目录
第二版前言
第一版前言
第1章中心法则的补充和发展1
1.1中心法则的要点及其面临的挑战1
1.1.1中心法则的提出1
1.1.220世纪70年代后的补充1
1.1.320世纪90年代面临的新挑战2
1.1.4全面认识RNA生物功能的多样性和重要性2
1.1.5表观效应可以遗传3
1.2以蛋白质为模板的肽链合成5
1.2.1合成短杆菌肽S的多酶体系5
1.2.2以多酶体系为模板合成GS的步骤6
1.2.3以非核糖体合成酶为模板合成Smfactin短肽的过程7
1.3朊病毒的繁殖与复制模型9
1.3.1朊病毒的性质9
1.3.2两种不同类型的prp10
1.3.3prpse的繁殖与复制11
1.4蛋白质的自剪接14
1.4.1蛋白质的内含子和外显子14
1.4.2蛋白质自剪接机制15
1.5新生肽的折叠16
1.5.1新生肽折叠研究中的新观点16
1.5.2帮助新生肽折叠的蛋白质——分子伴侣17
1.5.3分子内分子伴侣19
思考题20
主要参考文献21
第2章人类基因组计划与基因组工业的崛起22
2.1人类基因组计划的提出及其意义22
2.1.1基因和基因组22
2.1.2人类基因组计划的建立22
2.2人类基因组计划的内容23
2.2.1人类基因组计划的研究目标23
2.2.2人类基因组计划的技术路线23
2.3人类基因组计划的作图24
2.3.1遗传作图24
2.3.2物理作图24
2.4人类基因组计划的测序25
2.4.1测序策略25
2.4.2测序技术26
2.5人类基因组计划的信息处理26
2.5.1建立和发展数据库26
2.5.2建立和发展相应的软件27
2.6人类基因组计划研究进展28
2.6.1酿酒酵母基因组的DNA序列28
2.6.2大肠杆菌基因组的DNA序列30
2.6.3秀丽新小杆线虫基因组的DNA序列34
2.6.4果蝇基因组的DNA序列36
2.6.5人类22号染色体的DNA序列39
2.6.6人类21号染色体的DNA序列42
2.6.7人类20号染色体的DNA序列47
2.6.8水稻（籼稻）基因组的DNA序列47
2.6.9拟南芥基因组的DNA序列47
2.7我国人类基因组研究计划47
2.8人类基因组计划推动了基因组工业的崛起48
2.9人类基因组计划的实施带动了新学科的产生和发展49
思考题49
主要参考文献50
第3章基因组学51
3.1基因组学的提出及其任务51
3.2结构基因组学51
3.2.1基因组作图52
3.2.2序列分析53
3.2.3基因组分析53
3.3功能基因组学55
3.3.1功能基因组学的提出55
3.3.2功能基因组的研究方法55
3.4比较基因组学56
3.4.1比较基因组学的任务56
3.4.2比较基因组学的研究方法58
3.5药物基因组学59
3.5.1个体对药物不同反应的遗传背景研究60
3.5.2为药物设计和筛选提供依据60
3.6基因组研究推动了现代生物医药业的第三次浪潮61
3.6.1现代生物医药业概况61
3.6.2生物医药的三次浪潮61
思考题62
主要参考文献62
第4章蛋白质组学64
4.1蛋白质组学的产生64
4.2蛋白质组及蛋白质组学的概念64
4.3高通量mRNA表达分析技术65
4.4双向凝胶电泳66
4.4.1双向凝胶电泳（2-DE）原理67
4.4.2图像分析与数据库构建68
4.5生物质谱技术69
4.5.1种类及其原理69
4.5.2肽质量指纹谱鉴定技术（PMF）71
4.5.3肽序列标签串联质谱技术（PST）72
4.5.4翻译后修饰蛋白质的鉴定72
4.6蛋白质组数据库72
4.7蛋白质芯片技术73
4.8分析蛋白质-蛋白质相互作用的酵母双杂交系统73
4.8.1酵母双杂交系统的基本原理73
4.8.2酵母双杂交系统的改进74
4.9蛋白质组研究进展75
4.9.1病毒蛋白质组研究75
4.9.2细菌蛋白质组研究76
4.9.3酿酒酵母蛋白质组研究76
4.9.4多细胞生物蛋白质组研究78
思考题80
主要参考文献80
第5章迅速发展中的转录组学和代谢组学82
5.1转录组学82
5.1.1转录物的多样性82
5.1.2转录组及转录组学的含义83
