖基化的糖苷化合物 86
二、髓磷脂中含有甘油糖脂 87
第四节 聚糖结构中蕴含大量生物信息 88
一、聚糖组分是糖蛋白执行功能所必需 88
二、结构多样性的聚糖蕴含生物信息 88
小结 89
第五章 维生素与无机盐 91
第一节 脂溶性维生素 91
一、维生素A 91
二、维生素D 93
三、维生素E 94
四、维生素K 95
第二节 水溶性维生素 96
一、维生素B1 96
二、维生素B2 97
三、维生素PP 98
四、泛酸 98
五、生物素 99
六、维生素B6 99
七、叶酸 100
八、维生素B12 100
九、维生素C 101
十、α-硫辛酸 102
第三节 微量元素 102
一、铁 102
二、锌 103
三、铜 103
四、锰 104
五、硒 104
六、碘 105
七、钴 105
八、氟 105
九、铬 105
第四节 钙、磷及其代谢 106
一、钙、磷在体内分布及其功能 106
二、钙和磷的代谢 107
三、钙和磷代谢的调节 108
小结 109
第二篇 物质代谢及其调节 111
第六章 糖代谢 111
第一节 糖的消化吸收与转运 112
一、糖消化后以单体形式吸收 112
二、细胞摄取葡萄糖需要转运蛋白 112
第二节 糖的无氧氧化 112
一、糖的无氧氧化分为糖酵解和乳酸生成两个阶段 113
二、糖酵解的调控是对3个关键酶活性的调节 115
三、糖无氧氧化的主要生理意义是机体不利用氧快速供能 116
四、其他单糖可转变成糖酵解的中间产物 116
第三节 糖的有氧氧化 118
一、糖的有氧氧化分为三个阶段 118
二、柠檬酸循环是以形成柠檬酸为起始物的循环反应系统 119
三、糖有氧氧化是糖分解生成ATP的主要方式 123
四、糖有氧氧化的调节 123
五、糖有氧氧化可抑制糖无氧氧化 125
第四节 磷酸戊糖途径 126
一、磷酸戊糖途径分为两个反应阶段 126
二、磷酸戊糖途径主要受NADPH/NADP+比值的调节 127
三、磷酸戊糖途径的生理意义是生成NADPH和磷酸戊糖 128
第五节 糖原的合成与分解 128
一、糖原合成是由葡萄糖连接成多聚体 129
二、糖原分解从非还原末端进行磷酸解 130
三、糖原的合成与分解受严格调控 131
四、糖原累积症是由先天性酶缺陷所致 132
第六节 糖异生 133
一、糖异生不完全是糖酵解的逆反应 133
二、糖异生的调控主要是对2个底物循环的调节 134
三、糖异生的主要生理意义是维持血糖恒定 135
四、骨骼肌中的乳酸在肝中糖异生形成乳酸循环 136
第七节 葡萄糖的其他代谢产物 137
一、糖醛酸途径生成葡糖醛酸 137
二、多元醇途径生成木糖醇、山梨醇等 137
三、2，3-二磷酸甘油酸旁路调节血红蛋白运氧 137
第八节 血糖及其调节 138
一、血糖的来源和去路相对平衡 138
二、血糖水平的平衡主要受激素调节 138
三、糖代谢障碍导致血糖水平异常 139
四、高糖刺激产生损伤细胞的生物学效应 140
小结 140
第七章 脂质代谢 142
第一节 脂质的构成、功能及分析 142
一、脂质是种类繁多、结构复杂的一类大分子物质 142
二、脂质具有多种复杂的生物学功能 145
三、脂质组分的复杂性决定了脂质分析技术的复杂性 147
第二节 脂质的消化吸收 148
一、胆汁酸盐协助脂质消化酶消化脂质 148
二、吸收的脂质经再合成进入血循环 148
三、脂质消化吸收在维持机体脂质平衡中具有重要作用 149
第三节 甘油三酯代谢 149
一、不同来源脂肪酸在不同器官以不完全相同的途径合成甘油三酯 149
二、内源性脂肪酸的合成需先合成软脂酸再加工延长 150
三、甘油三酯氧化分解产生大量ATP供机体需要 154
第四节 磷脂代谢 159
一、磷脂酸是甘油磷脂合成的重要中间产物 159
