本书以“组学”为主线，以技术为驱动，以应用为导向。编写的思路是从基因、基因组及其表达产物蛋白质等生物大分子的结构与功能入手奠定分子生物学基础，以生物大分子的分离纯化、分子杂交、核酸扩增、基因工程等技术为重点夯实分子操作技术手段，以基因组学、转录组学、蛋白质组学、代谢组学等组学技术，结合大数据与生物信息学分析等拓展分子生物学研究路径，以分子生物学在感染性疾病、遗传代谢疾病、线粒体疾病、肿瘤等的诊断和治疗的典型案例为基础提升分子生物学在精准医疗和个体化医疗的作用，以非编码RNA调控研究前沿、纳米生物材料交叉前沿及基因编辑技术前沿等拓宽分子生物学领域。

本书结构新颖、逻辑清晰，基础知识与研究前沿、热点相结合，具有较强的启发性和引导性，可作为高等院校医学、生物类相关专业研究生以及高年级本科生的教材，也可以作为生命科学研究人员的参考用书。

前辅文
1 绪论
  1.1 分子生物学的基本概念
  1.2 分子生物学的发展简史
   1.2.1 分子生物学学科起源
   1.2.2 现代分子生物学的建立和发展
   1.2.3 初步认识生命本质并开始改造生命的深入发展阶段
  1.3 分子生物学的主要研究内容
   1.3.1 核酸的分子生物学
   1.3.2 蛋白质的分子生物学
   1.3.3 细胞信号转导的分子生物学
  1.4 分子生物学与医学的关系
2 核酸的结构与功能
  2.1 核酸与基因组
   2.1.1 核酸的发现
   2.1.2 核酸的分类
   2.1.3 核酸的结构
   2.1.4 基因与基因组
  2.2 编码序列与非编码序列
  2.3 基因的结构与功能
   2.3.1 基因的分类
   2.3.2 基因的结构
   2.3.3 基因的功能
  2.4 基因组的结构与功能
   2.4.1 原核生物基因组的结构与功能
   2.4.2 真核生物基因组的结构与功能
   2.4.3 病毒基因组的结构与功能
3 蛋白质的结构与功能
  3.1 蛋白质的结构与修饰
   3.1.1 蛋白质的一级结构
   3.1.2 蛋白质的高级结构
   3.1.3 蛋白质的修饰
  3.2 蛋白质的分类与功能
   3.2.1 蛋白质的分类
   3.2.2 蛋白质的功能
  3.3 蛋白质与核酸的相互作用
   3.3.1 蛋白质-核酸分子相互作用的概述
   3.3.2 蛋白质-核酸分子相互作用的机制
   3.3.3 蛋白质-核酸分子相互作用的功能
   3.3.4 蛋白质-核酸分子结合位点的定义和性质
  3.4 重要的活性肽
   3.4.1 肽类的概述
   3.4.2 重要的生物活性肽
4 生物大分子的分离纯化
  4.1 生物大分子的制备
   4.1.1 概述
   4.1.2 生物大分子制备的前处理
   4.1.3 生物大分子的分离纯化
  4.2 核酸的分离纯化
   4.2.1 核酸分离纯化的原则及技术路线
   4.2.2 真核细胞基因组DNA的分离纯化
   4.2.3 质粒DNA的提取与纯化
   4.2.4 真核细胞RNA的分离纯化
  4.3 蛋白质的分离纯化
   4.3.1 分离纯化的总原则
   4.3.2 材料的选择及预处理
   4.3.3 蛋白质的提取方法
   4.3.4 蛋白质的分离纯化
   4.3.5 蛋白质样品的纯度鉴定
   4.3.6 蛋白质的定量
5 分子杂交
  5.1 核酸杂交的概述
   5.1.1 核酸杂交的基本原理
   5.1.2 核酸探针
  5.2 核酸分子杂交
   5.2.1 固相核酸分子杂交
   5.2.2 原位核酸分子杂交
   5.2.3 液相核酸分子杂交
  5.3 蛋白质印迹
   5.3.1 蛋白质印迹的基本原理
   5.3.2 蛋白质印迹的操作过程
   5.3.3 蛋白质印迹的应用
6 核酸扩增
  6.1 PCR概述
  6.2 PCR基本原理
  6.3 PCR体系
   6.3.1 模板
   6.3.2 引物
   6.3.3 DNA聚合酶
   6.3.4 dNTP
   6.3.5 PCR缓冲液
   6.3.6 PCR热循环
   6.3.7 PCR一般方案
