分子生物学 2版PDF电子书下载

第1章　分子生物学发展简史 1

1.1 传递遗传学 2

1.1.1　Mendel遗传定律 2

1.1.2　遗传的染色体理论 3

1.1.3　遗传重组与作图 4

文框1.1　细胞结构 5

文框1.2　细胞周期与有丝分裂 6

文框1.3　减数分裂（meiosis） 9

1.1.4　重组的物理证据 10

1.2 分子遗传学 10

1.2.1　DNA的发现 10

1.2.2　基因的组成　 11

1.2.3　基因与蛋白质间的关系 11

1.2.4　基因的活性 12

本章概要 16

推荐阅读材料 16

第2章　基因的分子特性 17

2.1 遗传物质的本质 18

2.1.1　细菌的转化 18

2.1.2　多聚核苷酸的化学性质 22

2.2　DNA结构 24

2.2.1　实验背景 24

2.2.2　双螺旋 26

2.3　RNA基因 29

2.4　核酸的物理化学性质 29

2.4.1　DNA结构的多样性 29

2.4.2 不同大小和形状的DNA 35

本章概要 38

复习题 39

推荐阅读材料 39

第3章　基因功能简介 41

3.1　信息存储 42

3.1.1　基因表达概述 42

3.1.2　蛋白质的结构 42

3.1.3　蛋白质的功能 46

3.1.4　信息RNA的发现 48

3.1.5　转录 51

3.1.6　翻译 53

3.2 复制 58

3.3 突变 60

3.3.1　镰刀型细胞贫血症 60

本章概要 62

复习题 63

推荐阅读材料 63

第4章　分子克隆法 65

4.1 基因克隆 66

4.1.1　限制性核酸内切酶的作用 66

4.1.2　载体 69

4.1.3　用特异探针鉴定特异克隆 79

4.2 聚合酶链式反应 81

4.2.1　cDNA克隆 82

文框4.1　侏罗纪公园——不只是科幻？ 82

4.3 表达克隆基因的方法 87

4.3.1　表达载体 87

4.3.2　其他真核表达载体 94

本章概要 97

复习题 97

推荐阅读材料 98

第5章　研究基因及其活性的分子生物学方法 99

5.1 生物大分子的分离 100

5.1.1　凝胶电泳 100

5.1.2　二维凝胶电泳 102

5.1.3　离子交换柱层析 103

5.1.4　凝胶柱层析 105

5.2 示踪标记法 105

5.2.1　放射自显影 106

5.2.2　磷光成像 107

5.2.3　液体闪烁计数 107

5.2.4　非放射性示踪标记 107

5.3 核酸杂交技术的应用 108

5.3.1　Southern印迹：鉴定特异的DNA片段 108

5.3.2　DNA指纹与DNA分型 110

5.3.3　DNA指纹和DNA分型在法医鉴定中的应用 111

5.3.4　DNA测序 114

5.3.5　限制性酶切作图 119

5.3.6　用克隆基因进行蛋白质工程：定点突变 122

5.4 对转录物的作图与定量分析 125

5.4.1　S1作图法 125

5.4.2　引物延伸法 128

5.4.3　失控转录与无G盒转录分析 129

5.5 体内转录速率的测量 131

5.5.1　核连缀转录 131

5.5.2　用报告基因进行的转录分析 132

5.6 测定DNA与蛋白质的相互作用 133

5.6.1　滤膜结合法 133

5.6.2　凝胶迁移率变动分析 135

5.6.3　DNA酶足迹法 136

5.6.4　DMS足迹法和其他足迹法 136

5.7 基因敲除 139

本章概要 142

复习题 143

推荐阅读材料 144

第6章　原核生物的转录装置 145

6.1 RNA聚合酶的结构 146

6.1.1　作为特异因子的σ因子 146

6.2 启动子 149

6.2.1　RNA聚合酶与启动子的结合 149

6.2.2　启动子结构 153

6.3 转录起始 154

6.3.1　σ因子的功能 155

6.3.2　聚合酶结合启动子的范围 160

6.3.3　σ因子的结构　 161

