目錄
前言
第1章 緒論 1
1.1 分子生物學(xué)的概念 1
1.2 分子生物學(xué)研究的主要內(nèi)容 2
1.2.1 基因與基因組的結(jié)構(gòu)與功能 2
1.2.2 DNA的復(fù)制？轉(zhuǎn)錄和翻譯 2
1.2.3 基因表達(dá)調(diào)控的研究 2
1.2.4 DNA重組技術(shù) 3
1.2.5 結(jié)構(gòu)分子生物學(xué) 3
1.3 分子生物學(xué)與生物化學(xué)之間的關(guān)系
1.4 分子生物學(xué)發(fā)展的歷程 4
1.4.1 人類對(duì)DNA和遺傳信息傳遞的認(rèn)識(shí)階段 4
1.4.2 重組DNA技術(shù)的建立和發(fā)展階段 5
1.4.3 重組DNA技術(shù)的應(yīng)用和分子生物學(xué)的迅猛發(fā)展階段 5
1.4.4 對(duì)功能基因與基因組的研究階段 7
1.5 21世紀(jì)分子生物學(xué)發(fā)展的趨向 8
1.5.1 功能基因組學(xué) 8
1.5.2 蛋白質(zhì)組學(xué) 9
1.5.3 生物信息學(xué) 10
1.6 怎樣學(xué)好分子生物學(xué) 11
關(guān)鍵術(shù)語 12
思考題 12
第2章 核酸的結(jié)構(gòu)與功能 13
2.1 細(xì)胞內(nèi)的遺傳物質(zhì) 13
2.1.1 DNA是主要的遺傳物質(zhì) 13
2.1.2 RNA也是遺傳物質(zhì) 14
2.2 核酸的化學(xué)組成與共價(jià)結(jié)構(gòu) 14
2.2.1 核酸的化學(xué)組成 14
2.2.2 多聚核苷酸的結(jié)構(gòu) 16
2.3 DNA的高級(jí)結(jié)構(gòu) 18
2.3.1 雙螺旋模型的特征 18
2.3.2 DNA高級(jí)結(jié)構(gòu)的其他形式 19
2.4 真核生物的染色體及其組裝 25
2.4.1 真核生物的染色體 25
2.4.2 染色體中的蛋白質(zhì) 26
2.4.3 核小體的形成 27
2.4.4 染色質(zhì)的高級(jí)結(jié)構(gòu) 28
2.5 RNA的結(jié)構(gòu)與功能 30
2.5.1 RNA的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及與DNA的區(qū)別 31
2.5.2 RNA在細(xì)胞中的分布 31
2.5.3 細(xì)胞中RNA分類概述 32
2.6 核酸的變性？復(fù)性與分子雜交 37
2.6.1 核酸的變性 37
2.6.2 核酸的復(fù)性與分子雜交 39
關(guān)鍵術(shù)語 42
思考題 42
第3章 基因與基因組的結(jié)構(gòu)和功能 43
3.1 基因的概念 43
3.1.1 基因與DNA的關(guān)系 44
3.1.2 基因與多肽鏈的關(guān)系 45
3.2 基因的命名 46
3.3 基因組 47
3.3.1 基因組的概念 47
3.3.2 基因及基因組的大小與C值悖理 48
3.4 病毒及其基因組 49
3.4.1 病毒基因組的一般特點(diǎn) 49
3.4.2 病毒的核酸 50
3.4.3 噬菌體基因組 51
3.4.4 逆轉(zhuǎn)錄病毒及其基因組 53
3.5 細(xì)菌基因組 59
3.5.1 細(xì)菌基因組的一般特點(diǎn) 59
3.5.2 細(xì)菌的染色體基因組 59
3.6 真核生物基因組 61
3.6.1 真核生物基因組的特點(diǎn) 61
3.6.2 真核生物基因組的結(jié)構(gòu) 61
3.6.3 真核生物基因組的序列異質(zhì)性 66
3.6.4 線粒體基因與基因組的結(jié)構(gòu) 75
3.6.5 葉綠體基因與基因組的結(jié)構(gòu)與功能 76