二、甘油磷脂由磷脂酶催化降解 163
三、鞘氨醇是神经鞘磷脂合成的重要中间产物 163
四、神经鞘磷脂在神经鞘磷脂酶催化下降解 164
第五节 胆固醇代谢 164
一、体内胆固醇来自食物和内源性合成 164
二、转化为胆汁酸是胆固醇的主要去路 166
第六节 血浆脂蛋白代谢 166
一、血脂是血浆所有脂质的统称 166
二、血浆脂蛋白是血脂的运输及代谢形式 167
三、不同来源脂蛋白具有不同功能和不同代谢途径 169
四、血浆脂蛋白代谢紊乱导致脂蛋白异常血症 172
小结 173
第八章 生物氧化 175
第一节 氧化呼吸链是由具有电子传递功能的复合体组成 175
一、氧化呼吸链由4种具有传递电子能力的复合体组成 175
二、NADH和FADH2是氧化呼吸链的电子供体 180
第二节 氧化磷酸化将氧化呼吸链释能与ADP磷酸化偶联生成ATP 182
一、氧化磷酸化偶联部位在复合体Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ内 182
二、氧化磷酸化偶联机制是产生跨线粒体内膜的质子梯度 182
三、质子顺浓度梯度回流释放能量用于合成ATP 184
四、ATP在能量代谢中起核心作用 186
第三节 氧化磷酸化的影响因素 188
一、体内能量状态可调节氧化磷酸化速率 188
二、抑制剂可阻断氧化磷酸化过程 188
三、甲状腺激素可促进氧化磷酸化和产热 189
四、线粒体DNA突变可影响氧化磷酸化功能 189
五、线粒体的内膜选择性协调转运氧化磷酸化相关代谢物 190
第四节 其他氧化与抗氧化体系 192
一、线粒体氧化呼吸链也可产生活性氧 192
二、抗氧化酶体系有清除反应活性氧的功能 193
三、微粒体细胞色素P450单加氧酶催化底物分子羟基化 193
小结 194
第九章 氨基酸代谢 196
第一节 蛋白质的生理功能和营养价值 196
一、体内蛋白质具有多方面的重要功能 196
二、体内蛋白质的代谢状况可用氮平衡描述 196
三、营养必需氨基酸决定蛋白质的营养价值 197
第二节 蛋白质的消化、吸收与腐败 197
一、外源性蛋白质消化成寡肽和氨基酸后被吸收 197
二、未消化吸收蛋白质在大肠下段发生腐败作用 199
第三节 氨基酸的一般代谢 200
一、体内蛋白质分解生成氨基酸 200
二、外源性氨基酸与内源性氨基酸组成氨基酸代谢库 202
三、氨基酸分解先脱氨基 202
四、氨基酸碳链骨架可进行转换或分解 205
第四节 氨的代谢 206
一、血氨有三个重要来源 206
二、氨在血液中以丙氨酸和谷氨酰胺的形式转运 207
三、氨在肝合成尿素是氨的主要代谢去路 208
第五节 个别氨基酸的代谢 212
一、氨基酸的脱羧基作用产生特殊的胺类化合物 212
二、某些氨基酸在分解代谢中产生一碳单位 213
三、含硫氨基酸的代谢是相互联系的 215
四、芳香族氨基酸代谢可产生神经递质 218
五、支链氨基酸的分解有相似的代谢过程 219
小结 221
第十章 核苷酸代谢 222
第一节 嘌呤核苷酸的合成与分解代谢 222
一、嘌呤核苷酸的合成存在从头合成和补救合成两种途径 222
二、嘌呤核苷酸的分解代谢终产物是尿酸 227
第二节 嘧啶核苷酸的合成与分解代谢 228
一、嘧啶核苷酸的合成同样有从头合成与补救合成两条途径 228
二、嘧啶核苷酸的分解代谢 231
小结 232
第十一章 非营养物质代谢 233
第一节 生物转化作用 233
一、体内非营养物质有内源与外源性两类 233
二、肝的生物转化作用不等于解毒作用 233
三、肝的生物转化作用包括两相反应 233
四、生物转化作用受许多因素的影响 239
第二节 胆汁与胆汁酸的代谢 240
一、胆汁的主要固体成分是胆汁酸盐 240
