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第1章 绪论1

1．1 分子生物学的概念1

1．2 分子生物学研究的主要内容1

1．2．1 基因与基因组的结构与功能1

1．2．2 DNA的复制、转录和翻译1

1．2．3 基因表达调控的研究2

1．2．4 DNA重组技术2

1．2．5 结构分子生物学2

1．3 分子生物学与生物化学之间的关系2

1．4 分子生物学发展的历程3

1．4．1 人类对DNA和遗传信息传递的认识阶段3

1．4．2 重组DNA技术的建立和发展阶段3

1．4．3 重组DNA技术的应用和分子生物学的迅猛发展阶段4

1．5 21世纪分子生物学发展的趋向5

1．5．1 功能基因组学5

1．5．2 蛋白质组学6

1．5．3 生物信息学6

【本章重点归纳】7

【思考题】7

第2章 核酸的结构与功能8

2．1 细胞内的遗传物质8

2．1．1 DNA是主要的遗传物质8

2．1．2 RNA也是遗传物质9

2．2 核酸的化学组成与共价结构9

2．2．1 核酸的化学组成9

2．2．2 多聚核苷酸的结构11

2．3 DNA的高级结构与功能11

2．3．1 双螺旋模型特征11

2．3．2 DNA高级结构的其他形式12

2．3．3 DNA结构的动态性与精细结构16

2．3．4 DNA的超螺旋结构与拓扑学性质18

2．4 真核生物的染色体及其组装20

2．4．1 真核生物的染色体20

2．4．2 染色体中的蛋白质21

2．4．3 核小体的形成22

2．4．4 染色质的高级结构22

2．5 RNA的结构与功能23

2．5．1 RNA的结构特点及与DNA的区别24

2．5．2 RNA在细胞中的分布24

2．5．3 细胞中RNA分类概述25

2．6 核酸的变性、复性与分子杂交28

2．6．1 核酸的变性28

2．6．2 核酸的复性与分子杂交30

【本章重点归纳】32

【思考题】33

第3章 基因与基因组的结构与功能34

3．1 基因的概念34

3．1．1 基因与DNA的关系34

3．1．2 基因与多肽链的关系35

3．2 基因的命名36

3．3 基因组37

3．3．1 基因组的概念37

3．3．2 基因及基因组的大小与C值矛盾37

3．4 病毒及其基因组39

3．4．1 病毒基因组一般特点39

3．4．2 病毒的核酸39

3．4．3 噬菌体基因组40

3．4．4 几种病毒的基因组42

3．5 细菌基因组44

3．5．1 细菌基因组的一般特点44

3．5．2 细菌的染色体基因组45

3．6 真核生物基因组46

3．6．1 真核生物基因组的特点46

3．6．2 真核生物基因组的结构46

3．6．3 线粒体基因与基因组的结构59

3．6．4 叶绿体基因与基因组的结构与功能60

3．6．5 人类基因组简介61

【本章重点归纳】72

【思考题】75

第4章 DNA的复制76

4．1 DNA复制概述76

4．1．1 DNA复制的一些概念77

4．1．2 复制方向79

4．1．3 复制方式80

4．1．4 DNA复制的酶体系82

4．1．5 DNA的半不连续复制86

4．1．6 DNA合成的保真性87

4．1．7 DNA拓扑异构酶87

4．1．8 单链DNA结合蛋白89

4．2 细菌DNA复制的机制89

4．2．1 大肠杆菌复制的起始89

4．2．2 真核生物DNA复制的引发91

4．2．3 大肠杆菌复制的延伸91

4．2．4 复制的终止94

4．3 真核生物DNA的复制95

4．3．1 真核生物的DNA聚合酶95

4．3．2 真核生物染色体端粒的复制96

4．4 原核细胞DNA复制的调控98

4．4．1 大肠杆菌染色体DNA的复制调控98

4．4．2 ColEl质粒DNA的复制调控98

4．4．3 R6K质粒DNA的复制调控99

4．4．4 单链DNA噬菌体的复制调控99

4．4．5 λ噬菌体DNA的复制调控99

4．5 真核生物DNA复制调控简述100

4．5．1 病毒SV40 DNA的复制调控100

4．5．2 腺病毒DNA的复制调控101

4．5．3 酵母染色体DNA的复制调控101

【本章重点归纳】101

【思考题】103

第5章 DNA的损伤、修复和基因突变104

5．1 DNA的损伤104

5．1．1 DNA分子的自发性损伤104

5．1．2 物理因素引起的DNA损伤105

5．1．3 化学因素引起的DNA损伤105

5．2 DNA的修复106

5．3 基因突变111

【本章重点归纳】114

【思考题】114

第6章 DNA的重组与转座115

6．1 同源重组115

6．1．1 同源重组的分子模型115

6．1．2 同源重组的酶学分子机制117

6．1．3 酵母的减数分裂重组119

6．1．4 异源双链与基因转换120

6．1．5 细菌的基因转移与DNA重组121

6．2 特异位点重组122

6．3 DNA的转座125

6．3．1 转座子的概念125

6．3．2 转座子的分类125

6．3．3 转座子的转座机制126

6．3．4 转座子转座的基本特征128

6．3．5 DNA转座引起的遗传学效应129

6．3．6 真核生物的转座子129

6．4 逆转录转座子132

【本章重点归纳】136

【思考题】137

第7章 RNA的转录合成138

7．1 RNA转录概述138

7．1．1 RNA转录的一般特点138

