分子生物學

前言

　　20世紀50年代初，watson和Crick共同發(fā)表了DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的著名論文，宣告人類在揭示生命的遺傳奧秘方面邁出了具有里程碑意義的一步，標志著分子生物學的誕生。60年代科學家又破譯了遺傳密碼，建立了中心法則，使分子生物學作為一門學科初步形成了自己的理論體系。70年代，在smith等首先發(fā)現(xiàn)了限制性核酸內(nèi)切酶HindⅡ，Meselson等提純了限制性核酸內(nèi)切酶EcoR I，以及發(fā)現(xiàn)DNA連接酶和載體質(zhì)粒的基礎(chǔ)上，基因工程應運而生，標志著分子生物學進入初步認識生命并開始改造生命的深入發(fā)展階段。80年代，Mullis發(fā)明了基因的體外擴增法——聚合酶鏈式反應（PCR），由于該技術(shù)快速敏感、簡便易行，被廣泛應用在生命科學各個領(lǐng)域，是分子生物學技術(shù)發(fā)展的又一個里程碑。90年代，人類基因組計劃如火如荼展開，特別是中國作為一個發(fā)展中國家，參與了其中1％的測序任務。2000年6月26日，美、英、日、德、法、中六國政府和科學家共同宣布：人類基因組工作草圖繪制成功。分子生物學已成為生命科學最具有活力的前沿學科之一。　　分子生物學理論、技術(shù)和方法不斷地與生物醫(yī)藥、農(nóng)林牧漁、食品化工等學科領(lǐng)域交叉滲透，產(chǎn)生了一個又一個嶄新的前沿學科方向。特別是分子生物學的基礎(chǔ)理論、技術(shù)和方法廣泛地被應用于疾病的預防、預測、診斷，療效的評價，機理的研究等諸方面，從而誕生了分子醫(yī)學。分子醫(yī)學的迅速發(fā)展并逐漸走向成熟，極大地推動了臨床醫(yī)學的發(fā)展，轉(zhuǎn)化醫(yī)學的時代已初露端倪。鑒于分子生物學在生命科學領(lǐng)域中的引領(lǐng)地位和分子生物學技術(shù)應用的普及性，分子生物學課程也已作為生命科學領(lǐng)域各學科專業(yè)碩士研究生的學位課程。

內(nèi)容概要

　　《分子生物學》以“組學”為主線，以新技術(shù)發(fā)展為驅(qū)動力，分專題介紹分子生物學原理與技術(shù)及其在生物醫(yī)學領(lǐng)域中的應用。第一章為緒論，第二章和第三章分別介紹基因、基因組和基因組學以及蛋白質(zhì)組學理論、進展和應用，第四章至第六章分別介紹基因工程、基因診斷和基因治療等分子生物學的應用內(nèi)容，第七章至第九章介紹生物分子的分離純化、核酸分子雜交技術(shù)、聚合酶鏈式反應技術(shù)等分子生物學基本技術(shù)及其應用，第十章則追蹤該領(lǐng)域的最新進展，介紹分子生物學新技術(shù)及應用?！　　斗肿由飳W》結(jié)構(gòu)新穎、邏輯清晰、啟發(fā)性和引導性較強，可作為生物、醫(yī)學類專業(yè)研究生及高年級本科生教材，也可作為從事相關(guān)研究的科研人員參考書。