二、胆汁酸有游离型、结合型及初级、次级之分 240
三、胆汁酸的主要生理功能 241
四、胆汁酸的代谢及胆汁酸的肠肝循环 242
第三节 血红素的生物合成 243
一、血红素的生物合成过程 243
二、血红素生物合成的调节 245
第四节 胆色素的代谢与黄疸 246
一、胆红素是铁卟啉类化合物的降解产物 246
二、血液中的胆红素主要与清蛋白结合而运输 249
三、胆红素在肝细胞中转变为结合胆红素并泌入胆小管 249
四、胆红素在肠道内转化为胆素原和胆素 251
五、血液胆红素含量增高可出现黄疸 252
小结 252
第十二章 物质代谢的整合与调节 254
第一节 物质代谢的特点 254
一、体内各种物质代谢过程互相联系形成一个整体 254
二、机体物质代谢不断受到精细调节 254
三、各组织、器官物质代谢各具特色 254
四、体内各种代谢物都具有共同的代谢池 255
五、ATP是机体储存能量和消耗能量的共同形式 255
六、NADPH提供合成代谢所需的还原当量 255
第二节 物质代谢的相互联系 255
一、各种能量物质的代谢相互联系相互制约 255
二、糖、脂和蛋白质代谢通过中间代谢物而相互联系 256
第三节 肝在物质代谢中的作用 257
一、肝是维持血糖水平相对稳定的重要器官 258
二、肝在脂质代谢中占据中心地位 258
三、肝的蛋白质合成及分解代谢均非常活跃 259
四、肝参与多种维生素和辅酶的代谢 259
五、肝参与多种激素的灭活 260
第四节 肝外重要组织器官的物质代谢特点及联系 260
一、心肌优先利用脂肪酸氧化分解供能 260
二、脑主要利用葡萄糖供能且耗氧量大 260
三、骨骼肌主要氧化脂肪酸，强烈运动产生大量乳酸 261
四、糖酵解是成熟红细胞的主要供能途径 261
五、脂肪组织是储存和释放能量的重要场所 261
六、肾能进行糖异生和酮体生成 262
第五节 物质代谢调节的主要方式 262
一、细胞水平的物质代谢调节主要调节关键酶活性 262
二、激素通过特异受体调节物质代谢 266
三、机体通过神经系统及神经-体液途径整体调节体内物质代谢 266
小结 269
第三篇 遗传信息的传递 271
第十三章 真核基因与基因组 271
第一节 真核基因的结构与功能 272
一、真核基因的基本结构 272
二、基因编码区编码多肽链和特定的RNA分子 273
三、调控序列参与真核基因表达调控 273
第二节 真核基因组的结构与功能 275
一、真核基因组具有独特的结构 275
二、真核基因组中存在大量重复序列 275
三、真核基因组中存在大量的多基因家族与假基因 276
四、线粒体DNA结构有别于染色体DNA 277
五、人基因组中有两万多个基因 277
六、人的基因在染色体上的分布特征 278
小结 279
第十四章 DNA的生物合成 280
第一节 DNA复制的基本特征 280
一、DNA以半保留方式进行复制 280
二、DNA复制从起点向两个方向延伸 281
三、DNA复制反应呈半不连续特征 282
第二节DNA复制的酶学和拓扑学变化 283
一、DNA聚合酶催化脱氧核苷酸间的聚合 283
二、DNA聚合酶的碱基选择和校对功能实现复制的保真性 285
三、复制中的解链伴有DNA分子拓扑学变化 286
四、DNA连接酶连接复制中产生的单链缺口 287
第三节 原核生物DNA复制过程 288
一、复制的起始 288
二、DNA链的延长 290
三、复制的终止 290
第四节 真核生物DNA生物合成过程 291
一、真核生物复制的起始与原核生物基本相似 291
二、真核生物复制的延长发生DNA聚合酶α/δ转换 291
三、真核生物DNA合成后立即组装成核小体 292
四、端粒酶参与解决染色体末端复制问题 292
五、真核生物染色体DNA在每个细胞周期中只能复制一次 293
