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绪论1

一、医学分子生物学的概念1

二、医学分子生物学研究内容1

三、分子生物学的发展史1

四、医学分子生物学的应用2

第一篇基因与基因组4

第一章 基因的结构与功能4

第一节 基因概述4

一、基因的概念4

二、基因的化学本质5

三、基因命名的基本原则9

第二节 基因的结构与功能9

一、真核基因的结构与功能9

二、原核基因的结构与功能10

三、线粒体基因的结构与功能11

第二章 基因组与基因组学14

第一节 基因组14

一、病毒基因组的特点14

二、原核生物基因组的特点16

三、真核生物基因组的特点17

四、人类基因组计划18

第二节 基因组学19

一、结构基因组学19

二、功能基因组学20

三、比较基因组学20

第二篇遗传信息的传递24

第三章 DNA的生物合成24

第一节 遗传学的中心法则24

第二节 DNA复制的基本特点25

一、半保留复制25

二、双向复制26

三、半不连续复制26

四、DNA复制的保真性27

第三节 DNA复制体系27

一、复制的模板和原料27

二、复制的酶28

第四节 DNA复制的过程32

一、复制的起始32

二、复制的延长33

三、复制的终止34

四、染色体DNA的末端复制34

第五节 DNA的其他生物合成方式36

一、φX174的复制36

二、线粒体DNA的复制37

三、反转录37

四、DNA的损伤与修复38

第四章 RNA的生物合成44

第一节 转录的体系与特点44

一、转录体系44

二、转录的特点51

第二节 转录的过程51

一、原核生物的转录过程51

二、真核生物的转录过程52

第三节 转录后的加工修饰55

一、mRNA形成55

二、tRNA形成59

三、rRNA形成59

四、RNA的编辑与RNA沉默61

第五章 蛋白质的生物合成64

第一节 蛋白质生物合成体系64

一、参与蛋白质生物合成的3种RNA64

二、参与蛋白质生物合成的原料、酶和蛋白因子70

第二节 蛋白质的生物合成过程72

一、氨基酸的活化与转运72

二、肽链的合成——核蛋白体循环73

三、蛋白质翻译后加工修饰和靶向输送79

四、蛋白质生物合成的干扰与抑制85

第六章 基因表达与调控89

第一节 基因表达调控的基本概念89

一、基因表达调控的相关概念89

二、基因表达的方式90

三、基因表达的规律90

四、基因表达的调控环节91

五、基因表达调控的意义91

第二节 原核生物基因表达的调控91

一、原核生物基因表达调控的特点91

二、操纵子的结构与功能92

三、乳糖操纵子93

四、色氨酸操纵子95

五、原核生物基因翻译水平的调控96

第三节 真核生物基因表达的调控96

一、真核生物基因表达调控的特点97

二、DNA水平的调控97

三、转录水平的调控98

四、转录后水平的调控101

五、翻译水平的调控101

六、翻译后水平的调控102

第三篇常用的分子生物学技术106

第七章 PCR技术106

第一节 聚合酶链式反应106

一、PCR基本原理106

二、PCR反应体系108

三、PCR反应条件111

四、PCR扩增产物的分析112

五、PCR技术的应用113

第二节 PCR衍生技术113

一、反转录PCR113

二、原位PCR114

三、实时荧光定量PCR115

四、锚定PCR117

五、差异展示PCR117

六、巢式PCR118

七、多重PCR118

八、重组PCR119

九、不对称PCR119

第八章 杂交与芯片技术122

第一节 杂交的基本概念122

一、核酸分子杂交122

二、探针的类型123

三、探针的标记124

四、杂交信号的检测126

第二节 常见的核酸分子杂交技术127

一、原位杂交127

二、斑点印迹法128

三、Southern印迹法128

四、Northern印迹法129

五、等位基因特异性寡核苷酸印迹130

第三节 DNA芯片技术130

一、DNA芯片技术概述130

二、DNA芯片设计与制备130

三、DNA芯片的基本操作131

四、DNA芯片技术的应用132

第九章 基因工程135

第一节 基因工程的工具酶135

一、限制性核酸内切酶136

二、T4 DNA连接酶137

三、DNA聚合酶Ⅰ138

四、反转录酶138

五、末端转移酶138

六、碱性磷酸酶138

七、其他工具酶138

第二节 基因工程的载体138

一、常用的克隆载体139

二、常用的表达载体142

第三节 基因工程的基本原理和步骤144

一、目的基因的获取144

二、载体的选择与构建145

三、目的基因与载体连接145

四、重组DNA导入受体细胞146

五、重组体的筛选与鉴定147

六、重组体的表达148

第四节 基因工程的应用150

一、基因的定点诱变150

二、基因诊断与基因治疗151

三、遗传病的预防151

四、基因工程制药151

