分子生物學(xué)

前言

　　20世紀(jì)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(biāo)志著分子生物學(xué)的誕生。60年代科學(xué)家又破譯了遺傳密碼，建立了中心法則，使分子生物學(xué)作為一門學(xué)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(yīng)運(yùn)而生，標(biāo)志著分子生物學(xué)進(jìn)入初步認(rèn)識(shí)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(kuò)增法——聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)（PCR），由于該技術(shù)快速敏感、簡(jiǎn)便易行，被廣泛應(yīng)用在生命科學(xué)各個(gè)領(lǐng)域，是分子生物學(xué)技術(shù)發(fā)展的又一個(gè)里程碑。90年代，人類基因組計(jì)劃如火如荼展開，特別是中國作為一個(gè)發(fā)展中國家，參與了其中1％的測(cè)序任務(wù)。2000年6月26日，美、英、日、德、法、中六國政府和科學(xué)家共同宣布：人類基因組工作草圖繪制成功。分子生物學(xué)已成為生命科學(xué)最具有活力的前沿學(xué)科之一。　　分子生物學(xué)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(xué)科領(lǐng)域交叉滲透，產(chǎn)生了一個(gè)又一個(gè)嶄新的前沿學(xué)科方向。特別是分子生物學(xué)的基礎(chǔ)理論、技術(shù)和方法廣泛地被應(yīng)用于疾病的預(yù)防、預(yù)測(cè)、診斷，療效的評(píng)價(jià)，機(jī)理的研究等諸方面，從而誕生了分子醫(yī)學(xué)。分子醫(yī)學(xué)的迅速發(fā)展并逐漸走向成熟，極大地推動(dòng)了臨床醫(yī)學(xué)的發(fā)展，轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)的時(shí)代已初露端倪。鑒于分子生物學(xué)在生命科學(xué)領(lǐng)域中的引領(lǐng)地位和分子生物學(xué)技術(shù)應(yīng)用的普及性，分子生物學(xué)課程也已作為生命科學(xué)領(lǐng)域各學(xué)科專業(yè)碩士研究生的學(xué)位課程。