5.1.3转录组学研究的方法83
5.2代谢组学85
5.2.1代谢组学的定义和研究任务85
5.2.2代谢组学的研究方法86
5.2.3代谢网络和数据库87
思考题88
主要参考文献88
第6章生物信息学90
6.1生物信息学及其产生的背景90
6.2发现编码蛋白的新基因91
6.3寻找蛋白质家族新成员及预测二级结构93
6.4用EST分析推导全长蛋白质编码序列94
6.5分子系统发育分析95
6.5.1距离法96
6.5.2最大简约法96
6.5.3最大似然法96
6.5.4分子系统树检验97
6.5.5分子系统发育分析软件97
6.6生物信息学的公用数据库97
6.6.1序列数据库97
6.6.2数据库的电子邮件检索99
6.6.3怎样向数据库发送核酸序列数据100
6.7生物信息学的分析工具102
6.7.1序列相似性查询软件102
6.7.2预测蛋白质结构的软件103
6.8生物信息学的应用105
6.8.1基因组分析和蛋白质组分析方面105
6.8.2生物芯片方面105
6.8.3药物开发方面106
6.8.4遗传流行病学方面106
思考题106
主要参考文献107
第7章分子生物学技术进展108
7.1PCR技术的进展108
7.1.1PCR技术是分子生物方法学上的一次革命108
7.1.2实时定量PCR109
7.1.3快速扩增cDNA末端111
7.1.4芯片PCR技术112
7.1.5固相PCR113
7.1.6电子PCR114
7.1.7快循环PCR114
7.1.8滚环DNA扩增115
7.1.9LAPCR(long and accurate PCR）技术116
7.1.10乳胶PCR117
7.2DNA序列分析技术新进展118
7.2.1Pyrosequencing技术118
7.2.2在微微升反应系统中对Mycoplasma genitalium基因组序列分析119
7.2.3—种快速非电泳DNA序列分析细菌基因组技术121
7.2.4一种检测人类全基因组SNP基因型的序列分析技术122
7.3结合微流（Microfluidics）技术开创分子生物技术新篇章123
7.3.1什么是Microfluidics123
7.3.2微流技术用于分离和培养细胞124
7.3.3微流技术用于PCR126
7.3.4微流技术用于凝胶电泳126
7.3.5微流技术用于DNA合成127
7.3.6微流技术和微阵列128
7.3.7微流技术与药物开发128
7.4DNA芯片技术的原理及应用129
7.4.1什么是DNA芯片129
7.4.2DNA芯片的两种形式129
7.4.3制备Format I芯片129
7.4.4制备Format II芯片130
7.4.5靶DNA与探针杂交及荧光标记检测131
7.4.6DNA芯片技术的应用132
7.5蛋白质芯片技术原理及应用133
7.5.1什么是蛋白质芯片133
7.5.2蛋白质芯片的制备134
7.5.3靶蛋白与捕捉分子结合情况的检测134
7.5.4蛋白质芯片的应用135
7.6基因表达连续分析技术136
7.7DNA shuffling技术136
7.7.1DNA shuffling技术原理138
7.7.2DNA shuffling操作步骤138
7.7.3DNA shuffling效果138
7.8噬菌体表面呈现技术139
7.8.1噬菌体表面呈现技术原理及操作步骤139
7.8.2噬菌体表面呈现技术的应用140
7.9遗传分子标记技术研究进展141
7.9.1限制性片段长度多态性（RFLP）标记141
7.9.2随机扩增多态性DNA标记145
7.9.3AFLP标记146
7.9.4微卫星多态性标记147
7.9.5单链构象多态性标记149
7.9.6单核苷酸多态性（SNP）标记151
7.9.7SCAR标记153
7.9.8CAPs标记154
7.9.9STS和EST154
7.10RNA干扰技术的研发155
7.10.1什么是RNA干扰技术155
7.10.2RNA干扰技术的机制155
7.10.3RNA干扰技术的应用157
7.10.4miRNA158
