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內容簡介

　　DNA科學是一門建立在生命分子基礎上的科學。《DNA科學導論》是冷泉港實驗室齣版社齣版的DNA Science：A First Course第二版的中文翻譯版，介紹瞭學科發展中的重要人物和他們做的一些重要實驗，深入淺齣闡釋實驗技術，展示瞭現今研究的*前沿，讓讀者深入瞭解當今的實驗技術。主要內容包括：遺傳學的基本原理，DNA的結構和功能，基因調控；小規模及大規模的DNA分析技術，研究單基因的現代技術，全基因組分析的現代方法；癌癥的DNA科學原理，DNA科學在人類遺傳和進化中的應用，人類物種形成問題等等。本書所包含的思想和技術是DNA實驗操作中必需的、*基本的思想和技術，藉助本書能正確地預見和闡釋在未來很多年裏科學發展的主流趨勢。《DNA科學導論》也是初次探索生命分子的人手中一張簡單的地圖。
　　《DNA科學導論》適於生物化學、分子生物、細胞生物學、遺傳學、免疫學、蛋白質組學、功能基因組學等生命科學相關領域研究院所、高校相關院係、實驗室的教師、研究生、科研人員，以及生物技術企業的研發者和決策者參考閱讀。

內頁插圖

精彩書評

　　★1988年吉姆·沃森（Jim Watson）在冷泉港的一次午餐時，提齣瞭“DNA科學”（DNA science）一詞。對吉姆而言那不過是日常的、無意的評論——到那時他從事DNA研究差不多已經40年瞭。但對我們而言則是聽者有意，因為這個詞恰到好處地概括瞭我們想嚮學生介紹的新的DNA世界——一門建立在生命分子基礎上的科學和一本將這門科學生動地介紹給學生的書。
　　在本書的第二版中，我們沿用瞭第一版中深入淺齣的說明文字講解屢經驗證的實驗技術的成功套路。我們保留瞭第一版中基本的實驗順序安排，即先介紹DNA的限製酶切、轉化、分離和分析，然後介紹如何應用這些技術來構建分析一個簡單的DNA重組分子。我們在新版裏避免對實驗技術進行過多的修改，因為這些實驗技術經檢驗證明的是較好的，並且是在教學實驗中為廣泛的基因操作技術。
　　新版雖然保留瞭第一版中一些經典的實驗方法，但對全書文字比例進行瞭大幅度的調整，增加瞭200多頁的新內容，展示瞭現今研究的有沿。本書不僅僅是羅列事實，而且是進一步讓學生深入瞭解當今的實驗技術，介紹學科發展中的重要人物和他們做的一些重要實驗。分子生物學和發育生物學傢David Crotty也為新版提供瞭許多資料和深刻見解。
　　盡管從第一版付梓至今，生物學有瞭很大的發展，但本書所包含的思想和技術是DNA實驗操作中必需的、基本的思想和技術。盡管當前分子生物學研究越來越依靠測序儀和基因芯片，然而凝膠電泳仍然是初學者初登DNA世界的必經之路。雖然高等生物實驗材料在實驗中越來越受重視，但是隻要有溫箱等簡單的設備，以及花費幾個小時，低等的大腸杆菌仍能對生物學研究有所裨益。
　　與第一版的初衷相同，我們希望第二版的《DNA科學導論》能正確地預見和闡釋在未來很多年裏科學發展的主流趨勢。我們希望《DNA科學導論。成為初次探索生命分子的人手中一張簡單的地圖。
　　——D.A.米剋勒斯（David A.Micklos），冷泉港實驗室Dolan DNA學習中心執行主任
　　——G.A.弗裏爾（Greg A.Freyer），Mailman公共衛生學院醫學環境衛生學副教授
　　哥倫比亞大學臨床醫學院解剖學和細胞生物學副教授

