分子遗传学概论PDF电子书下载

第一章　引论 1

1.1 分子遗传学的涵义 1

1.2 分子遗传学的产生 2

1.2.1　物理学的渗透 2

1.2.2　微生物学向遗传学靠拢 3

1.2.3　生化遗传学的出现 4

1.2.4　从生化遗传学到分子遗传学 7

1.3　分子遗传学的展望 10

1.3.1　基因的概念 10

1.3.2　真核细胞的基因调控 12

1.3.3　遗传与发育 12

1.3.4　自我组合过程 13

1.3.5　遗传工程 14

参考文献 16

第二章　染色质的分子结构 19

2.1 染色体的单线性（mononemy） 19

2.2 染色质的分子组成 20

2.2.1 B-DNA与Z-DNA 21

2.2.2 Z-DNA与染色质的结构及功能的关系………（23 ）2.2.3　染色质RNA 23

2.2.4　组蛋白（histones）的种类与特点 25

2.2.5　组蛋白H1 28

2.2.6　组蛋白H5 31

2.2.7　非组蛋白（nonhistones）与染色质结构 32

2.2.8　核小体装配蛋白——Nucleoplasmin 34

2.3 染色质的结构 35

2.3.1 Kornberg模型 37

2.3.2 Van Holde模型 37

2.3.3 Li模型 39

2.3.4 Moudrianakis模型 40

2.3.5 Jackson模型 43

2.3.6 Finch模型 48

2.3.7 Felsenfeld-McGhee模型 50

2.3.8 微小染色体（minichromosome） 51

2.4.1　Lilley染色质复制模型 52

2.4 染色质的复制与转录 52

2.4.2 Depamphilis，M.L.and Wassarman，P.M.染色质复制模型 53

2.4.3　半核小体转录复制模型 55

2.5　核基质 57

2.5.1　核基质的分子成份 57

2.5.2　生物学功能 58

参考文献 59

第三章　遗传密码 63

3.1.1　进化中的三联体 64

3.1　遗传密码的三联体性质 64

3.1.2　近代的三联体 65

3.2　遗传密码的遗传学研究 66

3.2.1　T4rⅡ突变体与拟野生型 66

3.2.2　遗传密码的遗传学证明 68

3.3　遗传密码的生物化学研究 70

3.3.1　无细胞系统的建立 70

3.3.2　密码子中核苷酸顺序的确定 72

3.4　三联体结合测定 74

3.5　摆动假说（wobble hypothesis） 77

3.6　遗传密码的阅读方向 78

3.7 无义突变与无义抑制基因 79

3.8　空间密码 82

3.9 空间编码的应用 87

3.10　遗传密码的非同一性 89

参考文献 90

第四章　基因的分子结构 91

4.1.2　C值佯谬 92

4.1 基因与DNA 92

4.1.1　非编码顺序 92

4.2　基因的分子概念 94

4.2.1 Morgan的假设 94

4.2.2　Benzer的顺反子概念 94

4.2.3　顺反子的大小 97

4.3　重复序列 97

4.3.1 DNA复性反应方程 99

4.3.2　C0t与C0t 1/2值 100

4.3.3 DNA序列复杂度（sequence complexitylength） 104

4.3.4　DNA C0t曲线分析 105

4.3.5　Alu族重复序列 108

4.3.6　卫星DNA 109

4.4　重复基因 111

4.4.1　核糖体RNA基因（rDNA） 111

4.4.2　5S rRNA基因（5S基因） 112

4.4.3　tRNA基因（4S基因） 114

4.4.4　组蛋白基因（hDNA） 115

4.4.5　四膜虫rDNA的回文结构（palindromicstructure） 117

4.4.6　重复序列及重复基因的起源 120

4.5　断裂基因 122

4.5.1　SV40的A蛋白基因 122

4.5.2　β-珠蛋白基因（β-globin gene） 122

4.5.3　卵清蛋白基因（ovalbumin gene） 123

4.6　重叠基因 124

4.6.1 φ×174病毒的重叠基因 124

4.6.2　SV40病毒的重叠基因 125

4.7.1　frd与ampC操纵子 126

4.7　重叠操纵子（overlapping operons） 126

4.7.2　frd终止序列 127

4.8　Gilbert的基因新概念 128

4.9　转座子（transposon） 130

4.9.1　B.McClintock的工作 130

4.9.2　转位基因的结构 132

4.9.3　转座因子的基本特征 136

4.9.4　转座的机理 138

4.9.5　转座基因、调控基因表达的方式 140