7．1．2 原核生物和真核生物基因转录的差异139

7．2 启动子的结构与功能139

7．2．1 启动子的结构139

7．2．2 启动子的功能140

7．3 细菌的RNA聚合酶142

7．3．1 RNA聚合酶概述142

7．3．2 大肠杆菌的RNA聚合酶142

7．3．3 T7 RNA聚合酶143

7．3．4 σ因子的结构与功能143

7．3．5 核心聚合酶的结构与功能145

7．3．6 RNA聚合酶全酶的结构与功能146

7．3．7 原核生物RNA的转录过程150

7．4 真核生物的RNA聚合酶及其转录155

7．4．1 真核生物基因转录概述155

7．4．2 真核生物基因转录的RNA聚合酶156

7．5 真核基因转录的启动子159

7．6 类型Ⅱ基因转录的转录因子163

7．7 类型Ⅱ基因转录起始复合物的装配167

7．8 类型Ⅰ和Ⅲ的转录因子169

7．9 RNA转录的抑制173

【本章重点归纳】174

【思考题】177

第8章 RNA转录的剪接与加工178

8．1 原核生物RNA的转录后加工178

8．1．1 原核生物rRNA前体的加工178

8．1．2 原核生物tRNA前体的加工179

8．1．3 原核生物mRNA前体的加工180

8．2 真核生物RNA的加工181

8．2．1 真核生物tRNA前体的转录后加工181

8．2．2 真核生物rRNA前体的转录加工182

8．2．3 细胞核mRNA前体剪接概述184

8．2．4 细胞核mRNA前体剪接机制和过程185

8．2．5 真核生物mRNA前体的选择性剪接193

8．2．6 RNA的自我剪接195

8．2．7 核酶199

8．3 反式剪接200

8．4 mRNA 5＇端加帽201

8．5 mRNA 3＇端的多聚腺苷酸化203

8．6 多聚腺苷酸化作用的机制204

8．7 前体mRNA的剪切和多聚腺苷酸化205

8．8 mRNA加工事件的协同运作206

8．9 RNA的编辑210

8．9．1 RNA编辑的机制210

8．9．2 RNA编辑的类型212

8．9．3 RNA编辑的生物学意义213

8．10 RNA的再编码213

8．11 RNA干扰214

【本章重点归纳】218

【思考题】220

第9章 遗传密码与蛋白质的生物合成221

9．1 遗传密码的破译221

9．2 遗传密码的基本特性222

9．3 蛋白质的生物合成226

9．3．1 概述226

9．3．2 蛋白质生物合成的分子基础226

9．3．3 蛋白质生物合成的过程230

9．3．4 蛋白质合成的抑制244

9．3．5 蛋白质合成的调节244

9．4 蛋白质合成后的运输249

9．5 蛋白质前体的共价修饰253

9．6 蛋白质的折叠254

【本章重点归纳】255

【思考题】256

第10章 原核生物基因表达调控257

10．1 基因表达调控概述257

10．2 原核基因表达调控的若干概念258

10．3 乳糖操纵子的调控260

10．4 阿拉伯糖操纵子的调控267

10．5 色氨酸操纵子的调控270

10．6 受双启动子调控的半乳糖操纵子274

10．7 组氨酸操纵子的调控275

10．8 细菌的应急反应275

10．9 正调控系统和负调控系统276

10．10 受多重启动子调控的操纵子278

10．11 重叠基因的调控作用279

10．12 细菌中DNA-蛋白质的相互作用279

10．13 综合实例——噬菌体基因的表达调控284

10．13．1 噬菌体的生活周期284

10．13．2 噬菌体裂解过程中基因表达调控是级联反应285

10．13．3 噬菌体SP01-替换σ亚基改变宿主的转录对象286

10．13．4 T4噬菌体-修饰核心酶并替换σ亚基改变宿主的转录对象286

10．13．5 T7噬菌体——RNA聚合酶的代换286

10．13．6 λ噬菌体基因组的表达调控287

【本章重点归纳】293

【思考题】294

第11章 真核生物的基因表达调控295

11．1 真核基因表达调控的特点295

11．2 真核细胞基因表达调控的不同层次296

11．3 DNA染色体水平的调控297

11．4 DNA水平上的调控307

11．5 真核基因转录水平的调控308

11．6 基因表达的转录后水平的调控318

11．7 转录因子对基因表达的调控320

11．7．1 细胞对转录因子的调控320

11．7．2 转录激活因子的类型与结构325

11．7．3 转录激活因子结合DNA的结构基序327

11．7．4 与DNA相互作用的其他蛋白质因子332

11．7．5 调控蛋白对特异DNA序列的识别334

11．8 甾体激素对基因转录的调控334

11．8．1 甾体激素的应答元件334

11．8．2 甾体激素对基因转录的调控335

11．9 RNA结合蛋白对基因表达的调控335

【本章重点归纳】337

【思考题】338

第12章 病毒的分子生物学简介339

12．1 病毒基因组的一般结构339

12．2 病毒基因组的复制339

12．3 逆转录病毒342

12．4 逆转录的生物学意义345

12．5 腺病毒346

12．6 丙型肝炎病毒348

12．7 艾滋病与HIV349

12．8 病毒对宿主细胞的影响353

12．9 病毒与肿瘤发生354

12．10 病毒的基因工程疫苗及病毒载体354

12．11 亚病毒354

【本章重点归纳】356

【思考题】356

参考文献357

索引359