6.3.4　解除聚合酶-DNA间非特异相互作用的稳定性　 164

6.3.5　α亚基具有识别UP元件的功能 165

6.4 延伸 169

6.4.1　核心酶在延伸中的作用 169

6.4.2　α亚基在聚合酶组装中的作用 174

6.4.3　延伸复合体的结构 175

6.5 转录终止 180

6.5.1　rho非依赖性终止 181

6.5.2　rho依赖性终止 184

本章概要 187

复习题 188

推荐阅读材料 189

第7章　操纵子：原核生物转录的精细调控 191

7.1 lac操纵子 192

7.1.1　lac操纵子的负调控 193

7.1.2　操纵子的发现 194

7.1.3　阻遏蛋白与操纵基因的相互作用 197

7.1.4　阻遏机制 198

7.1.5　lac操纵子的正调控 201

7.1.6　CAP的作用机制 203

7.2 mal调节子 209

7.2.1　CAP在mal调节子中的作用 209

7.2.2　CAP在mal调节子中起作用的证据 210

7.3 ara操纵子 211

7.3.1　ara操纵子阻遏环 211

7.3.2　ara操纵子阻遏环的证据 212

7.3.3　araC的自身调节 215

7.4 trp操纵子 216

7.4.1　色氨酸在trp操纵子负调控中的 作用 216

7.4.2　弱化作用对trp操纵子的调控 217

7.4.3　弱化作用失效 217

本章概要 221

复习题 222

推荐阅读材料 223

第8章　原核生物转录的主要转换 225

8.1 宿主RNA聚合酶的修饰 226

8.2 噬菌体T7编码的RNA聚合酶 228

8.3 孢子形成期间的转录调控 229

8.4 多启动子基因 232

8.4.1　枯草杆菌spo VG基因 232

8.4.2　鱼腥藻谷氨酰胺合成酶基因 234

8.4.3　大肠杆菌glnA基因 234

8.5 大肠杆菌的热激基因 235

8.6 噬菌体λ感染大肠杆菌 236

8.6.1　噬菌体λ的裂解性增殖 237

8.6.2　溶原期的建立 242

8.6.3　溶原期cI基因的自身调节 245

8.6.4　λ感染命运的决定：裂解还是溶原 249

8.6.5　溶原菌的诱导 250

本章概要 251

复习题 252

推荐阅读材料 253

第9章　原核生物的DNA—蛋白质相互作用 255

9.1 λ阻遏蛋白家族 256

文框9.1　X射线晶体学 259

9.1.1　λ阻遏蛋白与操纵基因相互作用的高分辨率分析 262

9.1.2　噬菌体434阻遏蛋白与操纵基因相互作用的高分辨率分析 266

9.2 trp阻遏蛋白 269

9.2.1　色氨酸的作用 269

9.3 蛋白质与DNA相互作用的总体考虑 272

9.3.1　4种碱基对的氢键结合能力 273

9.3.2　DNA构型在蛋白质特异性结合中的作用 274

9.3.3　多聚体DNA结合蛋白的重要性 275

9.4　DNA结合蛋白：远程作用 275

9.4.1　gal操纵子 275

9.4.2　重复的λ操纵基因 276

9.4.3　lac操纵子 279

9.4.4　增强子 280

本章概要 283

复习题 284

推荐阅读材料 285

第10章　真核生物RNA聚合酶及其启动子 287

10.1 真核生物的RNA聚合酶的多种形式 288

10.1.1　多种真核生物RNA聚合酶存在的证据 288

10.1.2　3种聚合酶的分离 289

10.1.3　3种RNA聚合酶的作用 291

10.1.4　RNA聚合酶的亚基结构 293

10.2　启动子 309

10.2.1　二类启动子 309

10.2.2　一类启动子 318

10.2.3　三类启动子 320

10.3 增强子（enhancers）和沉默子（silencers） 323

10.3.1　增强子 324

10.3.2　沉默子 326

本章概要 327

复习题 328

推荐阅读材料 329

第11章　真核生物通用转录因子 333

11.1 二类转录因子 334

11.1.1　二类前起始复合体 334

