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第1章 绪论1

1.1分子生物学研究的内容1

1.1.1核酸1

1.1.2蛋白质1

1.1.3细胞信号转导与通讯2

1.2分子生物学发展的历史2

1.2.1分子生物学的开创时期2

1.2.2近代分子生物学的发展时期3

1.2.3分子生物学技术的深入发展应用时期4

1.3分子生物学的发展前景6

1.3.1分子克隆技术的发展6

1.3.2环境分子生物学7

1.3.3艾滋病研究8

1.3.4肿瘤分子生物学研究9

1.3.5细胞膜受体的研究10

1.3.6中医分子生物学13

参考文献15

第2章 核酸16

2.1 DNA复制16

2.1.1 DNA复制体系17

2.1.2原核生物DNA复制的过程23

2.1.3真核生物DNA复制的特点26

2.1.4线粒体DNA的复制27

2.2 RNA种类及其特点28

2.2.1 tRNA结构及功能29

2.2.2 rRNA结构及功能31

2.2.3 mRNA结构及功能31

2.2.4 nRNA的功能32

2.3 DNA的损伤与修复33

2.3.1 DNA聚合酶的“校正”修复33

2.3.2光复活修复34

2.3.3切除修复34

2.3.4重组修复35

2.3.5错配修复35

2.3.6 SOS修复36

2.4核酸含量检测36

2.4.1定糖法36

2.4.2定磷法36

2.4.3紫外分光光度法37

2.5核酸研究新进展（专题讲座，授课老师选题并安排）37

参考文献38

第3章 基因转录与调控39

3.1基因结构39

3.1.1原核生物基因组39

3.1.2真核生物基因组40

3.2真核细胞的转录44

3.2.1 RNA聚合酶45

3.2.2转录过程46

3.2.3转录产物的加工47

3.3真核细胞表达调控51

3.3.1真核细胞表达调控的特点51

3.3.2转录水平的调控53

3.3.3前体mRNA转录和加工57

3.3.4翻译水平的调控57

3.3.5翻译后水平的调控58

3.4原核细胞的转录59

3.4.1 RNA聚合酶59

3.4.2转录单位61

3.4.3转录过程61

3.4.4转录产物的加工63

3.5原核生物基因表达调控64

3.5.1原核转录起始调控最重要的模式——操纵子65

3.5.2其他转录调节机制67

3.5.3翻译水平的调节69

3.6基因表达调控的新进展70

参考文献71

第4章 基因工程72

4.1工具酶72

4.1.1核酸内切酶的发展历史72

4.1.2核酸内切酶的命名与种类73

4.1.3 DNA聚合酶75

4.1.4 DNA连接酶76

4.2载体与宿主76

4.2.1载体的种类和特性76

4.2.2克隆载体77

4.2.3表达载体80

4.2.4原核细胞宿主84

4.2.5真核细胞宿主85

4.3基因文库构建87

4.3.1基因组文库构建88

4.3.2 cDNA文库构建88

4.4基因重组89

4.4.1基因重组技术90

4.4.2重组体的鉴定91

4.5基因转染技术92

4.5.1物理转化法92

4.5.2生物转染法93

4.6基因工程研究新进展94

4.6.1基因工程疫苗94

4.6.2基因工程抗体95

参考文献95

第5章 PCR技术96

5.1 PCR概述96

5.2 PCR基本原理96

5.3实现PCR的基本条件98

5.3.1模板（DNA或mRNA）98

5.3.2引物99

5.3.3 dNTP100

5.3.4酶101

5.3.5辅基101

5.3.6 PCR的通用操作程序102

5.3.7 PCR反应的特异性103

5.3.8 PCR扩增产物的分析104

5.3.9 PCR注意事项104

5.4 PCR的扩展109

5.4.1逆转录PCR109

5.4.2定量PCR110

5.4.3荧光PCR110

5.4.4锚式PCR111

5.4.5差显PCR112

5.5 PCR技术的新进展113

参考文献114

第6章 核酸序列分析116

6.1 Sanger双脱氧链末端终止测序法117

6.1.1 Sanger双脱氧链末端终止测序法的基本原理117

6.1.2 Sanger双脱氧链末端终止测序法的所需的关键试剂119

6.1.3 Sanger双脱氧链末端终止法测序过程121

6.2 Maxam-Gilbert化学降解测序法123

6.2.1 Maxam-Gilbert化学降解测序的基本原理123

6.2.2 Maxam-Gilbert法的优缺点126

6.3杂交测序126

6.4 DNA自动化测序127

6.5测序策略129

6.5.1随机测序130

6.5.2定向测序130

6.5.3随机法与定向法的选择131

6.6 BigDye测序法132

6.6.1 BigDye测序法基本原理133

6.6.2 BigDye测序的实验方法133

6.7 RNA测序133

参考文献133

第7章 蛋白质合成135

7.1人体20种氨基酸的特性135

7.1.1蛋白质的组成元素135

7.1.2蛋白质的基本结构单位135

7.1.3氨基酸的分类136

7.2氨基酸遗传密码的简并性138

7.2.1氨基酸的遗传密码139

7.2.2遗传密码的简并性140

7.3蛋白质的生物合成140

