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目录 1

前言 1

第一章 分子遗传学研究进展 1

第一节 人类基因组计划与相关产业的崛起 1

一、概述 1

二、HGP计划的内容与策略 1

三、HGP计划作图 2

五、HGP计划信息处理 3

四、HGP计划测序 3

六、HGP计划研究的总体进展 4

七、HGP计划推动了生物产业和新兴学科的产生与发展 11

第二节 反向遗传学的兴起与迅猛发展 12

一、概述 12

二、反向遗传学的主要研究热点 12

三、反向遗传学的工作软件和分析工具 13

四、反向遗传学公用资料库 14

五、利用GenBank检索和提交核酸序列数据 15

一、概述 16

第三节 动物克隆研究进展 16

二、克隆动物研究简史 17

三、克隆动物技术 17

四、克隆动物带来的疑虑 18

第四节 分子遗传学技术新进展 19

一、概述 19

二、DNA微阵列技术 19

三、微粒技术 21

四、DNA分子进化研究技术 26

五、噬菌体表面呈现技术 27

六、遗传分子标记技术研究进展 28

七、基因治疗研究进展 29

第五节 基因工程研究进展 31

一、概述 31

二、植物基因工程 32

三、动物基因工程 36

四、基因工程与多肽药物和疫苗生产 37

五、基因诊断与基因治疗 38

六、环境监测与净化 38

七、基因工程促进工业进步 39

八、基因工程的发展趋势 40

主要参考文献 42

第二章 遗传物质及其组织形式 44

第一节 遗传物质 46

一、概述 46

二、遗传物质的证明 46

三、DNA的结构与特性 49

四、基因突变 55

五、等位基因与复等位基因 59

六、DNA物理交换产生重组 64

七、DNA与蛋白质的关系 65

八、遗传信息可由DNA或RNA携带 72

提要 75

第二节 基因组 76

一、概述 76

二、基因可通过限制酶酶切作图 76

三、基因组多态性 79

四、真核基因的组织形式 82

五、基因大小差别迥异 90

六、重叠基因与可变剪接 92

七、割裂基因的进化 94

提要 99

第三节 生物体中基因数量 100

一、概述 100

二、基因组大小 100

三、真核生物基因组序列构成 102

四、生物体中基因数量和表达状况 108

五、细胞器基因组的特点 113

提要 118

第四节 基因簇和重复 119

一、概述 119

二、基因簇的产生与进化 120

三、趋异度与进化钟 123

四、假基因是进化的副产品 125

五、基因簇重排与交换固定 127

六、卫星DNA 135

提要 143

一、概述 144

第五节 染色体 144

二、病毒和原核生物的染色体 145

三、真核生物染色体 149

四、特殊形态的真核染色体结构 154

五、真核染色体的功能及其末端结构 158

六、染色体与性别决定 164

第六节 核小体 169

一、概述 169

提要 169

二、核小体的结构和特征 170

三、核小体DNA的变化特点 175

四、组蛋白八聚体及其组装 179

五、核小体与转录的关系 185

六、染色体结构域分析 191

提要 195

主要参考文献 196

第一节 DNA复制机制 199

一、概述 199

第三章 遗传物质的复制、重组与维护 199

二、DNA聚合酶的种类和特征 200

三、DNA复制方式和引发机制 204

四、前导链和后随链的协同合成机制 206

五、T4噬菌体复制体系 212

六、原核生物复制原点的激活与调控机制 214

七、真核生物复制原点的激活与调控机制 220

提要 222

一、概述 223

第二节 基因组复制 223

二、大肠杆菌基因组的复制机制 225

三、真核生物基因组的复制特点 228

四、病毒基因组的复制 232

五、大肠杆菌接合过程中基因组的复制 235

六、细菌基因组的复制周期及染色体分离机制 238

七、质粒复制及分配分离机制 243

提要 248

第三节 遗传重组 249

一、概述 249

二、同源重组 251

三、大肠杆菌重组的分子基础 257

四、等位基因重组引起基因转换 261

五、DNA的拓扑学变换 263

六、位点特异性重组 267

提要 272

第四节 DNA修复系统 273

一、概述 273

二、修复系统修复DNA损伤 273

三、大肠杆菌的切除修复系统 275

四、大肠杆菌的错配修复系统 277

五、大肠杆菌的挽救修复系统 279

六、RecA引发SOS反应 280

七、真核生物的修复系统 281

八、转录与修复偶联机制 283

提要 284

第五节 免疫分子基因的体细胞重组 285

一、概述 285

二、免疫系统的应答特点 287

三、体液免疫多样性产生的机制 288

四、细胞免疫多样性产生的机制 304

五、主要组织相容性抗原基因座的功能与特征 308

提要 313

主要参考文献 313

第四章 转录及其产物加工 316

第一节 原核基因转录机制 316

一、概述 316

二、转录由RNA聚合酶催化 318

三、RNA聚合酶识别启动子依赖同源序列 326

四、σ因子的种类和作用机制 332

五、细菌RNA聚合酶有两种终止模式 338

六、抗终止作用 341

提要 346

第二节 真核基因转录机制 347

一、概述 347

二、真核生物的RNA聚合酶 350

三、真核生物RNA聚合酶识别的启动子及起始机制 351

四、增强子及其作用机制 364

五、转录因子结构域及其作用特点 367

六、上游因子与基本转录机构的相互作用 369

