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第一章 引论 1

一、分子遗传学的含义 1

(一)不能把分子遗传学单纯地理解成中心法则的演绎 1

(二)分子遗传学不是核酸及其产物(蛋白质)的生物化学 1

二、分子遗传学的产生 2

(一)物理学的渗透 2

(二)微生物学问遗传学的靠拢 3

(三)生化遗传学的出现 3

(四)从生化遗传学到分子遗传学 5

三、分子遗传学的展望 6

(一)基因的概念 6

(二)真核细胞的基因调控 7

(三)遗传与发育 7

(四)自我组合过程 8

(五)遗传工程 9

(六)基因组计划 10

参考文献 10

(五)我国tRNAALa的人工合成 11

一、单线性 12

第二章 染色质的分子结构 12

二、染色质的分子组成 13

(一)B-DNA与Z-DNA 13

(二)Z-DNA与染色质的结构及功能的关系 14

(三)染色质RNA 15

(四)组蛋白种类与特点 16

(五)组蛋白H1 16

(六)组蛋白H5 19

(七)染色质的非组蛋白 19

(八)核小体装配蛋白--核质蛋白 22

三、染色质的结构 22

(一)染色质Kornbdrg模型 23

(二)Jackson模型 23

(三)染色质结构的近代模型 26

(四)染色质纤维 27

四、染色质结构与基因表达 28

(一)核心组蛋白对转录的作用 28

(二)核小体定位 29

(三)核小体变构 30

(四)活性染色质核小体变构的机制 31

(五)顺式调控区段LCR 32

(七)SAR/MAR 33

(六)染色质环 33

(八)微生物中的DNA环 34

五、染色质的复制与转录 35

(一)染色质的复制模型 35

(二)染色质的转录模型 36

参考文献 39

第三章 基因 43

一、基因与DNA 44

(一)非编码序列 44

(二)C值佯谬 44

二、基因的分子概念 46

(一)Morgan的假设 46

(二)Benger的顺反子概念 46

(三)顺反子的大小 48

三、重复序列 48

(一)DNA复性反应方程 49

(二)Cot与Cot1/2值 50

(三)DNA序列复杂度 52

(四)DNA Cot曲线分析 53

(五)Alu族重复序列 56

(六)卫星DNA 57

四、重复基因 58

(一)核糖体RNA的基因(rDNA) 58

(二)55rRNA基因(5S基因) 61

(三)rRNA基因(4S基因) 62

(四)组蛋白基因(hDNA) 63

(五)四膜虫rDNA的回文结构 64

(六)重复序列及重复基因的起源 66

五、断裂基因 67

(一)SV40 A 蛋白基因 68

(二)β-珠蛋白基因 68

(三)卵清蛋白基因 68

六、重叠基因 70

(一)ΦX174病毒的重叠基因 70

(三)重叠操纵子 71

(二)SV40病毒的重叠基因 71

八、Gilbert的基因新概念 73

七、模糊基因 73

九、转座子 74

(一)B.McClintock的工作 74

(二)细菌转位基因的结构 76

(三)真核细胞转座子的三种类型 79

(四)转座子的基本特征 79

(五)转座的机制 80

(六)转座与基因表达 83

参考文献 85

第四章 基因的复制、转录与表达 88

一、DNA复制 88

(一)DNA复制的起始 89

(二)复制叉侧翼DNA双螺旋的解旋 91

(三)复制的延伸 92

(四)DNA聚合酶在复制叉上滑动的机制 93

(五)复制的机构 95

(六)DNA复制中错误的校正 96

二、RNA合成 98

(一)转录过程的一般特点 98

(二)RNA聚合酶 100

(三)mRNA--蛋白质合成的模板 101

三、mRNA前体的加工 103

(一)内含子 103

(二)剪接的机制 104

(三)四膜虫rRNA前体的自动剪接 107

四、蛋白质合成 108

(一)转移RNA 108

(二)氨酰-tRNA合成酶 110

(三)碱基配对摆动假说 111

(四)tRNA分子的其他功能 111

(六)核糖体 112

(七)肽链的合成 114

参考文献 120

第五章 基因的调控 122

一、调控序列与调控蛋白 122

(一)DNA双螺旋的表面可被调控蛋白识别 122

(二)调控蛋白可以识别DNA的几何构型 123

(三)调控蛋白含有识别DNA序列的结构型式 123

二、基因的分子调控 125

(一)单因子调控--色氨酸操纵子 125

(二)双因子调控--乳糖操纵子 127

(三)原核生物操纵子的特点 129

(四)σ因子级联调控模型 131

(一)真核细胞基因调控的特点 132

三、真核基因的分子调控--多因子调控 132

(二)真核细胞的调控序列--基因调控区 133

(三)真核基因的调控蛋白 134

(四)真核基因表达的组合调控机制 136

四、真核基因的染色质调控 140

(一)常染色质瑕异染色质 140