書籍目錄

1 緒論1.1 分子生物學的基本概念1.2 分子生物學的發(fā)展簡史1.2.1 準備和醞釀階段1.2.2 現(xiàn)代分子生物學的建立和發(fā)展階段1.2.3 初步認識生命本質(zhì)并開始改造生命的深入發(fā)展階段1.3 分子生物學的主要研究內(nèi)容1.3.1 核酸的分子生物學1.3.2 蛋白質(zhì)的分子生物學1.3.3 細胞信號轉(zhuǎn)導的分子生物學1.4 分子生物學與醫(yī)學的關(guān)系參考文獻2 基因、基因組和基因組學2.1 基因的結(jié)構(gòu)和功能2.1.1 基因的分類2.1.2 基因的結(jié)構(gòu)2.1.3 基因的功能2.2 基因組的結(jié)構(gòu)和功能2.2.1 病毒基因組的結(jié)構(gòu)和功能2.2.2 原核生物基因組的結(jié)構(gòu)和功能2.2.3 真核生物基因組的結(jié)構(gòu)和功能2.3 基因組學2.3.1 人類基因組計劃2.3.2 結(jié)構(gòu)基因組學2.3.3 基因定位克隆2.3.4 基因組功能研究2.3.5 基因組學與進化2.3.6 宏基因組學本章小結(jié)復習思考題參考文獻3 蛋白質(zhì)組學3.1 蛋白質(zhì)組學概述3.1.1 蛋白質(zhì)組學的發(fā)展簡史3.1.2 蛋白質(zhì)組3.1.3 蛋白質(zhì)組學3.2 蛋白質(zhì)組學的研究3.2.1 蛋白質(zhì)組學研究的基本流程3.2.2 蛋白質(zhì)組學的研究內(nèi)容3.2.3 用于分離的雙向電泳3.2.4 蛋白質(zhì)組的鑒定技術(shù)3.2.5 蛋白質(zhì)組數(shù)據(jù)庫3.2.6 蛋白質(zhì)組的高通量篩選技術(shù)3.3 蛋白質(zhì)組學研究平臺3.3.1 抗體芯片3.3.2 酵母雙雜交系統(tǒng)平臺3.4 蛋白質(zhì)組學的研究意義及應用3.4..1 蛋白質(zhì)組學的研究意義3.4.2 蛋白質(zhì)組學的應用本章小結(jié)復習思考題參考文獻4 基因工程4.1 工具酶4.1.1 限制性核酸內(nèi)切酶4.1.2 DNA聚合酶4.1.3 DNA連接酶4.1.4 堿性磷酸酶4.1.5 核酸酶S14.2 載體4.2.1 克隆載體4.2.2 表達載體4.2.3 穿梭載體4.3 分子克隆的基本步驟4.3.1 目的基因的獲取4.3.2 載體的選擇4.3.3 目的基因和載體的酶切與連接4.3.4 將重組DNA導入受體細胞4.3.5 重組體的篩選和鑒定4.4 基因工程的應用4.4.1 生命科學基礎(chǔ)理論研究中的應用4.4.2 動植物基因工程4.4.3 微生物基因工程和發(fā)酵工業(yè)本章小結(jié)復習思考題參考文獻5 基因診斷5.1 基因診斷概述5.2 常用基因診斷技術(shù)方法5.2.1 DNA診斷5.2.2 RNA診斷5.3 基因診斷的基本策略5.3.1 遺傳性疾病的基因診斷策略5.3.2 感染性疾病的基因診斷策略5.3.3 腫瘤的基因診斷策略5.4 基因診斷的實例分析5.4.1 遺傳病的基因診斷5.4.2 感染性疾病的基因診斷——乙型肝炎5.4.3 腫瘤的基因診斷——肺癌本章小結(jié)復習思考題參考文獻6 基因治療6.1 基因治療的概念及其策略6.2 基因治療的基本程序6.2.1 目的基因的選擇和制備6.2.2 基因的轉(zhuǎn)運6.2.3 靶細胞的選擇-6.2.4 細胞轉(zhuǎn)染6.2.5 外源基因的表達及檢測6.3 基因治療的現(xiàn)狀6.3.1 復合免疫缺陷綜合征的基因治療6.3.2 黑色素瘤的基因治療6.3.3 其他遺傳病的基因治療6.3.4 反義技術(shù)6.3.5 藥物靶向治療6.4 基因治療的靶向性6.4.1 靶向性基因載體的作用原理6.4.2 靶向性基因載體的選擇6.5 基因治療存在的問題6.5.1 導入基因的穩(wěn)定高效表達6.5.2 導入基因的安全性6.5.3 基因治療與社會倫理6.6 基因治療產(chǎn)業(yè)的未來展望本章小結(jié)復習思考題參考文獻7 生物分子的分離純化7.1 生物大分子的制備7.1.1 概述7.1.2 生物大分子制備的前處理7.1.3 生物大分子的分離純化7.2 核酸的分離純化7.2.1 核酸分離純化的原則及技術(shù)路線7.2.2 真核基因組DNA的分離純化7.2.3 質(zhì)粒DNA的分離純化7.2.4 真核細胞RNA的分離純化7.3 蛋白質(zhì)的分離純化7.3.1 蛋白質(zhì)分離純化的總原則7.3.2 材料的選擇及預處理7.3.3 蛋白質(zhì)的提取方法7.3.4 蛋白質(zhì)的分離純化7.3.5 蛋白質(zhì)樣品的純度鑒定7.3.6 蛋白質(zhì)的定量7.4 生物小分子的提取純化7.4.1 有效成分的提取7.4.2 現(xiàn)代提取技術(shù)7.4.3 有效成分的分離與精制本章小結(jié)復習思考題參考文獻8 核酸分子雜交技術(shù)及應用8.1 核酸雜交概述及基本原理8.1.1 核酸雜交概述8.1.2 核酸變性8.1.3 核酸復性8.1.4 核酸分子雜交8.2 核酸探針8.2.1 核酸探針的類型8.2.2 核酸探針的標記8.2.3 標記探針的純化和檢測8.3 核酸分子雜交技術(shù)8.3.1 固相核酸分子雜交8.3.2 原位核酸分子雜交8.3.3 液相核酸分子雜交8.3.4 核酸分子雜交實驗條件的優(yōu)化8.4 基因芯片8.4.1 基因芯片的原理8.4.2 基因芯片的制備8.4.3 基因芯片技術(shù)在醫(yī)學領(lǐng)域的應用本章小結(jié)復習思考題參考文獻9 聚合酶鏈式反應技術(shù)及應用9.1 PCR技術(shù)發(fā)展簡史9.2 PCR基本原理9.3 PCR反應體系和反應條件9.3.1 模板9.3.2 引物9.3.3 DNA聚合酶9.3.4 dNTP9.3.5 PCR緩沖液9.3.6 PCR熱循環(huán)9.3.7 PCR一般方案9.4 擴增產(chǎn)物的檢測方法9.4.1 凝膠電泳法9.4.2 PCR-限制性片段長度多態(tài)性分析法9.4.3 單鏈構(gòu)型多態(tài)性分析法9.4.4 核酸探針雜交法9.4.5 PCR-ELISA9.4.6 PCR產(chǎn)物測序9.5 PCR常見問題及分析9.5.1 假陽性9.5.2 非特異性產(chǎn)物9.5.3 假陰性9.5.4 引物二聚體9.6 PCR反應體系和反應條件的優(yōu)化9.6.1 PCR反應體系的優(yōu)化9.6.2 PCR反應條件的優(yōu)化9.7 PCR技術(shù)的發(fā)展9.7.1 巢式PCR9.7.2 反轉(zhuǎn)錄PCR9.7.3 多重PCR9.7.4 重組PCR9.7.5 錨定PCR9.7.6 不對稱PCR9.7.7 反向PCR9.7.8 擴增長片段PCR9.7.9 免疫PCR9.7.10 原位PCR9.7.11 定量PCR9.8 PCR相關(guān)技術(shù)9.8.1 核酸序列依賴性擴增9.8.2 連接酶鏈反應9.8.3 環(huán)介導等溫擴增技術(shù)9.9 PCR產(chǎn)物的克隆9.9.1 平端克隆法9.9.2 黏端克隆法9.9.3 無連接酶亞克隆法9.10 熒光定量PCR技術(shù)9.10.1 熒光染料法9.10.2 熒光探針法9.10.3 FQ-PCR的應用前景及展望9.11 PCR方法的標準化9.11.1 PCR實驗診斷的基本原則9.11.2 PCR操作程序標準化9.12 PCR技術(shù)應用示例9.12.1 結(jié)核桿菌的PCR檢測9.12.2 人β-actin mRNA的RT-PCR檢測本章小結(jié)復習思考題參考文獻10 分子生物學新技術(shù)及應用10.1 代謝組學及其研究進展10.1.1 代謝組學10.1.2 代謝組學研究方法10.1.3 代謝組學分析技術(shù)10.2 microRNA的研究及應用10.2.1 概述10.2.2 microRNA的分子生物學研究方法與技術(shù)10.2.3 microRNA與疾病本章小結(jié)復習思考題參考文獻索引