7.11蛋白质转导技术160
7.11.1蛋白质转导160
7.11.2蛋白质转导结构域161
7.11.3蛋白质转导的应用潜力162
7.12纳米技术在生命科学中的应用162
7.12.1生物制药中的应用162
7.12.2生物组织工程中的应用163
7.12.3开发新型荧光生物标记163
思考题164
主要参考文献164
第8章基因工程研究进展167
8.1转基因植物167
8.1.1转基因植物的目的基因168
8.1.2分离、鉴定和修饰目的基因170
8.1.3转化方法172
8.1.4转化细胞的筛选及转基因植物的鉴定174
8.1.5提高外源基因表达的研究176
8.1.6植物反应器制药178
8.1.7转基因植物的安全性178
8.2转基因动物179
8.2.1转基因动物的技术原理及发展179
8.2.2转基因动物乳腺反应器制药业的兴起182
8.3克隆动物及其意义184
8.3.1克隆动物研究简史185
8.3.2克隆动物的技术186
8.3.3体细胞核移植进展187
8.4基因治疗188
8.4.1基因转移技术189
8.4.2基因转移的受体细胞191
8.4.3外源基因的靶向表达191
8.4.4肿瘤基因治疗的策略192
8.4.5基因治疗研究进展193
8.5生物制药产业的发展195
思考题196
主要参考文献196
第9章免疫分子生物学198
9.1免疫的概念和基础知识198
9.1.1免疫的现代概念及功能198
9.1.2免疫反应的特征198
9.1.3免疫器官和淋巴组织200
9.1.4免疫细胞201
9.1.5克隆选择假说202
9.2免疫的分子生物学204
9.2.1免疫球蛋白的分子结构205
9.2.2免疫球蛋白的基因结构206
9.2.3免疫球蛋白基因重排与DNA的多样性208
9.2.4免疫球蛋白基因表达212
9.2.5T细胞抗原受体（TCR）基因表达214
9.2.6主要组织相容性复合体216
9.2.7MHC的细胞特异性表达及发育调控217
9.3杂交瘤单克隆抗体技术221
9.3.1杂交瘤单克隆抗体技术的理论基础221
9.3.2杂交瘤单克隆抗体技术223
9.3.3单克隆抗体的应用224
9.4基因工程抗体与抗体库技术224
9.4.1反转录PCR(RT-PCR）克隆Ig可变区基因225
9.4.2鼠-人嵌合体的构建226
9.4.3单链抗体226
9.4.4噬菌体抗体库技术227
思考题229
主要参考文献229
第10章发育分子生物学230
10.1生物的个体发育230
10.1.1发育的概念230
10.1.2生殖细胞和受精230
10.1.3早期胚胎发生230
10.1.4发育中基因活动的理论232
10.1.5同源转换区基因与同源域蛋白232
10.2细胞周期的调控236
10.2.1细胞周期及其调控体系236
10.2.2周期蛋白237
10.2.3周期蛋白依赖性蛋白激酶（Cdk）237
10.3细胞程序性死亡238
10.3.1细胞凋亡与细胞坏死238
10.3.2细胞凋亡的生物学意义239
10.3.3细胞凋亡的机制240
10.3.4细胞凋亡与疾病242
10.4细胞的信号传导244
10.4.1酪氨酸激酶途径246
10.4.2G蛋白耦联的信号传递途径249
10.5干细胞研究进展251
10.5.1什么是人的胚胎干细胞251
10.5.2人胚胎干细胞研究进展252
10.5.3成体干细胞概念的变化252
10.5.4成体干细胞的鉴别与分离纯化253
10.5.5成体干细胞向多种功能细胞的诱导分化254
10.5.6成体干细胞的应用前景255
10.6个体发育的调控256
10.6.1果蝇的发育依赖于大量转录调节因子的级联反应256
10.6.2在早期胚胎发育中母体效应基因的产物形成轴性梯度257
10.6.3背-腹轴发育利用特定的受体-配体相互作用258
10.6.4决定体节发育的基因调节259
10.6.5果蝇同源转换区基因复合座与发育调控260
思考题261
主要参考文献261
第11章神经生物学262
11.1细胞神经生物学262
11.1.1神经元的功能结构262
