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目錄
前言
**章緒論1
1.1分子生物學的概念1
1.2分子生物學的內容1
1.3分子生物與其他學科的關系2
1.4分子生物的學習方法3
提要3
思考題4
第二章核酸的結構和功能5
2.1DNA是主要的遺傳物質5
2.2核酸的組成成分6
2.2.1戊糖6
2.2.2含氮堿基7
2.2.3核苷7
2.2.4核苷酸8
2.3核酸的一級結構11
2.4DNA的二級結構12
2.4.1雙螺旋結構的實驗依據12
2.4.2DNA雙螺旋結構的要點12
2.4.3DNA二級結構的其他類型14
2.5DNA的高級結構18
2.5.1環狀DNA的超螺旋結構18
2.5.2真核生物染色體的結構20
2.6RNA的結構和功能21
2.6.1tRNA21
2.6.2rRNA23
2.6.3mRNA和hnRNA23
2.6.4snRNA和snoRNA24
2.6.5asRNA和RNAi24
2.6.6非編碼RNA的多樣性24
2.7核酸的性質25
2.7.1一般理化性質25
2.7.2紫外吸收性質26
2.7.3核酸結構的穩定性27
2.7.4核酸的變性27
2.7.5核酸的復性28
2.8核酸的研究方法29
2.8.1核酸的提取與沉淀29
2.8.2核酸的電泳分離30
2.8.3核酸的超速離心31
2.8.4核酸的分子雜交31
2.8.5DNA芯片技術及應用32
2.8.6DNA的化學合成33
2.9核酸的序列測定33
2.9.1鏈終止法33
2.9.2新一代高通量測序技術35
提要36
思考題37
第三章基因和基因組39
3.1基因的概念39
3.2基因的類型41
3.2.1基因家族和基因簇41
3.2.2假基因43
3.2.3重疊基因43
3.2.4移動基因44
3.2.5斷裂基因44
3.3基因組49
3.3.1基因組的概念49
3.3.2病毒的基因組50
3.3.3原核生物的基因組50
3.4真核生物的基因組52
3.4.1真核生物基因組的特點52
3.4.2真核生物基因組的重復序列53
3.4.3線粒體基因組的結構57
3.4.4葉綠體基因組的結構58
3.5結構基因組學59
3.5.1遺傳圖譜和物理圖譜59
3.5.2重疊群的建立60
3.5.3高分辨率物理圖譜的制作61
3.5.4序列測定62
3.5.5基因定位63
3.6功能基因組學63
3.6.1功能基因組學的概念63
3.6.2蛋白質組學64
3.6.3生物信息學68
提要69
思考題70
第四章DNA的生物合成72
4.1DNA復制的概況72
4.1.1DNA的半保留復制72
4.1.2復制的起點和方向73
4.2原核生物DNA的復制74
4.2.1參與原核生物DNA復制的酶和
蛋白質74
4.2.2復制的起始80
4.2.3DNA鏈的延伸81
4.2.4復制的終止84
4.3真核生物DNA的復制84
4.3.1參與真核生物DNA復制的酶和
蛋白質84
4.3.2真核生物DNA復制的特點86
4.3.3真核生物DNA復制的過程86
4.4DNA復制的其他方式90
4.4.1滾環復制90
4.4.2取代環復制90
4.4.3線形DNA末端復制的方式92
4.5DNA復制的高度忠實性93
4.6逆轉錄作用93
4.6.1逆轉錄病毒的結構94
4.6.2cDNA的合成96
4.6.3原病毒DNA的整合97
4.6.4逆轉錄作用的生物學意義98
4.7原核生物DNA復制的調控99
4.8真核生物DNA復制的調控99
4.8.1SV40病毒DNA復制的調控100
4.8.2酵母染色體DNA復制的調控100
4.9DNA的體外合成——聚合酶鏈式反應101
4.9.1PCR的基本原理101
4.9.2PCR反應體系的優化101
4.9.3PCR技術的擴展102
提要103
思考題105
第五章DNA的損傷與修復107
5.1DNA損傷的產生107
5.1.1DNA分子的自發性損傷107
5.1.2物理因素引起的DNA損傷109
5.1.3化學因素引起的DNA損傷111
5.1.4生物因素引起的DNA損傷113
5.1.5環境誘變劑及其應用114
5.2基因的突變114
5.2.1突變的類型114
5.2.2突變的回復和校正116
5.2.3誘變劑和致癌劑的檢測117
5.3DNA損傷的修復118
5.3.1直接修復118
5.3.2堿基切除修復120
5.3.3核苷酸切除修復121
5.3.4錯配修復125
5.3.5雙鏈斷裂的修復127
5.4損傷跨越129
5.4.1重組跨越129
5.4.2跨越合成130
5.5DNA缺陷修復與癌癥的關系131
提要132
思考題133
第六章DNA重組和克隆134
6.1同源重組134
6.1.1同源重組的分子模型135
6.1.2細菌的基因轉移與重組137
6.1.3細菌同源重組的酶學機制138
6.1.4真核生物的同源重組140
6.2位點特異性重組142
6.2.1位點特異性重組的機制142