第三节 转录产物加工 372

一、概述 372

提要 372

二、真核mRNA前体的剪接加工 374

三、特殊剪接方式 384

四、酵母tRNA的剪接系统 391

五、真核生物mRNA 3末端和rRNA的加工 394

提要 399

一、概述 400

二、Ⅰ类内含子的剪接机制 400

第四节 核酶与催化RNA 400

三、核酶具有多种催化活性 405

四、具有编码功能的内含子 410

五、RNA编辑 412

提要 417

主要参考文献 417

第五章 翻译与蛋白质定位运输 420

第一节 参与蛋白质合成的RNA分子 420

一、概述 420

二、tRNA具有双重识别功能 420

三、核糖体是翻译mRNA的场所 424

四、原核mRNA的生命周期 427

五、真核mRNA的特征与生命周期 429

六、mRNA的降解途径 433

提要 435

第二节 遗传密码 436

一、概述 436

二、密码识别及摆动规则 439

三、tRNA含有多种修饰碱基 440

四、线粒体含有特殊密码子 443

五、氨酰－tRNA合成酶的类型与功能 445

六、校对功能与识别的准确性 449

七、密码子突变和抑制tRNA 452

八、遗传密码翻译准确性的控制 456

提要 459

第三节 蛋白质合成 460

一、概述 460

二、蛋白质合成的起始 462

三、蛋白质合成的延伸机制 475

四、蛋白质合成的终止 482

五、核糖体有多个活性位点 483

六、rRNA在蛋白质合成中的作用 487

提要 490

第四节 蛋白质定位 491

一、概述 491

二、分子伴侣协助蛋白质正确折叠 494

三、信号序列指导蛋白质转运 498

四、蛋白质与膜相互作用的机制 508

五、核孔物质转运系统 516

六、蛋白质被蛋白酶体降解 524

提要 528

第五节 蛋白质运输 529

一、概述 529

二、蛋白质糖基化机制 531

三、包被膜泡是运输蛋白质的工具 535

四、膜泡出芽和融合 540

五、多种信号决定蛋白质定位 545

六、受体内吞循环 548

提要 553

主要参考文献 554

第一节 转座子 558

一、概述 558

第六章 特殊遗传方式 558

二、细菌转座子的基本类型 560

三、转座机制 563

四、细菌的其他转座子 571

五、玉米中的转座子 575

六、果蝇中的转座元件 581

提要 585

一、概述 586

第二节反转录病毒和反转座子 586

二、反转录病毒 587

三、病毒类反转座子 595

四、非病毒类反转座子 600

提要 604

第三节生物种间基因转移 604

一、概述 604

二、Ti质粒与植物基因组的相互作用 605

三、基因组序列扩增 612

四、外源序列引入动物细胞或动物体 615

提要 622

第四节 表观遗传效应 623

一、概述 623

二、DNA甲基化与印记 623

三、乙酰化状态与异染色质结构永久化 627

四、基因沉默和提高外源基因表达量 631

五、酵母中的表观遗传效应 636

六、朊病毒——感染性蛋白质因子 637

提要 642

主要参考文献 643

第七章 基因表达调控 645

第一节 原核基因表达调控 645

一、概述 645

二、操纵子的结构和调控特点 648

三、阻遏蛋白的结构与调控特点 655

四、调控方向性的控制 664

五、翻译水平调控 672

提要 685

一、概述 687

第二节 噬菌体调控策略 687

二、噬菌体的生活周期和调控特征 688

三、λ噬菌体裂解周期依赖抗终止作用 692

四、λ噬菌体溶原生长的自体调控 695

五、λ阻遏蛋白的结构和作用机制 697

六、溶原和裂解周期的调控机制 703

提要 709

第三节 真核基因表达调控 710

一、概述 710

二、顺式元件和反式因子的相互作用 711

三、转录因子的DNA结构域及其功能 715

四、染色质活性的调控机制 727

五、远距离调控和结构域隔离 736

六、基因表达与去甲基化有关 741

提要 744

第四节 DNA重排调控 746

一、概述 746

二、酵母接合型与信号途径 746

三、酵母接合型转换 749

四、酵母接合型转换机制 754

五、HO基因的表达调控 756

六、锥虫通过DNA重排表达新的表面抗原 757

提要 762

主要参考文献 763

第八章 信号转导与生长发育调控 765

第一节 信号转导 765

一、概述 766

二、水溶性跨膜通道 768

三、两种主要信号传递体 772

四、Ras/MAPK信号途径 780

五、MAPK途径的激活机制 786

六、其他信号转导途径 792

提要 795

第二节 细胞周期与生长调控 796

一、概述 796

二、细胞周期调控点及调控策略 797

三、酵母细胞周期的调控特点 805

四、哺乳动物细胞周期的调控特点 815

五、有丝分裂中蛋白质降解和细胞再组织 822

六、细胞程序性死亡调控策略 827

提要 834

第三节 癌基因与癌症 836

一、概述 836

二、癌基因与原癌基因 839

三、原癌基因的激活机制 844

四、许多癌基因产物与细胞周期调控有关 849

五、抑癌基因及其作用机制 858

提要 869

二、级联反应和产物梯度调控发育途径 871

一、概述 871

第四节 发育调控 871

三、轴系统发育调控 874

四、信号途径与发育调控 885

五、同源异形复合基因座参与发育调控 895

提要 904

主要参考文献 906

重要概念解释 908

汉英对照索引 937

后记 951