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第一章　核酸的结构与功能1

第一节　DNA的化学组成及其结构与功能1

一、核酸的化学组成1

目录1

二、DNA的结构与功能3

第二节 RNA的空间结构与功能11

一、转运RNA的结构与功能11

二、信使RNA的结构与功能13

四、其他小分子RNA14

三、核蛋白体RNA的结构与功能14

五、RNA的剪接与核酶15

第三节 siRNA和RNAi20

一、RNAi的发现过程20

二、RNAi的作用方式和机制21

三、双链RNA的构建22

四、RNAi的应用23

第一节 基因25

一、基因与“遗传因子”25

第二章　基因和基因组及基因工程的概念25

二、基因与染色体26

三、基因与蛋白质26

四、基因与DNA26

五、基因密码的破译27

六、基因的概念27

七、基因的新概念28

第二节 基因组35

一、病毒基因组35

二、细菌基因组36

三、真核生物基因组38

第三节 基因工程的定义和研究内容41

一、基因工程的定义41

二、基因工程所包括的内容和主要步骤42

第四节 基因工程的发展史42

一、四大里程碑42

二、三大技术发明43

三、基因工程的诞生43

二、基因表达的基本条件45

一、基因表达的概念45

第一节 基因表达的概念和基本条件45

第三章　原核细胞中的基因表达调控45

三、真核基因在原核细胞中表达及调控46

第二节 在大肠杆菌中影响外源基因表达的因素58

一、启动子结构对表达效率的影响58

二、表达载体的选择59

三、外源基因中密码子的选用59

四、mRNA的一级结构与基因表达59

六、mRNA稳定性的影响60

五、mRNA二级结构对翻译起始的影响60

七、转录终止区对外源基因表达效率的影响61

八、转录后的若干因素与基因表达的关系61

九、宿主的选择对表达的影响62

十、培养条件的控制对表达效率的影响62

第四章　真核细胞中的基因表达调控64

第一节 真核生物基因表达调控64

一、真核生物基因表达的特点及优势64

二、真核细胞表达及调控元件65

一、胸苷激酶基因选择标记71

第二节 哺乳动物细胞表达系统的选择标记基因71

二、二氢叶酸还原酶基因选择标记72

三、新霉素抗性基因选择标记72

四、氯霉素乙酰转移酶基因选择标记72

五、黄嘌呤-鸟嘌呤转移酶（XGPRT）基因73

第三节 真核细胞表达系统的载体种类73

一、载体的类型73

二、几种常用的真核表达载体75

一、限制性核酸内切酶分类和命名77

第一节 限制性核酸内切酶与DNA分子的体外切割77

第五章　分子克隆常用的工具酶77

二、Ⅱ型限制性核酸内切酶的基本特性78

三、影响限制性核酸内切酶活性的因素80

第二节　DNA连接酶和DNA分子的体外连接82

一、DNA连接酶82

二、DNA分子的体外连接83

第三节 其他工具酶86

一、大肠杆菌DNA聚合酶Ⅰ86

二、DNA聚合酶Ⅰ大片段87

四、逆转录酶88

三、T4DNA聚合酶88

五、末端脱氧核苷酸转移酶89

六、核酸酶S189

七、核酸酶BAL3190

八、外切核酸酶Ⅲ90

九、T4多聚核苷酸激酶90

十、碱性磷酸酶90

十一、甲基化酶91

一、质粒的基本特性92

第一节 质粒载体92

第六章　分子克隆常用的载体92

二、质粒的分离纯化方法94

三、质粒载体的选择96

四、大肠杆菌质粒载体97

第二节 噬菌体载体100

一、噬菌体的一般生物学特性100

二、λ噬菌体载体101

三、黏性质粒109

四、单链DNA噬菌体载体109

一、在酵母细胞中克隆基因常用的载体111

第三节 真核细胞的克隆载体111

二、动物细胞基因克隆的载体112

第七章　核酸分子杂交117

第一节 核酸分子杂交的基本原理117

一、杂交稳定性117

二、杂交动力学118

第二节 核酸探针120

一、核酸探针的类型120

二、标记物120

三、探针放射性同位素标记法121

四、非放射性标记核酸探针123

第三节 核酸分子杂交技术126

