分子生物学教程(第3版)

第三版前言
第一版前言
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 C olEl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SV40DNA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 T7RNA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 mRNA5′端加帽 201
8.5 mRNA3′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DNAG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SP01G替换σ亚基改变宿主的转录对象 286
10.13.4 T4噬菌体G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 HIV 349
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