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上篇 医学分子生物学原理1

第一章 绪论3

一、医学分子生物学的定义和性质3

二、医学分子生物学的内容和体系3

三、医学分子生物学简史4

四、医学分子生物学的发展趋势8

一、原核生物12

二、真核生物12

第一节 有机体12

第二章 有机体、染色体、基因组与基因12

三、病毒13

四、系统进化树14

第二节 染色质与染色体14

一、染色质16

二、染色体17

三、端粒与端粒酶19

第三节 基因组与基因19

一、原核生物基因组20

二、细菌基因组研究及意义22

三、真核生物基因组24

四、人类基因组的特点与人类基因组计划25

五、DNA芯片及DNA微阵列31

第三章 生物大分子（Ⅰ）——核酸35

第一节 核酸的分子结构35

一、核酸的组成35

二、DNA的结构与性质36

三、RNA的结构及其特点41

第二节 核酸的生物合成48

一、DNA的生物合成48

二、RNA的生物合成51

第三节 RNA的酶活性和反义RNA54

一、核酶——具有催化活性的RNA54

二、反义RNA57

第四章 生物大分子（Ⅱ）——蛋白质62

第一节 蛋白质的基本组成与生物合成62

一、蛋白质的元素组成62

二、蛋白质的基本组成单位…一氨基酸62

三、肽键与肽单元65

四、蛋白质的生物合成65

一、一级结构67

第二节 蛋白质的结构层次67

二、二级结构68

三、超二级结构和结构域71

四、三级结构71

五、四级结构71

六、球状蛋白质构象的运动72

第三节 蛋白质的功能体系73

第四节 蛋白质工程74

第一节 原核生物基因表达的调控76

一、转录水平的调控76

第五章 基因表达的调控76

二、翻译水平的调控78

第二节 真核生物基因表达的调控81

一、基因表达调控的信号81

二、基因表达调控的水平82

三、转录水平的调控83

四、转录后水平的调控90

五、翻译水平的调控92

六、蛋白质加工对翻译的调控94

第六章 分子克隆97

一、限制性核酸内切酶98

第一节 分子克隆中常用工具酶98

二、DNA聚合酶100

三、DNA连接酶101

四、反转录酶101

五、末端脱氧核苷酸转移酶（末端转移酶）102

六、碱性磷酸酶102

七、依赖于DNA的RNA聚合酶102

第二节 基因克隆常用载体102

第三节 目的基因的分离与制备109

二、通过cDNA文库分离、筛选基因110

一、通过基因组文库分离、筛选基因110

三、人工合成基因112

四、应用聚合酶链反应获取目的基因112

第四节 目的基因的体外重组112

一、几种常用的DNA分子连接方法113

二、定向克隆114

第五节 重组子导入宿主细胞114

一、大肠杆菌的转化115

二、λ噬菌体转染受体细胞116

第六节 阳性重组子的筛选和鉴定116

一、根据遗传表型筛选116

二、应用限制性内切酶酶切分析筛选117

三、核酸探针筛选118

四、PCR筛选118

五、原位杂交技术118

第七章 克隆基因的表达119

第一节 外源基因在原核细胞中的表达119

一、原核细胞中的表达调控元件119

二、外源基因在原核细胞中的表达形成123

三、包含体125

五、外源基因在原核细胞中的表达调控126

四、真核基因在原核细胞中的表达126

第二节 外源基因在真核细胞中的表达127

一、哺乳动物细胞表达载体127

二、外源基因导入哺乳动物细胞129

三、外源基因在真核细胞中的表达方式130

第三节 基因表达产物的检测131

第八章 核酸分子杂交132

第一节 核酸分子杂交的基本原理132

一、DNA变性132

二、DNA复性133

二、探针的种类及其选择134

一、探针的概念134

第二节 核酸探针134

三、各种标记物及其选择135

四、杂交信号检测137

第三节 核酸探针的标记139

一、放射性标记139

二、非同位素标记142

第四节 基因组DNA的Southern杂交分析143

一、Southern转印143

二、电转移144

一、Northern印迹杂交145