  6.4 PCR相关技术
   6.4.1 逆转录PCR
   6.4.2 诱导定点突变PCR
  6.5 荧光定量PCR
   6.5.1 基本原理
   6.5.2 荧光染料法
   6.5.3 荧光探针法
   6.5.4 定量方法
  6.6 其他核酸扩增技术
   6.6.1 核酸序列依赖性扩增
   6.6.2 连接酶链反应技术
   6.6.3 环介导等温扩增技术
7 基因工程
  7.1 工具酶
   7.1.1 限制性内切核酸酶
   7.1.2 DNA聚合酶
   7.1.3 DNA连接酶
   7.1.4 外切核酸酶
   7.1.5 碱性磷酸酶
   7.1.6 S1核酸酶
  7.2 载体
   7.2.1 克隆载体
   7.2.2 表达载体
   7.2.3 穿梭载体
  7.3 分子克隆的基本步骤
   7.3.1 目的基因的获取
   7.3.2 载体的选择
   7.3.3 目的基因和载体的连接
   7.3.4 将重组DNA导入受体细胞
   7.3.5 重组体的筛选和鉴定
  7.4 外源基因的表达和转基因技术
   7.4.1 原核细胞表达
   7.4.2 真核细胞表达
   7.4.3 动物转基因技术
   7.4.4 植物转基因技术
   7.4.5 转基因技术的应用
  7.5 基因打靶技术
   7.5.1 概念和基本原理
   7.5.2 基因敲除的方法和基本步骤
   7.5.3 基因打靶技术的应用
  7.6 基因沉默技术
   7.6.1 RNA干扰的机制
   7.6.2 RNA干扰技术的基本流程
   7.6.3 RNA干扰技术的应用
8 基因组学与后基因组学
  8.1 基因组学
   8.1.1 基因组学概述
   8.1.2 基因组学研究内容
   8.1.3 基因组学分析技术
  8.2 转录组学
   8.2.1 转录组学概述
   8.2.2 转录组学研究内容
   8.2.3 转录组学研究方法
  8.3 蛋白质组学
   8.3.1 蛋白质组学概述
   8.3.2 蛋白质组学研究内容
   8.3.3 蛋白质组学分析技术
  8.4 表观遗传组学
   8.4.1 表观遗传组学概述
   8.4.2 表观遗传组学研究内容
   8.4.3 表观遗传组学分析技术
  8.5 代谢组学
   8.5.1 代谢组学概述
   8.5.2 代谢组学研究方法
   8.5.3 代谢组学分析技术
9 生物信息学简述
  9.1 生物信息学数据库
   9.1.1 NCBI
   9.1.2 UCSC Genome Browser
   9.1.3 Ensembl
  9.2 基因组大数据分析
   9.2.1 高通量测序数据的常规分析
   9.2.2 DNA甲基化组学分析
   9.2.3 转录组分析
  9.3 蛋白质数据分析
10 基因诊断与基因治疗
  10.1 基因诊断概述
   10.1.1 基因诊断的概念
   10.1.2 基因诊断的策略
   10.1.3 基因诊断的方法
  10.2 感染性疾病的基因诊断
   10.2.1 病毒的基因诊断
   10.2.2 细菌的基因诊断
   10.2.3 其他病原微生物的基因诊断
  10.3 遗传病的基因诊断
   10.3.1 血红蛋白病的基因诊断
   10.3.2 血友病的基因诊断
   10.3.3 成人型多囊肾病的基因诊断
   10.3.4 其他遗传病的基因诊断
  10.4 肿瘤的基因诊断
   10.4.1 白血病的基因诊断
   10.4.2 淋巴瘤的基因诊断
   10.4.3 乳腺癌的基因诊断
   10.4.4 结直肠癌的基因诊断
   10.4.5 肺癌的基因诊断
  10.5 基因治疗
   10.5.1 基因治疗的策略
   10.5.2 基因治疗的基本程序
   10.5.3 基因治疗的靶向
   10.5.4 反义核酸在基因治疗中的应用
   10.5.5 多药耐药基因在基因治疗中的应用
   10.5.6 基因治疗的现状与前景
   10.5.7 基因治疗中存在的问题及对策
11 非编码RNA
  11.1 非编码RNA概述