章節(jié)摘錄

　?、垭s交的溫度和時間。高溫不利于保存組織形態(tài)完整和保持組織切片黏附在載玻片上。可用調(diào)低鹽濃度的辦法來調(diào)低Tm。DNA探針或細胞內(nèi)靶核苷酸序列為DNA的，則必須在80～95℃加熱使其變性5～15min，然后再冰浴lmin冷卻，以防復性。一般認為，核苷酸雜交的有效反應時間在3h左右?！　。?）雜交后處理　　雜交后處理的漂洗也是原位雜交的重要步驟。因為大多數(shù)的原位雜交實驗是在低嚴格度條件下進行的，非特異性的探針片段黏附在組織切片上，從而增強了背景染色。洗滌的主要條件包括鹽溶液的濃度、溫度、時間。一般遵循的原則是鹽溶液濃度由高到低而溫度由低到高。應特別注意的是在漂洗的過程中，切勿使切片干燥，否則反而會增強背景染色。　?。?）結(jié)果檢測　　根據(jù)核酸探針標記物的種類應選擇相應的檢測系統(tǒng)。細胞或組織的原位雜交切片在顯示后均可進行半定量的測定，如放射自顯影可利用人工或計算機輔助的圖像分析檢測儀檢測銀粒的數(shù)量和分布的差異。非放射性核酸探針雜交的細胞或組織可利用相應的熒光、共聚焦、電子顯微鏡等儀器檢測信號，然后利用圖像分析儀對不同類型和數(shù)量的核酸顯色強度進行檢測。

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