第五节 逆转录和其他复制方式 294
一、逆转录病毒的基因组RNA以逆转录机制复制 294
二、逆转录的发现发展了中心法则 295
三、真核生物线粒体DNA按D环方式复制 296
小结 296
第十五章 DNA损伤与修复 298
第一节 DNA损伤 298
一、多种因素通过不同机制导致DNA损伤 298
二、DNA损伤有多种类型 301
第二节 DNA损伤的修复 302
一、有些DNA损伤可以直接修复 302
二、切除修复是最普遍的DNA损伤修复方式 303
三、DNA严重损伤时需要重组修复 306
四、某些修复发生在跨越损伤DNA的复制事件之后 307
第三节 DNA损伤和修复的意义 308
一、DNA损伤具有双重效应 309
二、DNA损伤修复障碍与肿瘤等多种疾病相关 309
小结 311
第十六章 RNA的生物合成 312
第一节 原核生物转录的模板和酶 312
一、原核生物转录的模板 313
二、RNA聚合酶催化RNA合成 313
三、RNA聚合酶结合到DNA的启动子上启动转录 315
第二节 原核生物的转录过程 316
一、转录起始需要RNA聚合酶全酶 316
二、RNA pol核心酶独立延长RNA链 316
三、原核生物转录延长与蛋白质的翻译同时进行 317
四、原核生物转录终止分为依赖p因子与非依赖p因子两大类 318
第三节 真核生物RNA的生物合成 319
一、真核生物有三种DNA依赖的RNA聚合酶 319
二、转录因子在真核生物转录起始中具有重要作用 320
三、真核生物转录延长过程中没有转录与翻译同步的现象 322
四、真核生物的转录终止和加尾修饰同时进行 323
第四节 真核生物RNA的加工和降解 324
一、核不均一RNA经首、尾修饰和剪接后成为mRNA 324
二、真核rRNA前体经过剪接形成不同类别的rRNA 330
三、真核生物前体tRNA的加工包括核苷酸的碱基修饰 331
四、RNA催化一些真核和原核基因内含子的自剪接 331
五、RNA在细胞内的降解有多种途径 331
小结 333
第十七章 蛋白质的生物合成 335
第一节 蛋白质生物合成体系 335
一、mRNA是蛋白质合成的信息模板 335
二、氨基酰-tRNA通过其反密码子与mRNA中对应的密码子互补结合 338
三、核糖体是肽链“装配厂” 338
四、肽链生物合成需要酶类和蛋白质因子 338
第二节 氨基酸与tRNA的连接 339
一、氨基酰-tRNA合成酶识别特定氨基酸和tRNA 340
二、肽链合成的起始需要特殊的起始氨基酰-tRNA 340
第三节 肽链的生物合成过程 341
一、翻译起始复合物的装配启动肽链合成 341
二、在核糖体上重复进行的三步反应延长肽链 343
三、终止密码子和释放因子导致肽链合成停止 344
第四节 肽链生物合成后的加工和靶向输送 345
一、肽链折叠为功能构象需要分子伴侣 346
二、肽链的肽键水解生成活性蛋白质或功能肽 348
三、肽链中氨基酸残基的化学修饰增加蛋白质功能多样性 349
四、亚基聚合形成功能性蛋白质复合物 349
五、蛋白质合成后被靶向输送至细胞特定部位 349
第五节 蛋白质生物合成的干扰与抑制 352
一、许多抗生素通过抑制肽链生物合成发挥作用 353
二、某些毒素抑制真核生物蛋白质合成 354
三、干扰素经抑制蛋白质生物合成而呈现抗病毒作用 354
小结 354
第十八章 基因表达调控 356
第一节 基因表达与基因表达调控的基本概念与特点 356
一、基因表达是基因转录和翻译的过程 356
二、基因表达具有时间特异性和空间特异性 357
三、基因表达的方式存在多样性 357
四、基因表达受顺式作用元件和反式作用因子共同调节 358
五、基因表达调控呈现多层次和复杂性 359
六、基因表达调控是生物体生长和发育的基础 359