6.2.2λ噬菌體DNA的整合與切除143
6.2.3細菌的特異位點重組144
6.2.4免疫球蛋白基因的V(D)J重組
144
6.3轉座重組147
6.3.1轉座子的概念147
6.3.2原核生物的轉座子147
6.3.3真核生物的轉座子150
6.4逆轉座子153
6.4.1逆轉座子的結構153
6.4.2逆轉座子的生物學意義156
6.5轉座的分子機制156
6.5.1非復制型轉座157
6.5.2復制型轉座157
6.6DNA克隆159
6.6.1用于DNA克隆的工具酶159
6.6.2目的基因的來源161
6.6.3常用的克隆載體161
6.6.4DNA分子的體外連接163
6.6.5重組子導入受體細胞165
6.6.6重組子的篩選165
6.6.7基因組文庫的構建167
6.6.8cDNA文庫的構建168
6.7克隆基因的表達168
6.7.1檢測表達產物的方法169
6.7.2外源基因在原核細胞中的表達170
6.7.3外源基因在真核細胞中的表達172
6.8轉基因植物和轉基因動物175
6.8.1轉基因植物175
6.8.2轉基因動物177
提要178
思考題180
第七章RNA的生物合成181
7.1RNA生物合成的概況181
7.2原核生物的轉錄182
7.2.1原核生物的RNA聚合酶182
7.2.2轉錄起始位點的結構184
7.2.3轉錄起始的過程185
7.2.4RNA鏈的延伸186
7.2.5轉錄的終止188
7.3真核生物的轉錄189
7.3.1真核生物轉錄的特點189
7.3.2真核生物的RNA聚合酶190
7.3.3RNA聚合酶Ⅱ催化的轉錄191
7.3.4RNA聚合酶I催化的轉錄195
7.3.5RNA聚合酶Ⅲ催化的轉錄196
7.4轉錄校對198
7.5轉錄過程的選擇性抑制198
7.5.1堿基類似物198
7.5.2DNA模板功能的抑制劑199
7.5.3RNA聚合酶的抑制劑199
7.6RNA復制200
7.6.1RNA復制的特點200
7.6.2雙鏈RNA病毒的RNA復制201
7.6.3正鏈RNA病毒的RNA復制201
7.6.4負鏈RNA病毒的RNA復制202
7.6.5無模板的RNA合成203
提要203
思考題204
第八章轉錄產物的加工205
8.1原核生物RNA的轉錄后加工205
8.1.1原核生物tRNA前體的加工205
8.1.2原核生物rRNA前體的加工206
8.1.3原核生物mRNA前體的加工207
8.2真核生物tRNA前體的轉錄后加工208
8.2.1真核生物tRNA前體的結構特點208
8.2.2真核生物tRNA前體的加工過程208
8.3真核生物rRNA前體的轉錄后加工209
8.3.1rRNA基因的結構209
8.3.2rRNA前體的核苷酸修飾210
8.3.3rRNA前體的剪切211
8.4真核生物mRNA前體的加工211
8.4.1形成5′端帽子結構212
8.4.2形成3′端的多聚腺苷酸213
8.4.3斷裂基因的拼接215
8.5不同類型內含子的比較219
8.5.1Ⅰ型內含子219
8.5.2Ⅱ型內含子220
8.5.3內含子剪接機制的比較221
8.6核酶221
8.6.1核酶的發現221
8.6.2核酶的類型222
8.6.3核酶的結構222
提要223
思考題224
第九章蛋白質的生物合成226
9.1蛋白質生物合成的概述226
9.1.1mRNA是蛋白質合成的模板226
9.1.2tRNA是氨基酸的運載體227
9.1.3核糖體是蛋白質合成的場所228
9.1.4參與蛋白質合成的各種輔因子229
9.2遺傳密碼的破譯230
9.2.1遺傳密碼是三聯體230
9.2.2用人工合成的多聚核苷酸破譯遺傳密碼231
9.2.3用人工合成的三核苷酸破譯遺傳密碼232
9.3遺傳密碼的特性233
9.3.1遺傳密碼是連續排列的三聯體233
9.3.2起始密碼與終止密碼233
9.3.3遺傳密碼的簡并性233
9.3.4遺傳密碼的變偶性233
9.3.5遺傳密碼的通用性234
9.3.6遺傳密碼的防錯系統235
9.3.7開放閱讀框235
9.4氨酰-tRNA的合成235
9.4.1合成氨酰-tRNA的反應235
9.4.2氨酰-tRNA合成酶的特異性237
9.5原核生物的蛋白質合成238
9.5.1原核生物肽鏈合成的起始238
9.5.2原核生物肽鏈的延伸239
9.5.3原核生物肽鏈合成的終止241
9.6真核生物的蛋白質合成243
9.6.1真核生物肽鏈合成的起始243
9.6.2真核生物肽鏈的延伸246
9.6.3真核生物肽鏈合成的終止246
9.7蛋白質生物合成的抑制劑246
9.7.1原核生物肽鏈合成的抑制劑246
9.7.2真核生物肽鏈合成的抑制劑247
9.7.3作用于原核生物和真核生物的肽鏈合成抑制劑247
提要248
思考題249
第十章肽鏈的加工和輸送250
10.1肽鏈的加工250
10.1.1肽鏈的剪接250
10.1.2氨基酸殘基的修飾251
10.