11.1.2　TFⅡD的结构与功能 338

11.1.3　TFⅡA和TFⅡB的结构和功能 355

11.1.4　TFⅡF的结构和功能 357

11.1.5　TFⅡE和TFⅡH的结构和功能 358

11.1.6　延伸因子 366

11.1.7　聚合酶Ⅱ全酶 369

11.2 一类转录因子 371

11.2.1　SL1 371

11.2.2　UBF 374

11.2.3　SL1的结构和功能 376

11.3 三类转录因子 379

11.3.1　TFⅢA 379

11.3.2　TFⅢB和TFⅢC 380

11.3.3　TATA盒式结构结合蛋白（TBP）的作用 384

本章概要 386

复习题 387

推荐阅读材料 389

第12章　真核生物中的转录激活因子 393

12.1 活化子的类别 394

12.1.1　DNA结合域 394

12.1.2　转录活化域 394

12.2　活化子DNA结合基序的结构 395

12.2.1　锌指结构 395

12.2.2　GAL4蛋白 398

12.2.3　核受体 400

12.2.4　同源结构域 402

12.2.5　bZIP和bHLH结构域 403

12.3　活化子结构域的独立性 405

12.4　活化子功能 407

12.4.1　TFⅡD的募集 408

12.4.2　TFⅡB的募集 409

12.4.3　其他通用转录因子的募集 412

12.4.4　全酶的募集 414

12.5 活化子间的相互作用 416

12.5.1　二聚化 416

12.5.2　远距离的作用 417

12.5.3　多增强子 421

12.5.4　重塑转录因子 423

12.5.5　隔离子（insulator） 425

12.5.6　中介子 428

12.6　转录因子的调控 431

12.6.1　信号转导途径 432

本章概要 434

复习题 435

推荐阅读材料 436

第13章　染色质结构及其对转录的影响 439

13.1 组蛋白 440

13.2　核小体 441

13.2.1　核小体纤丝 445

13.2.2　30nm纤维 446

13.2.3　组蛋白H1在染色质折叠过程中的作用 448

13.2.4　更高层次的染色质折叠 449

13.3 染色质的结构与基因活性 451

13.3.1　组蛋白对5S rRNA基因转录的影响 452

13.3.2　组蛋白对Ⅱ类基因转录的影响 454

13.3.3　核小体占位 458

13.3.4　组蛋白乙酰化 465

13.3.5　组蛋白去乙酰化 467

13.3.6　染色质重构 471

13.3.7　异染色质和沉默 472

13.3.8　核小体和转录延伸 474

本章概要 479

复习题 480

推荐阅读材料 481

第14章　转录后事件Ⅰ：剪接 485

14.1 断裂基因 486

14.1.1　断裂基因存在的证据 486

14.1.2　RNA的剪接 487

14.1.3　剪接信号 488

14.2　核mRNA前体的剪接机制 490

14.2.1　分支状中间体 490

14.2.2　分支信号 495

14.2.3　剪接体 497

14.2.4　snRNA蛋白质复合体 497

14.2.5　剪接体的组装与功能 509

14.2.6　选择性剪接 517

14.3　RNA的自我剪接 521

14.3.1　Ⅰ类内含子 521

14.3.2　Ⅱ类内含子 526

14.4　tRNA剪接 527

本章概要 528

复习题 530

推荐阅读材料 531

第15章　转录后事件Ⅱ：加帽与多聚腺苷酸化 535

15.1 加帽反应 536

15.1.1　帽子的结构 536

15.1.2　帽子的形成 539

15.1.3　帽子的功能 541

15.2 多聚腺苷酸化 544

15.2.1　多聚腺苷酸 544

15.2.2　poly（A）的功能 547

15.2.3　多聚腺苷酸化的基本机制 549

15.2.4　多聚腺苷酸化信号 551

15.2.5　mRNA前体的剪切和多聚腺苷酸化 557

