分子生物学PDF电子书下载

第一章 概论 1

第一节 生物学的发展和分子生物学的诞生 1

一、生物学的发展 1

二、经典遗传学 2

三、分子遗传学 3

四、分子生物学 5

第二节 分子生物学的研究内容和方法 7

一、分子生物学研究内容 7

二、生物化学与分子生物学之间的关系与区别 8

三、分子生物学研究方法 8

第三节 21世纪分子生物学发展的趋向 13

一、功能基因组学 14

二、蛋白质组学 14

三、生物信息学 15

本章小结 16

关键词 17

思考题 17

第二章 遗传信息的传递 18

第一节 中心法则 18

一、中心法则的基本内容 18

二、中心法则的发展 19

第二节 DNA生物合成 20

一、DNA复制方式 20

二、DNA复制酶学基础 21

三、DNA复制过程 26

四、原核生物DNA的复制与调控 26

五、真核生物DNA的复制与调控 29

六、DNA反转录合成 32

第三节 RNA生物合成 32

一、转录的酶学基础 33

二、原核生物转录机制 35

三、真核生物转录机制 37

四、真核生物前体RNA的加工 40

第四节 蛋白质生物合成 48

一、遗传密码 48

二、tRNA 51

三、核糖体 53

四、与翻译相关的重要蛋白质因子 56

五、翻译过程 57

六、蛋白质合成后的加工与转运 59

本章小结 63

关键词 63

思考题 64

第三章 原核生物基因组结构 65

第一节 细菌基因组结构和基因 65

一、细菌核质体 66

二、核质体超螺旋化 66

三、拓扑异构酶 69

四、结合DNA的蛋白质 70

五、抗生素抑制细胞生长 71

六、原核生物的基因 73

第二节 细菌染色体复制 74

一、细菌染色体复制起始 75

二、复制的终止 77

三、细胞分裂与染色体复制协同 78

第三节 噬菌体 81

一、噬菌体裂解发育循环 82

二、噬菌体DNA的复制 85

第四节 原核生物基因组及基因组计划 90

本章小结 92

关键词 93

思考题 93

第四章 原核生物基因表达与调控 94

第一节 细菌的转录调控 94

一、细菌操纵子 95

二、阻遏物和激活物 95

三、正调控和负调控 95

四、诱导物和辅阻遏物 97

五、正负调控的遗传学证据 97

第二节 负调控 98

一、lac操纵子的遗传学 98

二、Jacob和Monod的lac操纵子模型 100

三、lac操纵子的修正 101

四、lac操纵子的分解代谢产物阻遏 101

五、lac操纵子调控区的结构 102

六、lac操纵子的实际应用 102

第三节 E.coli gal操纵子 102

一、阻遏物：GalR和GalIS 103

二、两个gal操作子：galOE和galO1 104

三、两个gal启动子和分解代谢产物阻遏 105

第四节 生物合成操纵子的调控 106

一、生物合成操纵子的几个概念 106

二、E.coli trp操纵子 106

第五节 正调控 110

一、E.coli L-阿拉伯糖操纵子（L-ara） 110

二、E.coli麦芽糖操纵子 112

三、tol操纵子 113

第六节 反馈抑制 115

一、色氨酸合成反馈抑制 115

二、异亮氨酸-缬氨酸反馈抑制 115

三、反馈抑制的机制 115

第七节 cAMP调控 116

一、分解代谢物敏感操纵子 116

二、cAMP及其结合蛋白 116

三、CAP-cAMP的激活作用 117

第八节 核糖体和tRNA合成调节 118

一、核糖体 118

二、核糖体蛋白和rRNA 119

三、rRNA和tRNA基因 119

四、核糖体蛋白基因 119

五、核糖体蛋白合成的调节 120

六、rRNA和tRNA合成的调节 121

本章小结 123

关键词 124

思考题 124

第五章 真核生物基因组结构 126

第一节 真核生物基因组的组成 126

一、真核生物基因组的大小 126

二、真核生物基因组的基因数量 126

三、真核生物基因组的非重复序列和重复序列 127

四、细胞器基因组 130

第二节 断裂基因 131

一、断裂基因由外显子和内含子组成 131

二、外显子 133

三、内含子 134

第三节 基因家族和基因簇 137

一、基因家族 137

二、基因簇 139

第四节 真核基因组的包装 140