第五节 Northern杂交和RNA斑点杂交145

三、真空转移145

二、RNA的斑点和狭线杂交146

第六节 寡核苷酸探针的杂交方法146

第七节 杂交反应体系中的主要成分及其影响因素147

一、核酸分子杂交反应的因素147

二、常用实验条件的选择147

第八节 核酸原位杂交及其应用148

一、核酸原位杂交的基本原理148

二、核酸原位杂交的基本要点149

一、PCR基本原理153

第九章 PCR技术及其在医学上的应用153

第一节 PCR原理与特点153

二、PCR技术的特点154

第二节 PCR系统的组成及PCR最适条件155

一、耐热DNA聚合酶155

二、寡核苷酸引物156

三、三磷酸脱氧核苷酸（dNTP）157

四、PCR反应缓冲液157

六、PCR循环数158

七、易发生的问题及解决方法158

五、模板DNA158

第三节 PCR技术的发展159

一、PCR克隆技术159

二、PCR直接测序技术159

三、定量PCR160

四、PCR体外定点突变160

五、PCR与突变的分子水平分析160

六、修饰PCR161

七、不对称PCR161

十二、随机引物PCR162

十一、单一特导性引物PCR162

九、通用引物PCR162

八、反转录PCR162

十、套式PCR162

十三、倒向PCR163

十四、免疫PCR163

十五、碱基替代PCR164

十六、锚式PCR164

十九、膜结合PCR165

二十、简并引物PCR165

十八、原位PCR165

十七、mRNA差别显示165

第四节 PCR技术在医学上的应用166

一、感染性疾病病原体的诊断和研究166

二、遗传病相关基因的检测168

三、恶性肿瘤的诊断和研究170

四、法医学研究170

五、在骨髓移植配型中的作用171

第十章 基因诊断与基因治疗172

第一节 基因诊断172

一、单基因遗传病的基因诊断172

二、多基因疾病的基因定位174

三、恶性肿瘤的基因分析176

四、病原体的基因检测178

五、疾病相关基因的研究策略和方法179

第二节 基因治疗181

一、基因治疗的定义与类型181

二、基因治疗的程序182

三、基因治疗的目标186

四、基因治疗的回顾与展望188

第一节 病毒基因组的结构特点191

第十一章 病毒分子生物学191

第二节 乙型肝炎病毒及其基因组结构192

一、HBV基因编码区193

二、HBVDNA病毒的复制和繁殖195

第三节 丙型肝炎病毒195

第四节 反转录病毒及其基因组结构196

一、反转录病毒的生物学性质196

二、反转录病毒（科）基因组的结构196

三、反转录病毒的基因转录与复制197

第五节 人类免疫缺陷病毒基因组及其结构199

二、HIV的基因结构200

一、HIV的生物学性质200

三、HIV结构蛋白201

第六节 疱疹病毒基因组及其结构202

一、异构体结构202

二、基因组内部串联重复序列203

三、基因组末端结构203

四、不同疱疹病毒基因组的比较204

第七节 人乳头瘤病毒及基因组结构204

一、乳头瘤病毒的主要生物学性质204

二、乳头瘤病毒基因组的特点205

三、乳头瘤病毒的基因转录206

第八节 朊病毒208

一、朊病毒的结构208

二、PrP基因209

三、朊病毒的复制210

四、朊病毒病211

五、结语212

第十二章 肿瘤分子生物学213

第一节 癌基因213

一、病毒癌基因213

三、原癌基因的分类215

二、细胞癌基因215

四、原癌基因的功能217

五、原癌基因的激活机理220

第二节 抑癌基因222

一、抑癌基因的基本概念222

二、抑癌基因举例222

三、抑癌基因失活与肿瘤发生的关系224

第三节 周期蛋白与肿瘤的关系225

一、周期蛋白225

四、周期蛋白－CDK-CDKI系统与肿瘤的关系226

二、周期蛋白依赖性激酶226

三、周期蛋白依赖性激酶抑制物226

第四节 肿瘤转移的分子基础227

一、肿瘤转移相关基因227

二、肿瘤转移抑制相关基因229

第五节 肿瘤的基因治疗230

一、基因转移230

二、基因治疗策略231

第一节 免疫球蛋白234