11.1.2神经纤维兴奋的产生及其传导的机制263
11.1.3突触的结构、类型以及突触传递机制264
11.1.4神经胶质细胞266
11.2分子神经生物学268
11.2.1神经递质、调质、神经内分泌268
11.2.2神经生长因子及营养因子269
11.2.3神经活动过程中c-fos/c-jun基因表达的研究270
11.2.4离子通道273
11.3泛脑网络学说276
11.3.1泛脑层次与泛脑关系276
11.3.2泛脑网络学说的意义279
思考题280
主要参考文献280
第12章癌基因的分子生物学282
12.1细胞转化282
12.2癌基因282
12.2.1原癌基因的发现282
12.2.2反转录病毒癌基因的起源283
12.2.3原癌基因编码的蛋白质种类284
12.2.4原癌基因与蛋白激酶的关系285
12.2.5原癌基因与信号转导系统的关系285
12.2.6原癌基因和生长因子的关系286
12.2.7原癌基因和转录因子的关系286
12.3抑癌基因287
12.3.1p53287
12.3.2p21289
12.3.3pl9ARF、pl6mK4、pRb290
12.4癌变理论290
12.4.1增强子插入模型290
12.4.2转座子模型291
12.4.3基因突变说292
12.4.4癌基因的两阶段作用学说292
12.4.5癌基因的表观遗传学293
12.5肿瘤抗原294
12.6肿瘤治疗297
思考题297
主要参考文献297
第13章病毒的分子生物学299
13.1艾滋病毒的分子生物学299
13.1.1艾滋病毒的致病性299
13.1.2HIV病毒的结构302
13.1.3HIV的生活周期305
13.1.4HIV-I基因的表达调控310
13.1.5HIV预防与治疗315
13.2SARS冠状病毒的研究317
13.2.1冠状病毒的形态结构318
13.2.2冠状病毒RNA基因组318
13.2.3SARS病毒蛋白质组320
13.2.4SARS病毒的检测321
13.2.5SARS病的疫苗和治疗药物322
13.3丙型肝炎病毒（HCV）的研究322
13.3.1HCV基因组的结构与功能322
13.3.2HCV的致病性、检测和治疗324
13.4禽流感病毒的研究325
13.4.1AIV的形态与结构326
13.4.2AIV的致病机理327
13.4.3AIV的诊断与防治328
思考题328
主要参考文献329
第14章环境生物学330
14.1环境生物学概述330
14.1.1环境生物学的定义330
14.1.2环境生物学的研究内容330
14.1.3环境生物学的形成与发展330
14.2环境污染物在生态系统中的行为331
14.2.1环境污染源和污染物331
14.2.2污染物在环境中的迁移、转化和生物放大332
14.2.3污染物的群落与生态系统效应333
14.3环境监测与评价的生物学方法335
14.3.1生物监测335
14.3.2危害性与风险评价337
14.4环境污染的生物净化与降解338
14.4.1水污染的生物防治338
14.4.2大气污染的生物防治342
14.4.3土壤污染的生物治理342
14.4.4固体废弃物的生物处理343
14.4.5基因工程在环境污染生物处理中的应用343
14.5生物资源的保护344
14.5.1自然资源过度开发344
14.5.2生物多样性保护347
思考题348
主要参考文献348
第15章生物进化研究349
15.1向进化论挑战的寒武纪生物大暴发349
15.1.1困扰达尔文的寒武纪生物群大暴发之谜349
15.1.2我国澄江生物群寒武纪大暴发的确证350
15.1.3寒武纪大暴发成因的推测352
15.1.4进化论在化石记录中面对的主要难题353
15.2黑格尔“重演论”虚伪性的被揭露354
15.2.1黑格尔“重演论”的依据354
15.2.2黑格尔“重演论”依据的虚伪性355
15.3关于生命起源的探索356
15.3.1“先有蛋白质”之说357
15.3.2“先有核酸”之说358
思考题359
主要参考文献359
第二版后记361
第—版后记362