內(nèi)容概要

　　《分子生物學(xué)》以“組學(xué)”為主線，以新技術(shù)發(fā)展為驅(qū)動(dòng)力，分專題介紹分子生物學(xué)原理與技術(shù)及其在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中的應(yīng)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(xué)以及蛋白質(zhì)組學(xué)理論、進(jìn)展和應(yīng)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(xué)的應(yīng)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?zhǔn)椒磻?yīng)技術(shù)等分子生物學(xué)基本技術(shù)及其應(yīng)用，第十章則追蹤該領(lǐng)域的最新進(jìn)展，介紹分子生物學(xué)新技術(shù)及應(yīng)用。　　《分子生物學(xué)》結(jié)構(gòu)新穎、邏輯清晰、啟發(fā)性和引導(dǎo)性較強(qiáng)，可作為生物、醫(yī)學(xué)類專業(yè)研究生及高年級(jí)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(xué)的基本概念1.2 分子生物學(xué)的發(fā)展簡(jiǎn)史1.2.1 準(zhǔn)備和醞釀階段1.2.2 現(xiàn)代分子生物學(xué)的建立和發(fā)展階段1.2.3 初步認(rèn)識(shí)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(xué)的主要研究?jī)?nèi)容1.3.1 核酸的分子生物學(xué)1.3.2 蛋白質(zhì)的分子生物學(xué)1.3.3 細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)的分子生物學(xué)1.4 分子生物學(xué)與醫(yī)學(xué)的關(guān)系參考文獻(xiàn)2 基因、基因組和基因組學(xué)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(xué)2.3.1 人類基因組計(jì)劃2.3.2 結(jié)構(gòu)基因組學(xué)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(xué)與進(jìn)化2.3.6 宏基因組學(xué)本章小結(jié)復(fù)習(xí)思考題參考文獻(xiàn)3 蛋白質(zhì)組學(xué)3.1 蛋白質(zhì)組學(xué)概述3.1.1 蛋白質(zhì)組學(xué)的發(fā)展簡(jiǎn)史3.1.2 蛋白質(zhì)組3.1.3 蛋白質(zhì)組學(xué)3.2 蛋白質(zhì)組學(xué)的研究3.2.1 蛋白質(zhì)組學(xué)研究的基本流程3.2.2 蛋白質(zhì)組學(xué)的研究?jī)?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(xué)研究平臺(tái)3.3.1 抗體芯片3.3.2 酵母雙雜交系統(tǒng)平臺(tái)3.4 蛋白質(zhì)組學(xué)的研究意義及應(yīng)用3.4..1 蛋白質(zhì)組學(xué)的研究意義3.4.2 蛋白質(zhì)組學(xué)的應(yīng)用本章小結(jié)復(fù)習(xí)思考題參考文獻(xiàn)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(dá)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(dǎo)入受體細(xì)胞4.3.5 重組體的篩選和鑒定4.4 基因工程的應(yīng)用4.4.1 生命科學(xué)基礎(chǔ)理論研究中的應(yīng)用4.4.2 動(dòng)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(fù)習(xí)思考題參考文獻(xiàn)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(shí)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(fù)習(xí)思考題參考文獻(xiàn)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(yùn)6.2.3 靶細(xì)胞的選擇-6.2.4 細(xì)胞轉(zhuǎn)染6.2.5 外源基因的表達(dá)及檢測(cè)6.3 基因治療的現(xiàn)狀6.3.1 復(fù)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(dǎo)入基因的穩(wěn)定高效表達(dá)6.5.2 導(dǎo)入基因的安全性6.5.3 基因治療與社會(huì)倫理6.6 基因治療產(chǎn)業(yè)的未來展望本章小結(jié)復(fù)習(xí)思考題參考文獻(xiàn)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(xì)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(yù)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(fù)習(xí)思考題參考文獻(xiàn)8 核酸分子雜交技術(shù)及應(yīng)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(fù)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(biāo)記8.2.3 標(biāo)記探針的純化和檢測(cè)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(shí)驗(yàn)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(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用本章小結(jié)復(fù)習(xí)思考題參考文獻(xiàn)9 聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)技術(shù)及應(yīng)用9.1 PCR技術(shù)發(fā)展簡(jiǎn)史9.2 PCR基本原理9.3 PCR反應(yīng)體系和反應(yīng)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(kuò)增產(chǎn)物的檢測(cè)方法9.4.1 凝膠電泳法9.4.2 PCR-限制性片段長(zhǎng)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(cè)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(yīng)體系和反應(yīng)條件的優(yōu)化9.6.1 PCR反應(yīng)體系的優(yōu)化9.6.2 PCR反應(yīng)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(duì)稱PCR9.7.7 反向PCR9.7.8 擴(kuò)增長(zhǎng)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(kuò)增9.8.2 連接酶鏈反應(yīng)9.8.3 環(huán)介導(dǎo)等溫?cái)U(kuò)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(yīng)用前景及展望9.11 PCR方法的標(biāo)準(zhǔn)化9.11.1 PCR實(shí)驗(yàn)診斷的基本原則9.11.2 PCR操作程序標(biāo)準(zhǔn)化9.12 PCR技術(shù)應(yīng)用示例9.12.1 結(jié)核桿菌的PCR檢測(cè)9.12.2 人β-actin mRNA的RT-PCR檢測(cè)本章小結(jié)復(fù)習(xí)思考題參考文獻(xiàn)10 分子生物學(xué)新技術(shù)及應(yīng)用10.1 代謝組學(xué)及其研究進(jìn)展10.1.1 代謝組學(xué)10.1.2 代謝組學(xué)研究方法10.1.3 代謝組學(xué)分析技術(shù)10.2 microRNA的研究及應(yīng)用10.2.1 概述10.2.2 microRNA的分子生物學(xué)研究方法與技術(shù)10.2.3 microRNA與疾病本章小結(jié)復(fù)習(xí)思考題參考文獻(xiàn)索引

章節(jié)摘錄

　　③雜交的溫度和時(shí)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?？捎谜{(diào)低鹽濃度的辦法來調(diào)低Tm。DNA探針或細(xì)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(fù)性。一般認(rèn)為，核苷酸雜交的有效反應(yīng)時(shí)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?yàn)榇蠖鄶?shù)的原位雜交實(shí)驗(yàn)是在低嚴(yán)格度條件下進(jìn)行的，非特異性的探針片段黏附在組織切片上，從而增強(qiáng)了背景染色。洗滌的主要條件包括鹽溶液的濃度、溫度、時(shí)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(yīng)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(huì)增強(qiáng)背景染色?！　。?）結(jié)果檢測(cè)　　根據(jù)核酸探針標(biāo)記物的種類應(yīng)選擇相應(yīng)的檢測(cè)系統(tǒng)。細(xì)胞或組織的原位雜交切片在顯示后均可進(jìn)行半定量的測(cè)定，如放射自顯影可利用人工或計(jì)算機(jī)輔助的圖像分析檢測(cè)儀檢測(cè)銀粒的數(shù)量和分布的差異。非放射性核酸探針雜交的細(xì)胞或組織可利用相應(yīng)的熒光、共聚焦、電子顯微鏡等儀器檢測(cè)信號(hào)，然后利用圖像分析儀對(duì)不同類型和數(shù)量的核酸顯色強(qiáng)度進(jìn)行檢測(cè)。

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