7.3.1生物合成蛋白质的基本原理140

7.3.2生物合成蛋白质运输及加工修饰过程148

7.3.3生物合成蛋白质的分离纯化及复性149

7.4蛋白质测序150

7.5寡肽或多肽及蛋白质的人工合成151

7.5.1肽的概念152

7.5.2多肽和蛋白质人工合成的基本原理152

7.5.3寡肽、多肽或蛋白质合成的方法选择155

参考文献156

第8章 分子杂交技术157

8.1核酸分子杂交概况157

8.1.1核酸分子杂交的基本原理159

8.1.2最佳杂交效果创建160

8.2分子杂交的方法164

8.2.1 Southern印迹165

8.2.2 Northern印迹168

8.2.3 Western印迹170

8.2.4斑点杂交及狭缝杂交175

8.2.5原位杂交176

8.3探针标记177

8.3.1 DNA探针178

8.3.2 cDNA探针178

8.3.3 RNA探针179

8.3.4寡核苷酸探针179

8.4标记物的类型180

8.4.1放射性同位素标记180

8.4.2荧光标记技术181

8.4.3生物素标记技术182

8.4.4地高辛标记技术183

8.5探针的合成方法184

8.5.1缺口平移法184

8.5.2随机引物法184

8.5.3 RNA探针体外转录法186

8.5.4末端标记法186

8.5.5聚合酶链反应标记法188

8.5.6光促合成法188

8.6核酸杂交前沿技术189

参考文献189

第9章 转基因食品的检测及分析190

9.1转基因食品的概述190

9.1.1转基因食品的定义190

9.1.2转基因食品的发展现状191

9.1.3转基因食品的利弊与发展前景192

9.2转基因食品的DNA抽提与纯化193

9.2.1 CTAB法193

9.2.2 SDS法194

9.2.3核酸的磁分离法194

9.3转基因食品的检测195

9.3.1核酸水平的检测195

9.3.2蛋白质水平的检测201

9.3.3基因芯片检测204

9.3.4其他检测方法208

9.4转基因产品安全性及其评价209

9.4.1转基因食品安全的背景209

9.4.2转基因食品的安全性210

9.4.3转基因产品的安全性评价211

9.4.4对待转基因技术的正确态度212

9.5转基因产品检测研究新进展213

9.5.1转基因食品拥有DNA“条形码”213

9.5.2国内监督：转基因食品要贴标签213

9.5.3我国转基因产品检测已达到国际先进水平213

参考文献214

第10章 细胞信号转导217

10.1概述217

10.2细胞受体217

10.2.1受体概念和特点217

10.2.2受体的种类与结构218

10.2.3膜信号的转换222

10.3细胞信号分子223

10.3.1蛋白质分子224

10.3.2激素分子225

10.3.3气体信号分子225

10.3.4其他信号分子225

10.4细胞信号转导通路225

10.4.1 cAMP信号转导225

10.4.2 IP3 ／Ca2＋信号转导227

10.4.3酪氨酸激酶信号转导229

10.4.4核受体信号转导231

10.5信号转导前沿技术（专题讲座，授课老师选题并安排）233

参考文献233

第11章 分子生物学中的新技术及原理234

11.1分子信标技术234

11.1.1分子信标简介234

11.1.2分子信标的结构234

11.1.3分子信标作用原理235

11.1.4影响分子信标的主要因素235

11.1.5分子信标的应用236

11.1.6前景与展望237

11.2 mRNA磁分离238

11.2.1原理238

11.2.2磁分离应用238

11.3蛋白质分离的新方法239

11.3.1样品制备239

11.3.2样品分离240

11.4细胞表面膜受体的检测245

11.4.1膜受体的分类245

11.4.2膜受体检测分析245

11.5新基因的筛选246

11.5.1克隆已知生物活性的新基因246

11.5.2筛选细胞分化表达基因247

11.5.3用微卫星DNA多态性标记筛选新抑癌基因248

11.5.4用基因芯片（DNA chip）筛选肿瘤相关基因249

11.5.5用微阵列比较基因组杂交筛选新的肿瘤相关基因249

11.5.6用双向电泳、质谱技术筛选肿瘤异常表达基因249

11.5.7高通量细胞筛选新基因249

11.5.8反义核酸筛选新基因250

11.6基因芯片251

11.6.1基因芯片种类251

11.6.2基因芯片制作251

11.6.3基因表达谱芯片252

11.7基因敲除254

参考文献255

第12章 分子生物学在实践中的应用258

12.1基因诊断258

12.1.1基因诊断的概念和特点259

12.1.2主要的基因诊断技术及其原理259

12.1.3基因诊断在临床上的应用265

12.2基因治疗268

12.2.1基因治疗的概念及现状269

12.2.2基因治疗的策略270

12.2.3基因治疗的基本材料及步骤271

12.2.4基因治疗的临床应用274

12.3基因工程药学276

12.3.1概述276

12.3.2基因工程制药的原理282

12.3.3基因工程的步骤283

12.3.4范例（基因工程方法生产重组人胰岛素）285

参考文献286

缩略语287