| 第一章基因工程的奠基石——原核生物分子遗传学概述1 第一节原核生物分子遗传学发展简史1 一、基因概念认识的深化1 二、分子遗传学的形成与发展2 三、原核生物分子遗传学是基因工程的奠基石3 第二节原核生物基因组和基因的转移6 一、原核生物基因组的特点6 二、细菌基因转移的途径6 三、原核生物中的转座行为8 第三节基因突变9 一、突变与基因符号10 二、突变的分子基础10 三、突变株的分离与检测12 第四节细菌染色体和质粒的复制13 一、dna复制的研究方法13 二、大肠杆菌染色体的复制13 三、质粒的复制14 第五节原核生物基因的表达与调控15 一、操纵子水平的转录调控15 二、基因表达的生理调控16 .三、基因表达的反义调控17 参考文献18 第二章真核生物基因及其特点19 第一节真核生物基因组19 一、真核生物基因组的c值悖理19 二、真核生物基因组的特点19 第二节真核生物基因组dna序列的复杂性20 一、真核生物基因组dna序列的类型20 二、基因家族21 三、人类基因组的结构和组成22 四、真核生物基因的复杂性23 第三节dna分子标记27 一、rflp标记28 二、rapd标记29 三、aflp标记29 四、ssr标记30 第四节真核基因表达调控元件31 一、真核基因的顺式作用元件31 二、调控转录的反式作用因子32 参考文献34 第三章重组dna技术的基本方法36 第一节酶学的基本概念36 一、酶的命名原则36 二、核酸水解酶36 第二节限制性内切酶36 一、限制性内切酶的分类37 二、限制性内切酶的命名及其识别特点37 三、限制性内切酶的切割方式37 四、限制酶产生的末端的连接38 五、限制酶反应的影响因素38 六、星号活性39 第三节其他工具酶39 一、dna聚合酶39 二、t4噬菌体dna连接酶41 三、t4多聚核苷酸激酶41 四、碱性磷酸酶41 五、核酸酶41 第四节dna序列分析42 一、maxamgilbert化学法42 二、sanger的双脱氧法42 三、自动测序的发展42 第五节寡核苷酸的合成43 一、寡核苷酸的生物合成43 二、寡核苷酸的化学合成43 三、dna化学合成的应用43 参考文献44 第四章聚合酶链反应45 第一节聚合酶链反应技术45 一、聚合酶链反应的原理45 二、pcr的反应条件45 三、taq dna聚合酶与pcr扩增的精确性46 四、pcr的模板47 五、pcr的引物47 六、pcr模板的制备48 七、pcr扩增产物的电泳分析48 八、pcr产物克隆方法49 九、pcr应用中存在的问题与解决方法50 十、pcr技术最新进展50 第二节聚合酶链反应在医学中的应用52 一、在传染病的诊断和研究中的应用52 二、pcr在遗传病的诊断和研究中的应用52 三、在肿瘤的诊断、研究及残留癌细胞监测中的应用53 四、在性别鉴定中的应用54 五、在法医鉴定中的应用55 六、在器官移植配型中的应用55 参考文献56 第五章基因的克隆和分离57 第一节基因克隆和分离的基本步骤57 一、选择含目的基因的实验材料57 二、选择合适的方法制备dna片段并克隆57 三、选择合适方法筛选目的基因58 第二节cdna文库的构建58 一、cdna合成58 二、获取全长的cdna59 三、将cdna重组到载体上60 第三节目的cdna克隆的筛选60 一、用核酸探针筛选目的cdna60 二、用寡核苷酸探针筛选目的cdna61 三、差示筛选组织特异的cdna61 四、用抗体筛选目的cdna62 五、功能结合法筛选目的cdna63 六、cdna顺序测定63 第四节基因组dna克隆64 一、制备用于克隆的dna片段65 二、构建基因组文库的克隆载体65 三、染色体移步分析长片段真核基因66 参考文献66 第六章基因组工程68 第一节基因组工程的诞生68 一、基因研究与基因工程的发展68 二、基因组计划和生物信息学的发展68 第二节基因工程与基因组工程的对比69 一、操作的基因和载体69 二、克隆和扩增的宿主70 三、工程性操作手段70 四、产物检测70 第三节基因组工程技术71 一、基因组工程载体71 二、基于遗传同源重组的人工染色体拼接技术72 三、两种常用的重组序列与重组酶系统73 四、探索中的染色体大片段遗传操作73 五、带有外源染色体大片段的新个体的构建75 第四节基因组工程学的研究展望76 一、遗传语文——遗传、发育、分化的操作指令和程序76 二、细胞生命活动的网络(整合生物学)77 三、人类社会21世纪主导产业的希望之星——基因组工程产业77 参考文献78 第七章大肠杆菌中高效表达基因的策略79 第一节关于表达系统79 第二节构建有效的表达载体79 第三节转录水平的调控80 一、启动子和阻遏蛋白80 二、转录终止子81 第四节翻译水平的调控82 一、mrna核糖体结合部位的调控成分82 二、mrna翻译起始区二级结构对翻译起始的影响83 三、密码子的选用与翻译延长速率86 参考文献89 第八章外源基因在酵母中的表达90 第一节酵母表达系统概述90 一、常用宿主90 二、酵母表达载体的结构特点90 三、基于酵母表达系统的其他用途91 四、酵母作为外源基因表达系统的缺陷和初步解决方法91 第二节常规酵母表达系统92 第三节非常规酵母表达系统93 一、甲醇酵母93 