3.6.6 人類基因組簡(jiǎn)介 78
關(guān)鍵術(shù)語 86
思考題 86
第4章 DNA的復(fù)制 87
4.1 DNA 復(fù)制概述 87
4.1.1 DNA復(fù)制的基本概念 89
4.1.2 復(fù)制方向 91
4.1.3 復(fù)制方式 92
4.1.4 DNA復(fù)制的酶體系 94
4.1.5 DNA的半不連續(xù)復(fù)制 99
4.1.6 DNA合成的保真性 100
4.1.7 DNA拓?fù)洚悩?gòu)酶 101
4.2 DNA復(fù)制的機(jī)制 102
4.2.1 大腸桿菌復(fù)制的起始 102
4.2.2 真核生物DNA復(fù)制起點(diǎn)的結(jié)構(gòu) 103
4.2.3 大腸桿菌DNA復(fù)制的延伸 104
4.2.4 復(fù)制的終止 107
4.3 真核生物DNA的復(fù)制 108
4.3.1 真核生物的DNA聚合酶 108
4.3.2 真核生物染色體端粒的復(fù)制 109
4.4 原核細(xì)胞DNA復(fù)制的調(diào)控 112
4.4.1 大腸桿菌染色體DNA的復(fù)制調(diào)控 112
4.4.2 ColEⅠ質(zhì)粒DNA的復(fù)制調(diào)控 113
4.4.3 單鏈DNA噬菌體的復(fù)制調(diào)控 113
4.4.4 λ噬菌體DNA的復(fù)制調(diào)控 113
4.5 真核生物DNA 復(fù)制調(diào)控概述 114
關(guān)鍵術(shù)語 115
思考題 115
第5章 DNA 的損傷？修復(fù)和基因突變 116
5.1 DNA的損傷 116
5.1.1 DNA分子的自發(fā)性損傷 116
5.1.2 物理因素引起的DNA損傷 118
5.1.3 化學(xué)因素引起的DNA損傷 118
5.2 DNA的修復(fù) 119
5.2.1 直接修復(fù) 119
5.2.2 切除修復(fù) 120
5.2.3 錯(cuò)配修復(fù) 122
5.2.4 重組修復(fù) 123
5.2.5 易錯(cuò)修復(fù)和SOS反應(yīng) 124
5.3 基因突變 126
5.3.1 基因突變的類型 126
5.3.2 DNA誘變劑 127
5.3.3 誘變劑和致癌劑的檢測(cè) 129
5.3.4 基因突變的后果 129
關(guān)鍵術(shù)語 130
思考題 130
第6章 DNA的重組與轉(zhuǎn)座 131
6.1 同源重組 132
6.1.1 同源重組的分子模型 132
6.1.2 同源重組的酶學(xué)分子機(jī)制 134
6.1.3 酵母的減數(shù)分裂重組 137
6.1.4 異源雙鏈與基因轉(zhuǎn)換 138
6.1.5 細(xì)菌的基因轉(zhuǎn)移與DNA重組 139
6.2 特異位點(diǎn)重組 141
6.3 DNA的轉(zhuǎn)座 144
6.3.1 轉(zhuǎn)座子的概念 144
6.3.2 轉(zhuǎn)座子的分類 144
6.3.3 轉(zhuǎn)座子的轉(zhuǎn)座機(jī)制 146
6.3.4 轉(zhuǎn)座子轉(zhuǎn)座的基本特征 149
6.3.5 轉(zhuǎn)座子轉(zhuǎn)座引起的遺傳學(xué)效應(yīng) 149
6.3.6 真核生物的轉(zhuǎn)座子 150
6.4 逆轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)座子 154
6.4.1 逆轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)座子的概念 154
6.4.2 逆轉(zhuǎn)座子的結(jié)構(gòu)和作用機(jī)制 154
6.4.3 逆轉(zhuǎn)座子的生物學(xué)意義 157
關(guān)鍵術(shù)語 159