15.2.6　poly（A）聚合酶 565

15.2.7　多聚腺苷酸的动态变化 566

15.3 帽子和poly（A）对剪接的影响 568

15.3.1　剪接对于帽子的依赖性 568

15.3.2　poly（A）对剪接的影响 571

本章概要 573

复习题 574

推荐阅读材料 575

第16章　转录后事件Ⅲ：其他事件 579

16.1 核糖体RNA的加工 580

16.1.1　真核rRNA的加工 580

16.1.2　原核rRNA的加工 583

16.2 转运RNA（tRNA）的加工 584

16.2.1　切开多顺反子前体 584

16.2.2　形成成熟5′末端 584

16.2.3　形成成熟3′末端 586

16.3 反式剪接 588

16.3.1　反式剪接的机制 588

16.3.2　锥虫编码区多顺反子的排列 591

16.4 RNA的编辑 592

16.4.1　编辑机制 593

16.5 基因表达的转录后调控 597

16.5.1　酪蛋白mRNA稳定性 598

16.5.2　转铁素蛋白受体mRNA稳定性 598

16.5.3　转录后基因沉默（RNA干涉） 606

本章概要 611

复习题 612

推荐阅读材料 613

第17章　翻译的机制Ⅰ：起始 615

17.1 原核生物翻译的起始 616

17.1.1　tRNA负载 616

17.1.2　核糖体的解离 617

17.1.3　30S起始复合体的形成 622

17.1.4　70S起始复合物的形成 631

17.1.5　原核生物翻译起始概述 633

17.2 真核生物的翻译起始 634

17.2.1　起始的扫描模型 635

17.2.2　真核生物的起始因子 641

17.2.3　真核生物中翻译起始概述 641

17.3 起始的调控 649

17.3.1　原核生物翻译的调控 649

17.3.2　真核生物翻译的调控 650

本章概要 657

复习题 658

推荐阅读材料 659

第18章　翻译的机制Ⅱ：延伸和终止 661

18.1 mRNA翻译和多肽链合成的方向 662

18.2 遗传密码 664

18.2.1　非重叠的密码子 664

18.2.2　密码中没有间隙 664

18.2.3　三联体密码 665

18.2.4　解译密码 667

18.2.5　密码子和反密码子之间的稀有碱基对 667

18.2.6　（几乎）通用的密码 669

18.3 延伸的机制 672

18.3.1　延伸概述 672

18.3.2　核糖体的三位点模型 674

18.3.3　延伸步骤1：氨酰-tRNA与核糖体A位点结合 676

18.3.4　延伸步骤2：肽键的形成 684

18.3.5　延伸步骤3：移位 687

18.3.6　EF-Tu和EF-G的结构 690

18.3.7　GTPase和翻译 692

18.4 终止 693

18.4.1　终止密码子 693

18.4.2　终止密码子的抑制 695

18.4.3　释放因子 697

本章概要 702

复习题 703

推荐阅读材料 704

第19章　核糖体和转运RNA 707

19.1 核糖体 708

19.1.1　核糖体的总体结构 708

19.1.2　70S核糖体的精细结构 710

19.1.3　核糖体的组分 713

19.1.4　核糖体的组装 714

19.1.5　30S亚基的精细结构 716

19.1.6　50S亚基的精细结构 724

19.1.7　多核糖体 727

19.2 转运RNA 728

19.2.1　tRNA的发现 728

19.2.2　tRNA的结构 730

19.2.3　通过氨酰-tRNA合成酶对tRNA的再认识：第二遗传密码 734

19.2.4　氨酰-tRNA合成酶对tRNA的校对和编辑 740

本章概要 742

复习题 743

推荐阅读材料 744

第20章　DNA复制Ⅰ：基本机制与酶学 747

20.1　DNA复制的基本特征 748

20.1.1　半保留复制 748

20.1.2　半不连续复制 751