参考文献 143

第五章　基因的转录与表达 148

5.1　遗传信息流 148

5.2 基因的复制 149

5.2.1　复制的起始 150

5.2.2　复制的延伸 153

5.2.3　OriC复制重建系统 155

5.2.4　复制的终止 157

5.2.5　病毒遗传物质的复制 158

5.2.6　DNA拓扑异构酶 160

5.3　基因的转录 162

5.3.1　转录过程的一般特点 162

5.3.2　转录的起始 165

5.3.3　转录的延伸 168

5.3.4　转录的终止 169

5.3.5　互补转录 172

5.3.6　不连续转录 172

5.4　核糖体 173

5.4.1　核糖体（ribosome）的一般性质 173

5.4.2　核糖体的亚基 174

5.4.3　核糖体的重组 174

5.4.4　核糖体的蛋白质 176

5.4.5　核糖体30S亚基蛋白质模型 177

5.4.6　核糖体50S亚基蛋白质模型 181

5.4.7　核糖体RNA 183

5.5.1 tRNA的结构 188

5.5　tRNA 188

5.5.2 tRNA的运载作用 190

5.5.3 tRNA分子的其他功能 194

5.5.4　tRNA的人工合成 194

5.6　翻译过程 195

5.6.1　肽链的起始 195

5.6.2　肽链的延伸 200

5.6.3　翻译的终止 202

5.6.4　核糖体中的翻译活动中心 203

5.7　修饰过程 205

5.7.1　肽链的修饰 205

5.7.2　转录及转录后的修饰 205

5.7.3　mRNA成熟中的剪接 207

参考文献 209

第六章　基因的调控 214

6.1 基因调控的基本概念 214

6.2 原核细胞基因的调控 216

6.2.1　蛋白质合成的调节 216

6.2.2　乳糖操纵子调控系统（lactose operon） 218

6.2.3　组成性合成（constitutive synthesis） 220

6.2.4　乳糖操纵子的正调控（positive control） 222

6.2.5　启动基因（promotor） 223

6.2.6　半乳糖操纵子（galactose operon） 225

6.2.7　组氨酸利用操纵子 226

6.2.8　阿拉伯糖操纵子（arabinose operon） 227

6.2.9 色氨酸操纵子（tryptophan operon） 229

6.2.10　被一条mRNA编码的不同蛋白质的产量不同 230

6.2.11　许多蛋白质的合成并不适应外界环境的变化 231

6.2.12　调节基因受谁调节 231

6.3　真核细胞基因的调控 232

6.3.1　真核细胞转录的特点 232

6.3.2　染色质模板容量的测量 233

6.3.3　组蛋白在基因调控中的作用 235

6.3.4　非组蛋白在基因调控中的作用 242

6.3.5 甾体激素作为基因表达的诱导物 244

6.3.6　真核细胞的基因调控理论 248

6.4.1　调控子（regulon） 254

6.4　基因调控的新概念 254

6.4.2 增强子（enhancer） 258

6.4.3 反义RNA（antisense RNA） 260

参考文献 261

第七章　基因的突变、修复与重组 267

7.1 突变的类型 268

7.1.1 同义突变（cosense mutation） 268

7.1.4　移码突变（frameshift mutation） 269

7.1.5　大段损伤 269

7.1.2 错义突变（misense mutation） 269

7.1.3　无义突变（nonsense mutation） 269

7.2 诱变因素及其作用机理 270

7.2.1　紫外线诱变 270

7.2.2　X射线诱变的分子机制 271

7.2.3　热诱变的分子机理 271

7.2.4　碱基类似物诱变机制 272

7.2.5　改变DNA结构的诱变剂 274

7.2.6　吖啶染料 281

7.3　DNA的修复 284

7.3.1　光修复（photoreactivation,photorestoration） 284

7.3.2 切除修复（excision repair） 284

7.3.3 旁路修复系统（bypass repair system） 285

7.4　重组 288

7.4.1　重组的分子模型 289

7.4.2　重组过程中的酶 292

7.4.3　特异位点的重组（recombination of specificsites） 296

7.4.4　重组对基因表达的调控 299

参考文献 299

第八章　发育、癌变与衰老 302

8.1 发育、癌变与衰老的统一 302

8.2 发育中的基因活动理论 303