一、染色质的结构单位：核小体 141

二、染色质的高级结构 143

三、常染色质和异染色质 144

四、核骨架与核骨架结合元件 145

五、染色体 146

第五节 重要模式生物的基因组结构 149

一、酿酒酵母基因组结构 150

二、秀丽新小杆线虫基因组结构 150

三、黑腹果蝇基因组结构 151

四、小鼠基因组结构 151

五、拟南芥基因组结构 152

第六节 人类基因组结构 152

一、人类基因组计划 152

二、人类基因组学研究方法 153

三、人类基因组的结构特点 156

四、后基因组时代 156

五、人类基因组计划的意义 156

本章小结 158

关键词 158

思考题 158

第六章 真核生物基因表达与调控 159

第一节 染色质结构与基因转录 159

一、染色质结构的控制与重塑 160

二、组蛋白修饰与染色质结构 163

三、DNA甲基化与转录阻抑 164

四、核基质与基因活化 166

第二节 真核生物基因的转录调节 166

一、基础转录及其调节 167

二、调节真核基因转录的顺式作用元件 168

三、转录因子的DNA结合域 168

四、转录因子的活性调节 172

第三节 转录产物的加工和转录后调节 173

一、RNA结合蛋白与转录产物的加工 173

二、转录本的可变剪接及其调节 175

三、RNA编辑 177

四、转录本核输出调节 178

五、非编码小分子RNA与转录后基因沉默 178

第四节 真核生物基因的翻译调节和蛋白质的活性调节 180

一、翻译的起始、延伸和终止 180

二、5′UTR结构与翻译起始的调节 181

三、3′UTR结构与mRNA稳定性调节 181

四、蛋白质磷酸化对翻译效率的影响 183

五、蛋白质的加工与活化 184

本章小结 185

关键词 185

思考题 186

第七章 基因突变和修复 187

第一节 基因突变 187

一、基因突变的类型 187

二、基因突变的特点 193

第二节 DNA修复的证据 194

一、诱变剂对细胞的杀伤作用 195

二、诱变剂处理细胞的死亡曲线 195

第三节 直接修复 196

一、DNA聚合酶的校正功能 196

二、嘧啶二聚体的光复活修复 197

三、烷基转移酶介导的修复 198

第四节 错配修复系统 198

一、错配修复系统根据不同甲基化状态识别模板链和新生链 199

二、大肠杆菌的错配修复系统由MutS、MutH和MutL发挥作用 200

三、真核生物的错配修复系统 200

第五节 切除修复系统 201

一、碱基切除修复 201

二、核苷酸切除修复 202

三、DNA链交联修复 205

第六节 重组修复 206

一、同源重组修复 206

二、非同源末端连接 207

第七节 跨损伤DNA合成 208

一、跨损伤DNA合成机制 208

二、催化跨损伤DNA合成的DNA聚合酶 209

三、SOS应答 211

本章小结 213

关键词 214

思考题 214

第八章 基因重组和转座 215

第一节 同源重组 215

一、同源重组的分子机制 216

二、同源重组的酶学机制 220

三、细菌同源重组 224

第二节 位点特异性重组 225

一、λ噬菌体DNA的整合与切除 225

二、位点特异性重组的分子机制 227

第三节 转座 228

一、原核生物转座子的发现 229

二、原核生物转座子类型 229

三、转座机制 234

四、反转录病毒 237

五、真核生物转座子 238

第四节 异常重组 243

一、末端连接 243

二、链滑动 243

本章小结 244

关键词 245

思考题 245

第九章 基因工程 246

第一节 工具酶及基因工程相关技术 246

一、用于基因克隆的核酸酶 246

二、其他工具酶 254

第二节 基因工程载体 256

一、基因工程的基本问题 256

二、质粒载体 256

三、λ噬菌体载体 259

四、单链噬菌体载体 260

第三节 DNA克隆 261

一、基因克隆的全过程 261

二、克隆载体 262

三、DNA克隆 262

四、克隆技巧 262

第四节 原核生物基因克隆和鉴定 264

一、DNA文库构建 264

二、检出目的克隆 264

三、在克隆DNA片段上定位基因 267

第五节 原核生物基因克隆的应用 268