五、基因靶向与转基因152

第十章 DNA测序技术155

第一节 双脱氧末端终止法155

一、双脱氧末端终止法测序反应体系155

二、双脱氧末端终止法测序反应原理157

三、凝胶电泳和序列读取158

第二节 DNA自动测序158

一、DNA自动测序仪的主要构成158

二、DNA自动测序的原理159

第三节 DNA测序技术的应用160

一、揭示基因和基因组一级结构的变化160

二、鉴定基因和基因组的变异160

三、分析人工重组的基因160

四、对定点突变进行确认160

第十一章 转基因与基因打靶163

第一节 动物转基因原理与方法163

一、动物转基因的基本原理164

二、培育转基因动物的主要步骤164

三、常用的动物转基因技术165

第二节 转基因动物的应用167

一、医学生物学方面的应用167

二、药学方面的应用168

三、农业方面的应用168

四、动物转基因技术存在的问题168

第三节 基因打靶168

一、基因打靶研究的背景168

二、基因打靶原理169

三、基因打靶的基本程序169

四、基因打靶的策略171

五、RNAi引起的基因敲除172

六、基因打靶的影响因素172

七、基因打靶技术的应用172

第十二章 siRNA与miRNA176

第一节 RNAi与siRNA176

一、RNA干涉176

二、RNA干涉的应用178

三、RNA干涉技术的基本程序180

四、问题与展望181

第二节 miRNA和基因沉默181

一、miRNA181

二、循环miRNA182

三、miRNA的生理功能183

四、问题与展望184

第四篇基因与疾病188

第十三章 基因诊断188

第一节 基因诊断的策略189

一、常用的基因诊断技术189

二、基因诊断的基本策略192

第二节 基因诊断的应用193

一、在遗传性疾病中的应用193

二、在恶性肿瘤中的应用194

三、在感染性疾病中的应用194

四、在法医学中的应用195

第十四章 基因治疗198

第一节 基因治疗的基本方法和程序198

一、基因治疗的基本方法198

二、基因治疗的基本程序200

第二节 基因治疗的应用研究204

一、在遗传性疾病中的应用研究204

二、在恶性肿瘤中的应用研究205

三、在心脑血管疾病中的应用研究205

四、在病毒感染性疾病中的应用研究206

第十五章 肿瘤相关基因208

第一节 癌基因208

一、癌基因的概念208

二、癌基因的分类与功能209

三、癌基因的激活与肿瘤212

第二节 抑癌基因213

一、抑癌基因的概念213

二、抑癌基因的功能214

三、常见的抑癌基因214

第三节 肿瘤转移相关基因218

一、肿瘤转移基因218

二、肿瘤转移抑制基因219

第五篇细胞信号转导224

第十六章 细胞信号分子与受体224

第一节 细胞信号分子224

一、细胞外的信号分子224

二、细胞内的信号分子225

第二节 细胞信号受体231

一、受体的概念及作用特点231

二、膜受体231

三、胞内受体233

第十七章 细胞信号转导途径236

第一节 膜受体介导的细胞信号转导途径236

一、cAMP-蛋白激酶A途径236

二、cGMP-蛋白激酶G途径237

三、Ca2+-蛋白激酶途径238

四、Ras-Raf-MAPK途径239

五、JAKs-STAT途径240

六、核因子кB途径240

七、TGF-β途径240

第二节 胞内受体介导的细胞信号转导途径241

一、胞内受体的信号分子241

二、胞内受体信号转导途径241

第十八章 细胞信号转导与疾病244

第一节 细胞信号转导异常与疾病244

一、细胞信号转导异常疾病244

二、细胞信号转导异常发生的层次与类型244

第二节 受体异常与疾病246

一、与心血管疾病的关系246

二、与肿瘤的关系247

三、与遗传性疾病的关系249

四、与感染性疾病的关系250

五、与药物成瘾性疾病的关系251

六、与炎症和应激反应的关系251

第六篇蛋白质256

第十九章 蛋白质的结构与功能256

第一节 蛋白质的结构256

一、蛋白质的一级结构256

二、蛋白质的空间结构257

第二节 蛋白质结构与功能的关系260

一、蛋白质一级结构与功能的关系260

二、蛋白质空间结构与功能的关系261

第二十章 蛋白质的分析与鉴定265

第一节 蛋白质结构及功能分析265

一、蛋白质一级结构分析265

二、蛋白质空间结构分析267

三、蛋白质构象变化的追踪268

四、蛋白质分子功能研究的常用方法269

第二节 蛋白质的分离纯化272

一、蛋白质的沉淀273

二、蛋白质的透析与超滤273

三、蛋白质的离心274

四、蛋白质的层析274

五、蛋白质的电泳276

第三节 蛋白质常见的检测技术277

一、蛋白质含量的测定278

二、特定蛋白质的检测279

第四节 蛋白质组学分析技术281

一、双向凝胶电泳技术281

二、质谱技术283

习题（选择题）答案289

参考文献292