8.2.1 Driesch-Morgan分化理论 303

8.2.2 Caplan-Ordahl分化理论 304

8.2.3　基因群程序活动模型 305

8.3.2　两栖类卵母细胞中的灯刷染色体 308

8.3 胚胎发育中的染色体 308

8.3.1　异染色质（heterochromatin）与常染色质（euchromatin） 308

8.3.3　双翅目昆虫幼虫期的多线染色体 309

8.4 胚胎发育中的rRNA 310

8.4.1　卵母细胞中rRNA基因的选择性加倍 311

8.4.2　5S DNA 311

8.5 胚胎发育中的mRNA 312

8.5.1　分化过程中的mRNA 312

8.5.2　已分化细胞中的mRNA 312

8.6 细胞核对转录产物的控制 313

8.7 粘菌发育的分子遗传学 313

8.7.1 粘菌DNA的结构 315

8.7.2　基因在一定时期表达 316

8.7.3　cAMP与细胞聚集 317

8.7.4　聚集过程的分子基础 318

8.8　细胞的增殖和转化 319

8.9 癌基因（V-onc与C-onc） 324

8.10　癌变的分子基础 327

8.10.1　细胞膜上的变化 328

8.10.2　蛋白酶的选择性分泌 331

8.10.3　癌细胞对血清的需要减少 331

8.10.4　染色质结构的改变 332

8.10.5 基因表达的失调 332

8.11 癌变的理论 333

8.11.1 增强子插入模型 333

8.11.3　基因突变说 334

8.11.2 转座子模型 334

8.11.4 癌基因的两阶段作用学说 335

8.12 衰老的细胞生物学 339

8.12.1 衰老受遗传控制 339

8.12.2 核与质在衰老中的作用 339

8.12.3 细胞分裂与衰老的关系 340

8.13 衰老过程中的分子变化 342

8.13.1 胶原蛋白的老化 342

8.13.2 自由基损伤 342

8.14.1 错误成灾学说（error catastrophe theory） 343

8.14 衰老理论 343

8.14.2 体细胞突变理论（somatic mutation theory） 344

8.14.3 终末分化假说（terminal differentiatinhypothesis） 346

8.14.4 细胞质分解物累积理论 346

8.15　抗衰老 347

参考文献 349

第九章　基因工程 355

9.1 DNA分子的切割 355

9.1.1 限制性内切酶（restriction endonuclease） 355

9.1.2 命名法：为Smith-Nathans（1973）所制 356

9.2 DNA分子的连接 357

9.2.1 DNA连接酶（DNA ligase） 357

9.2.2 T41igase：齐平末端的连接 358

9.2.3 末端脱氧核苷酸转移酶（terminal deoxynucleo-tidyl transferase） 360

9.3　基因工程中的载体——质粒 361

9.3.1　质粒（plasmid）的性质 361

9.3.2　质粒作为载体的条件 362

9.4.1 λ噬菌体的基因结构 363

9.3.3　质粒的纯化 363

9.4 λ噬菌体作为基因载体 363

9.4.2 λ噬菌体的改造 365

9.4.3 λ噬菌体的体外包装 366

9.4.4　科斯质粒（cosmid） 368

9.5　基因的分离与获取 369

9.5.1　合成法 369

9.5.2 c DNA克隆 369

9.5.3 鸟枪法 370

9.6　重组分子的分离选择 371

9.6.1　遗传方法 371

9.6.2　免疫化学方法 371

9.6.3　核酸杂交法 372

9.7　基因工程一例 374

9.7.1 目的基因的合成 374

9.7.2 PBR322与Lac控制区的重组 375

9.7.3　质粒改造 376

9.7.4 目的基因与Lac控制区重组 377

9.7.5 目的基因的表达 379

参考文献 380

第十章　中心法则之外 382

10.1 蛋白质中的遗传信息不一定来自DNA 382

10.1.1　蛋白质控制下的肽链合成 382

10.1.2　糖所决定的蛋白质一级结构 386

10.2 DNA模板与蛋白质的非共线性 388

10.2.1 不连续转录（discontinuous transcription） 388

10.2.2　非翻译序列（untranslated sequence） 390

10.3　遗传信息的多维性 392

10.3.1　细菌的细胞壁 393

10.3.2　纤毛虫的纤毛排列 393

10.3.3　生命与遗传 395

参考文献 396

练习题 398

练习题答案 425

索引 444