  11.2 非编码RNA的分类和功能
   11.2.1 非编码RNA的分类
   11.2.2 各种非编码RNA功能简述
  11.3 RNA干扰与小RNA
   11.3.1 干扰小RNA
   11.3.2 microRNA的研究及应用
  11.4 长链非编码RNA
   11.4.1 lncRNA的起源、定位与特征
   11.4.2 lncRNA的功能及调控机制
   11.4.3 lncRNA功能的研究方法
  11.5 非编码RNA与人类疾病
   11.5.1 miRNA、lncRNA与疾病发生
   11.5.2 miRNA、lncRNA与疾病的诊断治疗
12 个体化医疗和精准医疗
  12.1 精准医疗及其形成的科学背景
   12.1.1 精准医疗的概念
   12.1.2 精准医疗的典型案例
   12.1.3 现代传统医学及其局限性
   12.1.4 个体化医疗
   12.1.5 其他医疗模式
   12.1.6 精准医疗与中医
   12.1.7 精准医疗的现代科学发展背景
  12.2 各种组学在精准医疗中的应用
   12.2.1 基因组学的应用及相关的分子生物学基础
   12.2.2 转录组学
   12.2.3 翻译组学
   12.2.4 蛋白质组学
   12.2.5 代谢组学
  12.3 精准医疗和分子诊断学
   12.3.1 伴随诊断
   12.3.2 液体活检
   12.3.3 单细胞组学技术
   12.3.4 生物芯片技术
  12.4 精准医疗和生物大数据
   12.4.1 构建生物学大数据的医学知识网络
   12.4.2 生物信息学
   12.4.3 系统生物学
  12.5 精准医疗的临床应用优势
  12.6 精准医疗在我国的发展状况
  12.7 精准医疗的前景及面临的挑战
13 线粒体功能与疾病
  13.1 线粒体形态结构与功能
   13.1.1 线粒体的形态结构
   13.1.2 线粒体的功能
  13.2 线粒体基因组
   13.2.1 线粒体基因组的结构
   13.2.2 线粒体基因组的特点
   13.2.3 线粒体基因表达的半自主性
  13.3 线粒体疾病
   13.3.1 线粒体疾病的病因
   13.3.2 线粒体疾病的分类
   13.3.3 线粒体疾病的诊断
   13.3.4 线粒体疾病的干预与治疗
14 纳米技术与分子生物学
  14.1 纳米技术
   14.1.1 纳米技术的概念
   14.1.2 纳米技术的发展简史
   14.1.3 纳米技术常用测量仪器
  14.2 纳米材料
   14.2.1 纳米材料的特性
   14.2.2 纳米材料的制备
   14.2.3 纳米材料的分类
  14.3 纳米技术与分子生物学的应用
   14.3.1 纳米技术在生物分子研究中的应用
   14.3.2 纳米技术在基因工程中的应用
   14.3.3 纳米技术在分子生物学中的应用工程
   14.3.4 纳米技术在分子生物学其他方面的应用
15 CRISPR/Cas基因编辑技术
  15.1 CRISPR/Cas系统概述
   15.1.1 CRISPR/Cas系统的历史回顾
   15.1.2 CRISPR/Cas系统的结构和分类
   15.1.3 CRISPR/Cas系统抵抗外源遗传物质入侵的机制
  15.2 几种常见的CRISPR/Cas系统
   15.2.1 CRISPR/Cas
   15.2.2 CRISPR/Cpf
   15.2.3 CRISPR/Cas13a
   15.2.4 Cas蛋白的变体
  15.3 CRISPR/Cas9系统的运输方式
  15.4 CRISPR/Cas系统的局限性以及采取的策略
  15.5 CRISPR/Cas系统的应用
   15.5.1 基因表达调控和功能研究
   15.5.2 DNA成像
   15.5.3 分子诊断
   15.5.4 基因治疗
   15.5.5 单碱基编辑技术
   15.5.6 新品种改良
   15.5.7 实验动物模型的建立
  15.6 CRISPR系统的现状和展望
索引