一、膜上印迹杂交126

二、核酸原位杂交131

三、液相杂交技术132

四、引物延伸分析法133

第八章　聚合酶链反应135

第一节　PCR原理与特点135

一、PCR的基本原理135

二、PCR技术的特点136

四、PCR反应条件的优化137

三、常规的PCR操作137

第二节　PCR的类型141

一、不对称PCR141

二、逆转录PCR141

三、锚定PCR142

四、反向PCR142

五、随机引物PCR142

六、差异显示RT-PCR143

九、多重PCR144

十、着色互补PCR144

七、单链构象多态性PCR144

八、俘获PCR144

十一、巢居PCR145

十二、半巢居PCR145

十三、二温式PCR145

十四、增敏PCR145

十五、重组PCR145

十六、表达PCR146

十八、原位PCR147

十七、竞争PCR147

一、PCR技术在法医学上的应用148

二、遗传病相关基因的检测148

第三节 PCR技术在医学上的应用148

三、致病病毒的检测150

四、肿瘤的诊断和研究152

五、感染性疾病病原体的诊断和研究152

第一节 目的基因的获得153

一、基因的合成153

第九章 目的基因的分离和克隆153

二、建立基因组DNA文库154

三、构建cDNA文库筛选目的基因156

四、基因改造可获得新型目的基因160

第二节 目的基因重组体的构建162

一、质粒DNA的分离纯化162

二、目的基因与载体的连接162

第十章　重组DNA导入宿主细胞与转化子的筛选166

第一节 重组DNA向宿主细胞的导入166

一、转化166

三、通过转染／转导作用传递遗传物质168

二、通过接合作用传递质粒DNA168

第二节 转化子的筛选与鉴定169

一、利用遗传标志的表型特征筛选169

二、根据重组子的结构特征筛选170

第十一章　基因突变174

第一节 基因突变的基本概念174

第二节 基因突变的分类174

一、点突变175

二、碱基插入突变175

三、碱基缺失突变176

第三节 随机突变177

一、限制性内切酶法177

二、接头插入法177

三、系列缺失法177

四、核苷酸随机取代法178

第四节　DNA的定位诱变及点突变技术179

一、区域随机诱变179

二、基因的点突变技术179

三、点突变技术的应用183

二、细胞周期185

一、细胞的增殖185

第十二章　细胞周期及其调控的分子机制185

第一节 细胞的增殖和周期185

三、细胞周期时间186

第二节 细胞周期调控的分子机制188

一、细胞周期的控制点188

二、细胞周期调控的分子机制190

三、对细胞周期的影响：pRb和E2F195

四、细胞周期的调控异常和恶性肿瘤196

一、细胞凋亡的特征198

第十三章　细胞凋亡及基因调控198

二、影响细胞凋亡的因素199

三、细胞凋亡相关基因及其调控的分子机制203

四、细胞凋亡试验常用的检测方法207

五、bcl-2凋亡基因表达的检测技术209

六、细胞凋亡的医学意义211

第十四章 细胞信息传递和受体分子生物学212

第一节 受体213

一、受体的分类213

二、受体的结构与功能214

三、受体作用的特点222

四、受体活性的调节223

第二节 细胞信息的传递途径及其分子机理223

一、膜受体介导的信息传递224

二、胞内受体介导的信息传递234

第三节 信息传递途径的交互联系235

第十五章　恶性肿瘤的分子生物学237

第一节 分子肿瘤学概述237

一、恶性肿瘤细胞的生物学特性237

一、病毒癌基因238

二、恶性肿瘤发生的机制238

第二节 癌基因致癌的分子机制238

二、原癌基因C-onc与病毒癌基因V-onc的关系241

三、原癌基因激活机制与肿瘤发生242

四、原癌基因表达产物及其分类246

第三节 抑癌基因及其抑癌基因的致癌机制247

一、抑癌基因247

二、抑癌基因的作用及其各种抑癌基因的致癌机理248

三、抑癌基因改变的分子基础251

第四节 肿瘤恶性表型的其他相关基因252