一、免疫球蛋白分子的基本结构234

第十三章 免疫分子生物学234

二、免疫球蛋白基因的结构和重排236

三、免疫球蛋白基因的重排237

四、Ig基因的表达调控240

第二节 T细胞抗原受体242

一、T细胞抗原受体的基本结构244

二、TCR基因的基本结构244

第三节 主要组织相容性抗原复合体245

一、MHC的分子结构246

二、抗原的加工与呈递248

一、原发性高血压251

第十四章 分子心血管病学251

第一节 心血管疾病发生的分子生物学基础251

二、高脂血症254

三、动脉粥样硬化258

四、心肌疾患260

五、心律失常262

第二节 心血管病的分子生物学治疗262

一、治疗基础263

二、临床应用263

一、信息分子的种类267

第一节 信息分子267

第十五章 信息传导与受体分子生物学267

二、信息分子的特性268

第二节 受体269

一、受体的概念269

二、受体的分类269

三、受体的分子组成270

四、受体的功能及特性272

五、受体的调节274

一、膜受体介导的信息转导和传导276

第三节 信息的传导途径276

二、胞内受体介导的信息传递281

第四节 信息传导障碍及受体病282

一、信息传导障碍与疾病发生282

二、受体病283

第十六章 分子神经生物学285

第一节 神经元膜和突触的分子结构特点285

一、神经元膜分子结构特点285

二、突触的分子结构特点287

第二节 神经传导的分子基础288

一、跨膜电位288

二、突触传递289

第三节 中枢神经递质290

一、乙酰胆碱290

二、单胺类291

三、氨基酸类293

第四节 神经肽294

一、神经肽的分类294

二、神经肽的生物合成296

三、神经肽的释放和降解298

一、自由基的产生299

第一节 自由基与衰老299

第十七章 衰老的分子生物学299

二、自由基对生物大分子的损伤致衰作用300

三、自由基损伤的防御301

第二节 基因与衰老302

一、端粒DNA丢失与衰老303

二、DNA损伤与衰老304

三、衰老基因与长寿基因304

第三节 线粒体DNA与衰老307

一、mtDNA的结构及遗传特点307

二、mtDNA损伤与衰老307

三、mtDNA的突变与衰老308

第四节 NO与衰老309

一、NO与中枢神经系统衰老310

二、NO与循环系统衰老（31o）310

三、NO与免疫系统衰老311

四、NO与生殖系统衰老311

下篇 医学分子生物学实验技术315

实验一 真核基因组高分子量DNA的制备315

实验二 人外周血白细胞DNA的制备317

实验三 质粒DNA的提取与纯化318

实验四 DNA限制性内切酶消化321

实验五 琼脂糖凝胶电泳323

实验六 DNA聚丙烯酰胺凝胶电泳325

实验七 DNA体外连接327

实验八 DNA与RNA含量测定329

实验九 重组DNA的转化331

实验十 从琼脂糖凝胶中回收DNA333

实验十一 重组质粒的筛选335

实验十二 真核总RNA的制备337

实验十三 DNA探针的标记339

实验十四 寡核苷酸探针的制备和标记343

实验十五 Southern印迹344

实验十六 DNA斑点杂交346

实验十七 Northern杂交348

实验十八 非放射性标记的显示反应350

实验十九 地高辛标记DNA探针及杂交检测353

实验二十 蛋白质的SDS-PAGE技术354

实验二十一 Western印迹法检测表达蛋白357

实验二十二 包含体的分离溶解与复性358

实验二十三 PCR临床标本的制备360

实验二十四 逆转录PCR（RT-PCR）363

实验二十五 DNA病毒与RNA病毒同步检测364

实验二十六 单链构型多态性分析（SSCP）366

实验二十七 PCR－微孔板杂交－ELISA368

实验二十八 细胞培养基本技术369

实验二十九 DNA－磷酸钙转染技术371

实验三十 表达蛋白免疫荧光检测372

实验三十一 基因免疫373

实验三十二 荧光原位杂交（FISH）374

附录一 Internet上常用生物信息资源375

附录二 分子生物学实验常用数据376

医学分子生物学常用名词387