(二)染色质结构对基因表达的作用 140

五、转录后的基因调控 144

(一)变通性断裂基因的表达 144

(二)反义RNA 145

六、真核基因的调控模型--Davidson-Britten模型 147

参考文献 149

(一)Driesch-Morgan分化理论 151

第六章 发育的分子生物学 151

一、发育分化理论 151

(二)Caplan-Ordahl分化理论 152

(三)基因群程序活动模型 152

二、胚胎极性与背腹的决定--卵皮层的旋转与发育的启动 154

三、器官组织的分化--诱导的分子机制 155

(一)组织者 155

(二)中胚层诱导 155

(三)中胚层诱导的分子基础 156

(四)中胚层诱导的修饰因子 158

(五)中胚层诱导过程中的基因表达 159

四、发育程序的分子机制 160

(一)决定发育定时钟作用的因素 161

(二)发育的蓝图与程序 163

(一)H基因/Hax基因 164

五、形态发生的分子机制 164

(二)H片段及其编码区--H基因可能是转录因子 165

(三)H基因的表达 166

(四)Hax基因的矩阵的结构 166

(五)Hax基因在发育中表达的程序性 167

(六)Hax基因的作用是确定体节发生的规定性 169

六、非A-P型H基因：En、Pax、Eux 171

(一)En(纹带)基因 171

(二)Pax基因 171

七、细胞凋亡的概念 174

(一)发育中的细胞凋亡 174

(二)凋亡的分子机制 175

参考文献 178

第七章 癌变的分子遗传学 181

一、癌的发生--单克隆起源 181

(一)基因突变 182

二、癌变的起因 182

(二)基因表达模式的改变 183

(三)病毒致癌 183

三、抑癌基因 185

(一)杂合性丢失 185

(二)癌的遗传倾向--抑癌基因的单拷贝丢失 186

四、原癌基因转变为癌基因的途径 187

(一)原癌基因编码序列的缺失或突变 187

(二)基因放大 188

(三)染色体重排 189

(四)RNA病毒对原癌基因的插入诱变 189

五、单一突变不足以引起癌变--癌变的多阶段性质 189

六、细胞癌变多阶段性的分子基础 191

(一)癌变的启动者与促成者 191

(二)癌的多阶段发生的基因机制 191

七、细胞癌基因与信息传递 192

八、发育相关的癌基因 193

(一)myc基因 194

(二)fos、jun基因 196

(三)ras基因 198

(四)生长因子及其受体 199

(五)集落刺激因子受体 200

(六)c-kit基因 200

(七)其他与发育相关的癌基因 201

参考文献 202

第八章 高等植物发育的分子遗传学 204

一、植物发育的分子遗传学特点 204

(一)植物细胞分化的全能性 204

(二)植物胚胎发育与个体形态发生是分开进行的 204

(四)植物的形态形成不能依靠细胞运动来完成 205

(三)植物形态发生中的非基因调控 205

二、植物体型格局的发育 206

(一)胚胎中的体型格局 206

(二)体型格局的分子遗传学研究 207

三、植物的形态发生 210

(一)形态发生的分子遗传学基础 210

(二)植物细胞壁与形态发生 211

(三)影响形态发生的基因 212

(四)研究玉米突变体及其基因的途径 215

四、花的形态发生与分化 216

(一)花分生组织发生的基因 216

(二)花表达的时序基因 218

五、胚珠形态发生的基因 221

六、植物发育调控基因的分离 221

(一)转座子标记 222

(二)减法杂交和差异筛选 223

七、植物发育调控基因功能的研究 224

(一)同源异型基因 224

(二)反义RNA 224

参考文献 224

第九章 中心法则导论 227

一、引言 227

二、中心法则的提出及修正 228

(一)从DNA双螺旋模型到中心法则 228

(二)序列假说 228

(三)中心法则 229

(四)反转录的发现 230

(五)中心法则的修正 230

三、对中心法则的挑战 231

(一)蛋白质中的遗传信息并不一定来自核酸--DNA/RNA序列与蛋白质中氨基酸序列的非共线性 231

(二)RNA中的遗传信息并不一定来自DNA--模糊基因与RNA编辑的发现 239

(三)DNA是编码遗传信息的“活字版” 243

四、中心法则在生命系统中的地位 253

(一)DNA模板与细胞模板 253

(二)分子生物与细胞生物 258

(三)密码遗传与型式遗传 259

五、中心法则与遗传信息流 265

(一)多维的遗传框架 266

(二)中心法则的信息渗入 267

(三)中心法则信息流的延伸 267

六、中心法则的未来 268

(一)中心法则将作为遗传信息通道之一而存在 268

(二)开放式中心法则--遗传信息的渗入、转换与反馈 270

(三)中心法则与还原论 272

参考文献 274

索引 280