思考題 159
第7章 RNA的轉(zhuǎn)錄 160
7.1 RNA轉(zhuǎn)錄概述 160
7.1.1 RNA轉(zhuǎn)錄的一般特點(diǎn) 160
7.1.2 原核生物和真核生物基因轉(zhuǎn)錄的差異 162
7.2 啟動(dòng)子的結(jié)構(gòu)與功能 162
7.2.1 啟動(dòng)子的結(jié)構(gòu) 163
7.2.2 啟動(dòng)子的功能 163
7.3 細(xì)菌的RNA聚合酶 166
7.3.1 RNA聚合酶概述 166
7.3.2 大腸桿菌的RNA聚合酶 166
7.3.3 T7RNA聚合酶 168
7.3.4 σ因子的結(jié)構(gòu)與功能 168
7.3.5 核心聚合酶的結(jié)構(gòu)與功能 170
7.3.6 RNA聚合酶全酶的結(jié)構(gòu)與功能 172
7.3.7 原核生物RNA的轉(zhuǎn)錄過程 176
7.4 真核生物的RNA 聚合酶及其轉(zhuǎn)錄 182
7.4.1 真核生物基因轉(zhuǎn)錄的特點(diǎn) 182
7.4.2 真核生物基因轉(zhuǎn)錄的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng) 183
7.4.3 研究真核生物基因轉(zhuǎn)錄起點(diǎn)的技術(shù) 184
7.4.4 真核生物基因轉(zhuǎn)錄的RNA聚合酶 185
7.5 真核生物基因轉(zhuǎn)錄的啟動(dòng)子 188
7.6 類型Ⅱ基因轉(zhuǎn)錄的轉(zhuǎn)錄因子 193
7.7 類型Ⅱ基因轉(zhuǎn)錄起始復(fù)合物的裝配 199
7.8 類型Ⅰ和Ⅲ基因轉(zhuǎn)錄的轉(zhuǎn)錄因子 201
7.9 RNA轉(zhuǎn)錄的抑制 205
7.9.1 嘌呤和嘧啶類似物 206
7.9.2 DNA模板功能的抑制物 206
7.9.3 RNA聚合酶的抑制物 208
關(guān)鍵術(shù)語 208
思考題 208
第8章 RNA轉(zhuǎn)錄后的剪接與加工 209
8.1 原核生物RNA 的轉(zhuǎn)錄后加工 209
8.1.1 原核生物rRNA前體的加工 209
8.1.2 原核生物tRNA前體的加工 210
8.1.3 原核生物mRNA前體的加工 212
8.2 真核生物RNA的加工 213
8.2.1 真核生物tRNA前體的轉(zhuǎn)錄后加工 213
8.2.2 真核生物rRNA前體的轉(zhuǎn)錄加工 215
8.2.3 細(xì)胞核mRNA前體剪接概述 216
8.2.4 細(xì)胞核mRNA前體剪接的機(jī)制 219
8.2.5 RNA的自我剪接 228
8.2.6 核酶 234
8.3 真核生物mRNA 前體的選擇性剪接 235
8.4 反式剪接 239
8.5 mRNA5端加帽 241
8.6 mRNA3端的多聚腺苷酸化 243
8.7 RNA的編輯 245
8.7.1 RNA編輯的機(jī)制 246
8.7.2 RNA編輯的類型 248
8.7.3 RNA編輯的生物學(xué)意義 249
8.8 RNA的再編碼 250
8.9 RNA干涉 251
8.9.1 RNA干涉概述 251
8.9.2 RNA干涉的分子機(jī)制 252
8.9.3 RNAi在異染色質(zhì)形成和基因沉默中的作用 254
8.9.4 短干涉RNA的擴(kuò)增 255
8.9.5 RNA干涉的幾個(gè)重要特征 256
8.9.6 RNA干涉的生理意義 257
8.9.7 RNA干涉的應(yīng)用 257
關(guān)鍵術(shù)語 258
思考題 258
第9章 原核生物基因表達(dá)的精細(xì)調(diào)控 260
9.1 基因表達(dá)調(diào)控概述 260
9.2 原核基因表達(dá)調(diào)控的若干概念 261