二、多形汉逊酵母96 三、克鲁维酵母96 第四节酵母双杂交系统——研究基因功能的重要工具97 一、酵母双杂交系统的原理97 二、酵母双杂交系统的发展98 三、酵母双杂交系统的应用98 四、酵母双杂交系统的缺陷99 第五节利用酵母表达系统的分子筛药体系100 一、酵母表面展示系统在抗体工程和药物筛选中的应用100 二、表达g蛋白偶联受体的基因工程酵母菌作为分子筛药体系102 参考文献105 第九章外源基因在哺乳动物细胞中的表达108 第一节病毒载体系统108 一、空泡病毒108 二、牛痘病毒110 三、牛疣病毒111 四、逆转录病毒112 五、腺病毒115 第二节用于表达cdna基因的载体116 一、启动子与增强子117 二、rna剪接信号117 三、转录终止位点和多聚腺苷酸化信号117 四、mrna的翻译118 第三节载体的遗传标记选择系统119 一、胸腺嘧啶核苷激酶基因119 二、氨基葡萄糖苷3′磷酸转移酶基因120 三、二氢叶酸还原酶基因120 参考文献120 第十章转基因动物121 第一节显微注射法制备转基因小鼠122 一、显微注射法制备转基因小鼠的过程122 二、外源基因在受体基因组中的整合特点127 三、外源基因在转基因小鼠内的表达特点128 第二节病毒转染法制备转基因小鼠129 一、逆转录病毒转染法制备转基因小鼠129 二、腺病毒转染法制备转基因小鼠132 第三节以生殖细胞为载体制备转基因小鼠132 一、体外转染生殖细胞法132 二、体内转染生殖细胞法133 第四节胚胎干细胞介导法制备转基因小鼠134 一、基因剔除小鼠134 二、基因替换小鼠138 第五节利用位点特异性重组系统制备转基因小鼠139 一、位点特异性重组系统的组成139 二、位点特异性重组系统的应用140 第六节体细胞克隆技术制备转基因鼠143 第七节转基因小鼠的命名143 第八节转基因小鼠在医学科学研究中的应用144 一、基因功能分析144 二、疾病发生机制的探讨144 三、实验动物模型的建立144 四、多基因遗传病的研究145 五、药理学研究中的应用145 六、毒理学研究中的应用146 七、药用蛋白生产148 参考文献148 第十一章转基因植物150 第一节概述150 第二节植物转基因的技术路线150 第三节转基因植物的目的基因151 一、抗植物病虫害基因151 二、抗除草剂基因157 三、抗非生物胁迫基因157 四、改良作物品质的基因159 五、提高作物产量的基因162 六、其他植物其他性状的基因162 第四节植物转基因方法163 一、原生质体转化法163 二、基因枪法164 三、农杆菌介导法164 四、电击法165 五、花粉管通道法165 第五节外源基因整合的鉴定166 一、标记基因(或选择基因)166 二、pcr检测与分子标记166 三、southern杂交167 第六节外源基因表达的检测167 一、报告基因的检测167 二、外源基因转录的检测169 三、外源基因表达蛋白的检测169 第七节植物生物反应器170 第八节转基因植物的研究进展171 一、全球转基因作物商品化171 二、我国转基因作物的发展174 第九节转基因植物的安全性评价174 参考文献177 第十二章微生物基因组学179 第一节基因组全序列的测定和分析180 一、基因文库的构建和序列测定180 二、缺口填补180 三、编译读框和蛋白质功能的确定181 第二节微生物基因组学和药物的发现和设计181 一、主要的研究方法182 二、药物靶点的筛选182 三、微生物基因组学与致病菌的致病机制及抗药性机制的研究183 四、探寻新药开发途径、寻找新的治疗方法183 五、微生物基因组学与药物的筛选184 参考文献185 第十三章基因芯片技术及其应用186 第一节前言186 第二节基因芯片实验原理187 一、基因芯片原理及制备方法187 二、样本制备、标记与芯片杂交194 三、图像处理与数据处理195 第三节基因芯片的应用199 一、基因芯片在测序及再测序中的应用199 二、芯片在突变和多样性检测和分析中的应用200 三、基因芯片与大规模基因表达谱分析203 四、基因芯片在疾病诊断中的应用206 五、基因芯片技术在药物研究中的应用208 六、基因芯片技术在疾病耐药性研究及检测方面的应用210 七、基因芯片在微生物菌种鉴定及致病机制中的应用213 八、基因芯片在农林业中的应用213 九、基因芯片在军事、司法中的应用214 十、基因芯片在环境保护中的应用214 参考文献214 第十四章人类基因组研究216 第一节概述216 一、疾病与基因216 二、人类基因组研究计划与目标217 第二节基因组图谱分析218 一、基因组物理图谱218 二、基因组遗传图谱223 三、基因组表达图谱224 四、基因组snp图谱224 第三节基因功能、基因与疾病225 一、功能基因和疾病基因克隆225 二、功能克隆法225 三、定位克隆法225 四、候选基因231 第四节基因功能研究231 一、基因剔除法231 二、转基因模型232 三、酵母双杂交法232 四、单核苷酸多态性233 第五节人类基因组研究进展与展望233 参考文献234 中西文名词对照235 |
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