20.1.3　DNA合成的引发 753

20.1.4　双向复制 754

20.1.5　单向复制 758

20.1.6　滚环复制 758

20.2　DNA复制的酶学 759

20.2.1　链分离 759

20.2.2　单链DNA结合蛋白 762

20.2.3　拓扑异构酶 765

20.2.4　E.coli中的3种DNA聚合酶 768

20.2.5　复制的保真性 775

20.2.6　多种真核DNA聚合酶 775

20.3　DNA损伤及修复 776

20.3.1　碱基烷烃化造成的损伤 776

20.3.2　紫外辐射造成的损伤 778

20.3.3　γ和X射线造成的损伤 778

20.3.4　直接恢复损伤DNA 778

20.3.5　原核细胞中的切除修复 780

20.3.6　真核细胞中的切除修复 781

20.3.7　错配修复 783

20.3.8　人类细胞中错配修复的疏漏 784

20.3.9　非修复的DNA受损处理 785

本章概要 788

复习题 790

推荐阅读材料 791

第21章　DNA复制Ⅱ：详细机制 795

21.1 复制的速度 796

21.2 复制的起始 797

21.2.1　E.coli复制的引发 797

21.2.2　真核生物复制的引发 800

21.3 复制的延伸 805

21.3.1　polⅢ全酶和复制的持续性 806

21.4 复制的终止 818

21.4.1　解连接：解开子代DNA的缠绕 818

21.4.2　真核生物中复制的终止 821

文框21.1　端粒、Hayflick极限和癌症 826

本章概要 828

复习题 829

推荐阅读材料 829

第22章　同源重组 833

22.1 同源重组的模型 834

22.1.1　Holliday模型 834

22.1.2　Meselson-Radding模型 835

22.1.3　RecBCD途径 836

22.2 RecBCD途径的实验证据 838

22.2.1　RecA 838

22.2.2　RecBCD 844

22.2.3　RuvA和RuvB 846

22.2.4　RuvC 852

22.3 减数分裂重组 857

22.3.1　减数分裂重组机制概述 857

22.3.2　双链DNA断口 857

22.3.3　DSBs处单链末端的产生 862

22.4 基因转换 862

本章概要 864

复习题 864

推荐阅读材料 865

第23章　位点特异性重组与转座 867

23.1 位点特异性重组 868

23.1.1　λ噬菌体的整合与切除 868

23.1.2　细菌中的位点特异性重组 873

23.2　细菌转座子 875

23.2.1　细菌转座子的发现 875

23.2.2　插入序列：最简单的转座子 876

23.2.3　更复杂的转座子 878

23.2.4　转座的机制 878

23.3　真核生物的转座子 881

23.3.1　第一个转座元件的例子：玉米中的Ds和Ac 882

23.3.2　P元件 884

23.3.3　免疫球蛋白的基因重排 885

23.3.4　反转录转座子 891

本章概要 907

复习题 908

推荐阅读材料 909

第24章　基因组学 913

24.1 第一批测序的基因组 914

24.1.1　人类基因组计划 915

24.1.2　大规模基因组测序中所用的载体 916

24.1.3　克隆步移法 917

24.1.4　鸟枪法测序 922

24.1.5　测序的标准 924

24.1.6　人类基因组测序的进展 924

24.2 基因组学的应用 930

24.2.1　功能基因组学的研究技术 930

24.2.2　定位克隆 933

24.2.3　功能基因组学的应用 936

文框24.1　遗传筛选中常见的问题 944

24.2.4　其他应用 946

24.2.5　生物信息学 947

24.2.6　蛋白组学 947

本章概要 950

复习题 952

推荐阅读材料 953

词汇表 955

索引 1001