第二节 原核基因表达调控 360
一、操纵子是原核基因转录调控的基本单位 360
二、乳糖操纵子是典型的诱导型调控 361
三、色氨酸操纵子通过转录衰减的方式阻遏基因表达 362
四、原核基因表达在转录终止阶段有不同的调控机制 363
五、原核基因表达在翻译水平的多个环节受到精细调控 363
第三节 真核基因表达调控 365
一、真核细胞基因表达特点 365
二、染色质结构与真核基因表达密切相关 366
三、基因组中的顺式作用元件是转录起始的关键调节部位 368
四、转录因子是转录调控的关键分子 370
五、转录起始复合物的动态构成是转录调控的主要方式 373
六、转录后调控主要影响真核mRNA的结构与功能 374
七、真核基因表达在翻译及翻译后仍可受到调控 376
小结 379
第十九章 细胞信号转导的分子机制 381
第一节 细胞信号转导概述 381
一、细胞外化学信号有可溶型和膜结合型两种形式 381
二、细胞经由特异性受体接收细胞外信号 382
三、细胞内信号转导具有多条信号通路并形成网络调控 383
第二节 细胞内信号转导分子 384
一、第二信使结合并激活下游信号转导分子 384
二、许多酶可通过其催化的反应而传递信号 386
三、信号转导蛋白可通过蛋白质相互作用传递信号 388
第三节 细胞受体介导的细胞内信号转导 389
一、细胞内受体通过分子迁移传送信号 389
二、离子通道受体将化学信号转变为电信号 391
三、G蛋白偶联受体通过G蛋白和小分子信使介导信号转导 391
四、酶偶联受体主要通过蛋白质修饰或相互作用传递信号 394
第四节 信号转导的基本规律和复杂性 398
一、各种信号转导机制具有共同的基本规律 398
二、细胞信号转导复杂且具有多样性 398
第五节 细胞信号转导异常与疾病 399
一、信号转导异常及其与疾病的关系具有多样性 400
二、信号转导异常可发生在两个层次 400
三、信号转导异常可导致疾病的发生 401
四、细胞信号转导分子是重要的药物作用靶位 402
小结 402
第四篇 分子医学专题 405
第二十章 常用分子生物学技术的原理及其应用 405
第一节 分子杂交与印迹技术 405
一、分子杂交和印迹技术的原理 405
二、印迹技术的类别及应用 406
第二节PCR技术的原理与应用 407
一、PCR技术的工作原理 407
二、PCR技术的主要用途 408
三、几种重要的PCR衍生技术 409
第三节 基因文库 411
一、基因组DNA文库 411
二、cDNA文库 412
第四节 生物芯片技术 412
一、基因芯片 412
二、蛋白质芯片 412
第五节 生物大分子相互作用研究技术 413
一、蛋白质相互作用研究技术 413
二、DNA-蛋白质相互作用分析技术 414
小结 416
第二十一章 DNA重组及重组DNA技术 418
第一节 自然界的DNA重组和基因转移 418
一、同源重组是最基本的DNA重组方式 418
二、位点特异性重组是发生在特异位点间的DNA整合 419
三、转座重组可使基因移位 421
四、原核细胞可通过接合、转化和转导进行基因转移或重组 423
第二节 重组DNA技术 423
一、重组DNA技术中常用的工具酶 423
二、重组DNA技术中常用的载体 425
三、重组DNA技术的基本原理及操作步骤 427
第三节 重组DNA技术在医学中的应用 433
一、重组DNA技术广泛应用于生物制药 433
二、重组DNA技术还应用于医学的其他诸多方面 434
小结 435
第二十二章 基因结构与功能分析技术 436
第一节 基因结构分析技术 436
一、基因一级结构解析技术 436
二、基因转录起点分析技术 440
三、基因启动子结构分析技术 441
四、基因编码序列分析技术 443