一、DNA序列分析 268

二、表达载体 269

三、定点诱变 271

第六节 聚合酶链反应 273

一、引物 275

二、DNA聚合酶 276

三、RT-PCR 276

第七节 真核生物基因工程 276

一、cDNA文库的建立 276

二、酵母菌基因工程 277

三、植物基因工程 278

四、动物基因工程 278

第八节 新型转基因技术及应用 279

一、诱导表达系统 279

二、位点特异性重组 280

三、不改变靶基因的几种基因失活策略 281

四、生物大分子的相互作用 282

本章小结 284

关键词 284

思考题 285

第十章 结构分子生物学 286

第一节 蛋白质结构研究 286

一、历史回顾 286

二、研究现状 287

三、研究内容 288

四、研究方法 288

五、研究意义 289

第二节 X射线蛋白质晶体学和核磁共振法 289

一、X射线蛋白质晶体学 289

二、核磁共振法 298

三、其他衍射方法 299

第三节 晶体学坐标和蛋白质晶体 300

一、PDB文件 300

二、空间画图 304

三、蛋白质晶体 305

四、晶体的生物学活性 307

五、晶体和核磁共振的比较研究 308

第四节 蛋白质的三维结构 310

一、四级结构 310

二、二级结构 314

三、结构域 319

四、超二级结构 322

本章小结 323

关键词 324

思考题 324

第十一章 病毒的分子生物学 325

第一节 概述 325

一、病毒基因组的结构与功能 325

二、病毒基因组的复制和表达调控 325

三、病毒与宿主细胞的相互作用 326

四、病毒与肿瘤发生 326

五、病毒基因工程疫苗及病毒载体 326

第二节 病毒的基因组 326

一、病毒基因组的核酸类型和大小 327

二、病毒基因组的特点 328

三、DNA病毒的基因组 329

四、RNA病毒的基因组 330

第三节 DNA病毒的复制 331

一、DNA病毒的转录 332

二、DNA病毒基因组的复制 332

三、病毒保证基因组完整性的策略 334

四、DNA病毒的组装和释放 334

第四节 RNA病毒的复制 335

一、HCV的生活周期 335

二、HCV基因组的结构和功能 336

三、HCV基因组的复制 338

第五节 反转录病毒的复制 339

一、HIV的复制 339

二、FV的复制 343

第六节 病毒与宿主的相互作用 345

一、病毒对宿主的作用 345

二、宿主对病毒感染的反应及病毒对抗宿主反应的机制 350

本章小结 352

关键词 353

思考题 353

第十二章 肿瘤的分子生物学 354

第一节 肿瘤和肿瘤细胞 354

一、肿瘤的特征和分类 354

二、肿瘤细胞与正常细胞的区别 355

三、体外细胞转化 356

第二节 肿瘤的发生和演进 357

一、肿瘤发生的多步骤模型 357

二、肿瘤微环境与肿瘤血管生成 358

三、肿瘤侵袭与转移 358

四、肿瘤免疫 359

第三节 肿瘤病毒和病毒癌基因 360

一、肿瘤病毒 360

二、反转录病毒癌基因 362

三、反转录病毒癌基因的起源 363

第四节 细胞癌基因和抑癌基因 365

一、细胞癌基因 365

二、细胞癌基因的激活 366

三、抑癌基因 367

四、抑癌基因的失活 368

第五节 癌基因和抑癌基因的功能 369

一、生长因子 369

二、生长因子受体与蛋白激酶 369

三、转录因子 372

四、细胞周期调控 373

五、DNA损伤修复与细胞凋亡 374

第六节 分子生物学在肿瘤诊治上的应用 374

本章小结 375

关键词 376

思考题 376

第十三章 免疫分子生物学 377

第一节 免疫细胞与抗原识别 377

一、免疫细胞 377

二、抗原的呈递与识别 379

第二节 淋巴细胞的激活与分子机制 382

一、T细胞受体激活的信号转导机制 382

二、B细胞的激活与抗体的产生 388

第三节 固有免疫反应的分子机制 391

一、固有免疫反应的信号识别 391

二、细胞因子与信号转导 393

第四节 免疫反应的效应机制 401

一、细胞免疫的效应机制 401

二、体液免疫的效应机制 406

本章小结 410

关键词 411

思考题 411

参考文献 412

名词索引 415