目錄

修訂序
序
前言
緻謝

基礎理論篇
第一章 DNA是遺傳物質
第一節 分子生物學是綜閤學科
第二節 分子生物學基礎是物理／化學的原理和理論
第三節 基因組時代的綜閤研究手段
第四節 分子生物學源於結構-功能一體的傳統
第五節 分子生物學與遺傳本質的探索
第六節 物種多樣性
第七節 性狀的遺傳
第八節 基因定位
第九節 演化與遺傳學
第十節 基因的物理實體
第十一節 基因的功能
第十二節 遺傳物質的分子基礎
第十三節 DNA分子的結構
參考文獻
第二章 DNA的功能
第一節 DNA結構與復製
第二節 DNA的無窮復製
第三節 染色體末端的復製
第四節 從DNA到蛋白質
第五節 RNA的閤成
第六節 蛋白質與氨基酸
第七節 胰島素的一級結構
第八節 遺傳密碼
第九節 蛋白質閤成
第十節 基因信息與蛋白質
第十一節 蛋白質的翻譯後修飾
第十二節 蛋白質的降解
第十三節 中心法則
參考文獻
第三章 基因調控
第一節 真核生物的基因調控
第二節 RNA的加工
第三節 可變剪接
第四節 翻譯調控
第五節 玉米轉座子
第六節 基因重排
第七節 組織特異性基因的調控
第八節 基因的協調錶達
參考文獻
第四章 DNA科學的基本工具和技術
第一節 限製性內切酶
第二節 凝膠電泳
第三節 質粒
第四節 宿主細胞
第五節 轉化
第六節 電轉化
第七節 重組質粒的分離和分析
第八節 第一個重組DNA分子
第九節 模式生物
參考文獻
第五章 基因分離和錶達的重要方法
第一節 生化學傢和分子遺傳學傢麵臨的挑戰
第二節 分子生物學傢的解決辦法：文庫的構建和篩選
參考文獻
第六章 全基因組分析新方法
第一節 人類基因組計劃的源流
第二節 染色體圖和標記
第三節 多級鳥槍剋隆文庫
第四節 錶達序列標簽
第五節 全基因組多級鳥槍法
第六節 人類基因組計劃的完成
第七節 生物信息學
第八節 其他重要技術
第九節 人類基因組分析及意義
第十節 基因之少與“垃圾”之多
推薦讀物
第七章 癌癥的DNA科學
……
實驗教程篇
答案與討論
附錄1 儀器、耗材與試劑
附錄2 培養基、試劑、貯存液的配製
附錄3 pAMP、pKAN、pBLU、pGREEN及λ噬菌體的限製酶切圖譜
附錄4 注意事項
索引