五、基因拷贝数分析技术 444
第二节 基因表达产物分析技术 444
一、通过检测RNA而在转录水平分析基因表达 444
二、通过检测蛋白质/多肽而在翻译水平分析基因表达 446
第三节 基因的生物学功能鉴定技术 447
一、用功能获得策略鉴定基因功能 447
二、用功能失活策略鉴定基因功能 448
三、用随机突变筛选策略鉴定基因功能 450
小结 451
第二十三章 癌基因、肿瘤抑制基因与生长因子 452
第一节 癌基因 452
一、癌基因的基本概念 452
二、癌基因活化的机制 455
三、原癌基因的产物与功能 456
四、癌基因表达产物促进肿瘤发生发展 457
第二节 肿瘤抑制基因 457
一、肿瘤抑制基因的发现 457
二、肿瘤抑制基因的功能 458
三、肿瘤抑制基因失活促进肿瘤发生发展 459
四、肿瘤抑制基因与疾病 462
五、癌基因与肿瘤抑制基因在肿瘤发生中的作用特点 462
第三节 生长因子 464
一、生长因子的分类和功能 464
二、生长因子的作用机制 465
三、生长因子与疾病 466
小结 466
第二十四章 疾病相关基因的鉴定与基因功能研究 468
第一节 鉴定疾病相关基因的原则 468
一、鉴定疾病相关基因的关键是确定疾病表型和基因间的实质联系 468
二、鉴定克隆疾病相关基因需要多学科多途径的综合策略 468
三、确定候选基因是多种克隆疾病相关基因方法的交汇 469
第二节 疾病相关基因克隆的策略和方法 469
一、不依赖染色体定位的疾病相关基因克隆策略 469
二、定位克隆是鉴定疾病相关基因的经典方法 472
三、确定常见病的基因需要全基因组关联分析和全外显子测序 474
四、生物信息数据库贮藏丰富的疾病相关基因信息 474
第三节 疾病相关基因的功能研究 475
一、基因比对及功能诠释 475
二、利用工程细胞研究基因功能 475
三、研究生物大分子间的相互作用可确定基因功能 476
四、利用基因修饰动物整体研究基因功能 476
小结 476
第二十五章 基因诊断和基因治疗 478
第一节 基因诊断 478
一、基因诊断的主要对象和样品来源 478
二、基因诊断技术 478
三、基因诊断的医学应用 480
第二节 基因治疗 482
一、基因治疗的基本策略 482
二、基因治疗的基本程序 483
三、基因治疗的临床应用现状 486
小结 487
第二十六章 组学与医学 488
第一节 基因组学 488
一、基因组学包含结构基因组学、功能基因组学和比较基因组学 488
二、结构基因组学的主要任务是基因组作图和大规模测序 489
三、功能基因组学系统探讨基因的活动规律 491
第二节 转录组学 491
一、转录组学研究全部mRNA的表达及功能 492
二、RNA组学研究非编码RNA的集合 492
第三节 蛋白质组学 493
一、蛋白质组学研究细胞内所有蛋白质的组成及其活动规律 493
二、二维电泳和质谱是蛋白质组学研究的常规技术 493
三、蛋白质相互作用研究是认识蛋白质功能的重要内容 494
第四节 代谢组学 495
一、代谢组学的任务是分析生物/细胞代谢产物的全貌 495
二、核磁共振、色谱及质谱是代谢组学的主要分析工具 496
三、代谢组学数据依赖模式识别技术进行分析 496
第五节 其他组学 497
一、糖组学研究生命体聚糖多样性及其生物学功能 497
二、脂组学揭示生命体脂质多样性及其代谢调控 498
第六节 组学在医学上的应用 499
一、疾病基因组学阐明疾病发病机制 499
二、药物基因组学揭示遗传变异对药物效能和毒性的影响 499
三、蛋白质组学发现和鉴别药物新靶点 500
四、代谢组学是开展预测医学和个体化医学的重要手段 501
小结 501
参考文献 503
名词释义 504
中英文名词对照索引 518