9.2.1 細(xì)菌細(xì)胞對(duì)營(yíng)養(yǎng)的適應(yīng) 261
9.2.2 順式作用元件和反式作用因子 262
9.2.3 結(jié)構(gòu)基因和調(diào)節(jié)基因 262
9.2.4 操縱基因和阻遏蛋白 263
9.2.5 組成型蛋白和調(diào)節(jié)蛋白 263
9.2.6 操縱子 263
9.2.7 原核生物基因?qū)φ{(diào)控作用做出反應(yīng)的類型 264
9.2.8 小分子效應(yīng)物的作用 264
9.3 乳糖操縱子的調(diào)控 265
9.3.1 乳糖操縱子的負(fù)調(diào)控 265
9.3.2 乳糖操縱子的正調(diào)控 268
9.4 阿拉伯糖操縱子的調(diào)控 271
9.5 色氨酸操縱子的兩級(jí)調(diào)控 273
9.5.1 色氨酸操縱子的阻遏調(diào)控 273
9.5.2 色氨酸操縱子的衰減系統(tǒng) 274
9.6 受雙啟動(dòng)子調(diào)控的半乳糖操縱子 278
9.7 細(xì)菌的應(yīng)急反應(yīng) 280
9.8 正調(diào)控系統(tǒng)和負(fù)調(diào)控系統(tǒng) 281
9.9 受多重啟動(dòng)子調(diào)控的操縱子 284
9.10 重疊基因的調(diào)控作用 285
9.11 細(xì)菌中DNAG蛋白質(zhì)的相互作用 287
關(guān)鍵術(shù)語 289
思考題 289
第10章 真核生物的基因表達(dá)調(diào)控 290
10.1 真核基因表達(dá)調(diào)控的特點(diǎn) 290
10.2 真核細(xì)胞基因表達(dá)調(diào)控的不同層次 292
10.3 DNA染色體水平的調(diào)控 293
10.3.1 染色質(zhì)結(jié)構(gòu)狀態(tài)的調(diào)控 293
10.3.2 異染色質(zhì)化 294
10.3.3 組蛋白對(duì)基因活性的影響 294
10.3.4 組蛋白的乙�；�-去乙酰化 295
10.3.5 活性染色質(zhì)對(duì)DNase的敏感性 297
10.3.6 非組蛋白 298
10.3.7 核基質(zhì)與基因活化 300
10.3.8 基因的丟失 301
10.3.9 基因的擴(kuò)增 301
10.3.10 染色體基因的重排 302
10.4 DNA序列水平上的調(diào)控 305
10.4.1 DNA甲基化 305
10.4.2 DNA甲基化與轉(zhuǎn)錄抑制 306
10.4.3 甲基化影響DNA與蛋白質(zhì)的相互作用 306
10.5 真核生物基因轉(zhuǎn)錄水平的調(diào)控 307
10.5.1 真核生物與原核生物轉(zhuǎn)錄調(diào)控的區(qū)別 307
10.5.2 真核生物基因基礎(chǔ)轉(zhuǎn)錄的調(diào)節(jié) 308
10.5.3 真核生物轉(zhuǎn)錄調(diào)控的順式作用元件 309
10.6 真核基因表達(dá)的轉(zhuǎn)錄后水平調(diào)控 318
10.6.1 酪蛋白mRNA的穩(wěn)定性 318
10.6.2 轉(zhuǎn)鐵蛋白受體mRNA的穩(wěn)定性 318
10.7 轉(zhuǎn)錄因子對(duì)基因表達(dá)的調(diào)控 319
10.7.1 細(xì)胞對(duì)轉(zhuǎn)錄因子的調(diào)控 319
10.7.2 轉(zhuǎn)錄激活因子的類型與結(jié)構(gòu) 324
10.7.3 轉(zhuǎn)錄激活因子結(jié)合DNA的結(jié)構(gòu)基序 327
10.7.4 調(diào)控蛋白對(duì)特異DNA序列的識(shí)別 333
關(guān)鍵術(shù)語 334
思考題 334
主要參考文獻(xiàn) 335
索引 337