前言/序言

　　1984年，Greg是冷泉港實驗室的一個博士後，導師是Rich Robert。如果說研究工作是Greg生活中的首要內容，那麼本書的撰寫工作則可以看作Greg生活內容的第二個組成部分。本書的另一作者Dave認為，書中涉及的內容是引導讀者通嚮未知的DNA世界的鑰匙。鑒於當時沒有為中學高年級學生和大學低年級學生開設的分子生物學實驗技術課程，Greg想到：為什麼不建立一係列實驗方法，讓任何學生都有機會製備和分析重組DNA分子呢？
　　由此Dave開始瞭本書的撰寫工作，利用在Robert實驗室工作之餘的零碎時間，他寫瞭一個14頁的參考手冊，其中包含瞭Greg對開設重組DNA技術實驗室入門教程的內容的設想。Rich Robert（後來榮膺諾貝爾奬）以及很多傑齣的科學傢，非常慷慨地將他們的想法和各種實驗技巧提供給瞭我們。Doug Hanahan將他所采用的轉化大腸杆菌的極為簡化的方法與我們分享，ED Harlow實驗室的吹風機則嚮我們提供瞭一種靈敏而時髦的乾燥DNA沉澱的方法。
　　最終呈現在眼前的《重組DNA技術入門指南》是一部長達124頁的手稿，該手稿於1985年夏季在長島的師生中首次試用。次年我們添置瞭兩輛“載體大篷車”，裝載著離心機、加液器、電泳槽、水浴鍋、溫箱、試劑等物品，一直塞到瞭車頂，這麼多裝備足以在任何地方“重組”搭建起一個分子遺傳學實驗室。很多年夏天，我們駕駛著大篷車往來於美國各地，用本書中提及的實驗技術對成韆上萬的生物教師進行培訓，因此在那些夏天裏浮現在我們腦海中的記憶是很多地方和很多張麵孔的模糊印象。此間，Greg離開瞭冷泉港，赴哥倫比亞大學執教。Dave則成立瞭Dolan DNA學習中心。
　　1988年吉姆·沃森（James Watson）在冷泉港的一次午餐時，提齣瞭“DNA科學（DNA science）”一詞。對吉姆而言那不過是日常的、無意的評論——到那時他從事DNA研究差不多已經40年瞭。但對我們而言則是聽者有意，因為這個詞恰到好處地反映瞭我們想嚮學生介紹的新的DNA世界所具有的簡單特性：一門建立在生命分子基礎上的科學和一本將這門科學生動地介紹給學生的書。
　　在本書的第二版中，我們沿用瞭第一版中深入淺齣的說明文字講解屢經驗證的實驗技術的成功套路。我們保留瞭第一版中基本的實驗順序安排，即先介紹DNA的限製酶切、轉化、分離和分析，然後介紹如何應用這些技術來構建分析一個簡單的DNA重組分子。我們在新版裏避免對實驗技術進行過多的修改，因為這些實驗技術經檢驗證明是最好的，並且是在教學實驗中應用最為廣泛的基因操作技術。這些實驗和另外一些類似的實驗為帶領美國高中和大學生物係的學生登堂入室、瞭解分子遺傳學提供瞭幫助。
　　在過去的幾年中，我們對實驗技術和實驗思想的教學進行瞭改進，國傢癌癥中心（National Cancer Institute）的Steve Hughes嚮我們提供瞭用玻璃珠塗布大腸杆菌的方法，這讓我們再也不必使用酒精燈。我們也收錄瞭另外一些專門對基因産物進行操作的實驗技術，這至少也是對“生物學不隻是研究DNA'’批評的部分迴應。有人提供瞭用比色法測β內酰胺酶（即青黴素酶、氨苄青黴素抗性基因的蛋白産物）活性的簡易方法，以及用綠色熒光蛋白（GFP）來跟蹤蛋白質的錶達和蛋白質純化的原理，免除瞭使用柱子純化的麻煩。
　　新版雖然保留瞭第一版中一些經典的實驗方法，但對全書文字比例進行瞭大幅度的調整，增加瞭200多頁的新內容，展示瞭現今研究的最前沿。本書不僅僅是羅列事實，而且是進一步讓學生深入瞭解當今的實驗技術，介紹學科發展中的重要人物和他們做的一些重要實驗。分子生物學和發育生物學傢David Crotty也為新版提供瞭許多資料和深刻見解。
　　本書第二版前三章內容主要講述遺傳學的基本原理、DNA的結構和功能。在第一、二章中，通過簡單講解“如何得知DNA是遺傳物質”和“如何瞭解DNA的功能”來介紹發現DNA的曆史背景。第三章“基因調控”則講述瞭從經典的乳糖操縱子的研究時代直到現在我們所瞭解的基因的多重調控機製。
　　接下來的三章介紹的是小規模及大規模的DNA分析技術：第四章“DNA科學的基本工具和技術”講解實驗原理，第五章“重要基因的鑒彆和錶達”講述瞭研究單基因的現代技術，第六章“全基因組分析的現代方法”介紹瞭人類基因組測序時的各種競爭和同時處理上百個基因的新技術。
　　最後幾章著重討論瞭人類麵臨的主要問題。第七章“癌癥的DNA科學原理”描述瞭人們與癌癥抗爭的曆程以及近年來在與這種最為恐怖的疾病鬥爭中所取得的進步；第八章“DNA科學在人類遺傳學和進化研究中的應用”探索瞭人類遺傳變異的分子基礎及其與疾病的關係，還討論瞭人類物種形成問題，這一章也涉及瞭美國生物學意義上最初的優生學的真實情形。
　　盡管從第一版付梓至今，生物學有瞭很大的發展，但本書所包含的思想和技術是DNA實驗操作中必需的、最基本的思想和技術。盡管當前分子生物學研究越來越依靠測序儀和基因芯片，然而凝膠電泳仍然是初學者初登DNA殿堂的必經之路。雖然高等生物實驗材料在實驗中越來越受重視，但是隻要有溫箱等簡單的設備，以及花費幾個小時，低等的大腸杆菌仍能對生物學研究有所裨益。
　　與第一版的初衷相同，我們希望第二版的《DNA科學導論》能正確地預見和闡釋在未來很多年裏科學發展的主流趨勢。我們希望《DNA科學導論》成為初次探索生命分子的人手中一張簡單的地圖。隨著世界上越來越多的生物教師認識到為學生自由操作DNA提供機會的重要性，我們相信本書的意義將彌顯重要。

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