第五节 研究恶性肿瘤分子机制的医学意义253

第十六章　基因诊断技术及其应用254

第一节 基因诊断的策略255

一、基因突变的检测255

二、基因连锁分析256

三、感染性疾病外源基因的检测257

四、基因异常表达的检测257

第二节 基因诊断的常用技术方法257

一、核酸分子杂交技术257

二、聚合酶链反应258

三、基因测序259

第三节 基因诊断的应用259

一、基因诊断在恶性肿瘤中的应用259

二、基因诊断在感染性疾病中的应用261

三、基因诊断在遗传性出血性疾病中的应用262

四、产前基因诊断263

第十七章　基因工程药物的研究开发及其产业化264

一、基因制药的研究开发状况264

二、基因工程药物研究开发的程序267

三、基因载体的制备269

四、基因工程生物制品研究、开发、生产过程273

第十八章　基因工程疫苗的研究与开发274

一、基因重组表达的抗原疫苗274

二、核酸疫苗276

第十九章 基因工程抗体与导向药物279

一、抗体的基因结构和重排279

二、基因工程抗体的构建和类型281

三、基因工程抗体的表达285

五、基因工程抗体的导向生物治疗286

四、导向药物286

第二十章　基因治疗287

一、基因治疗的概念及遵循原则287

二、基因治疗的程序287

三、基因治疗的策略290

四、基因治疗的临床应用291

五、基因治疗的问题与前景298

第二十一章　转基因动物和动物克隆301

一、转基因动物301

二、转基因的“动物药厂”303

四、转基因动物技术路线中的转基因胚胎干细胞305

三、抗感染动物305

五、基因敲除的小鼠模型306

六、克隆羊和动物克隆306

第二十二章 白细胞分化抗原和黏附分子310

第一节 白细胞分化抗原和黏附分子的结构310

一、整膜蛋白的分型310

二、白细胞分化抗原和黏附分子的基本结构311

第二节 白细胞分化抗原及其功能312

一、与T细胞识别、黏附、活化有关的CD及其他分子312

二、与B细胞识别、黏附、活化有关的CD分子314

三、免疫球蛋白Fc受体316

第三节 细胞黏附分子的种类和功能318

一、黏附分子的种类和结构318

二、黏附分子的功能323

第二十三章 主要组织相容性复合体及其编码分子327

一、人类HLA基因复合体的组织结构和分类327

二、主要组织相容性复合体分子结构328

三、HLA分子的结构330

四、HLA等位基因及编码产物的命名332

五、HLA复合体遗传特征333

六、MHC分子的功能334

七、HLA的医学意义335

第二十四章　细胞因子338

第一节 细胞因子的结构、分类与共同特性338

一、细胞因子的结构和分类338

二、细胞因子的共同特性341

三、细胞因子表达与功能的调节343

第二节 细胞因子的功能343

一、介导和调节天然免疫343

二、介导和调节特异性免疫345

三、刺激造血细胞生成和分化347

四、趋化作用347

五、细胞因子与神经-内分泌-免疫网络348

第三节 细胞因子受体349

一、细胞因子受体的结构349

二、细胞因子受体介导的信号转导351

第四节 细胞因子及其受体在医学上的意义353

一、在疾病诊断方面的作用353

二、在临床治疗方面的应用353

一、外源性抗原和内源性抗原354

第二节 两条主要的抗原加工递呈途径354

二、外源性抗原加工递呈途径354

第二十五章　免疫应答的分子机制354

二、CD1分子354

一、MHC-Ⅰ类和MHC-Ⅱ类分子354

第一节 抗原递呈分子354

三、内源性抗原加工递呈途径356

四、抗原加工递呈的非经典途径357

第三节 脂类抗原的加工与递呈359

一、脂类抗原来源359

二、脂类抗原细胞内加工区室359

第四节 T细胞抗原受体对抗原的识别359

一、T细胞对蛋白质抗原的识别359

二、TCR与脂类抗原配体的相互作用359

第五节 T细胞活化的分子机制360

一、T细胞活化的信号要求360

二、免疫受体酪氨酸激活基序及转接蛋白361

三、信号的跨膜传递和转导通路的启动361

四、抗原激活信号胞内转导的主要途径363