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目录 1

第一章 叶绿体遗传系统 1

第一节 叶绿体的基本结构及其主要功能复合体 1

一、叶绿体的基本结构 2

二、叶绿体的主要功能复合体 2

第二节 叶绿体DNA和叶绿体基因组的组织结构 10

一、叶绿体DNA的物理化学性质 11

二、叶绿体基因组的组织结构 11

第三节 叶绿体基因组基因表达的调节 23

一、叶绿体的多顺反子转录单位 23

二、叶绿体的RNA聚合酶 24

三、转录水平的调节 25

四、转录后调节和修饰 31

五、翻译调节和翻译后修饰 38

六、细胞核和质体基因组的相互作用 41

第四节 叶绿体蛋白质的合成和运输 43

一、叶绿体蛋白质合成系统 43

二、叶绿体蛋白质的输入 44

三、研究叶绿体离体合成的实验方法 48

第五节 叶绿体基因组的起源和进化 52

一、基因组的大小和构型的比较 52

二、重复DNA序列 52

三、基因含量和基因排列顺序 54

四、内含子 56

参考文献 56

第二章 线粒体遗传系统 59

第一节 线粒体的结构和功能 60

一、线粒体DNA的大小和构型 62

第二节 线粒体基因组组织和基因含量 62

二、线粒体基因组的组织 69

三、线粒体基因组的基因含量 76

第三节 线粒体的蛋白质合成 79

一、遗传密码和tRNA基因 79

二、转录和mRNA 80

三、蛋白质合成系统 83

四、离体翻译产物 86

第四节 线粒体蛋白质的输入 87

一、输入蛋白质的前序列加工 88

二、蛋白质输入所需要的组分 90

三、蛋白质运输的能量需要 95

四、蛋白质定位运输举例 96

第五节 线粒体中的编辑事件 98

一、植物线粒体编辑的若干特点 99

二、编辑机制 102

三、编辑的生物学意义 105

第六节 线粒体与植物细胞质雄性不育 105

一、植物细胞质雄性不育现象 105

二、CMS的各种表型和特征 106

三、CMS的线粒体改变 107

四、细胞质雄性不育机制的探讨 111

五、其他植物的雄性不育 113

六、植物线粒体的质粒状DNA 115

七、绒毡层细胞特异表达的基因 116

参考文献 117

一、植物基因的类型 121

第一节 植物基因的概况 121

第三章 植物基因的类型 121

二、植物基因的克隆和研究方法 123

三、植物基因的特点 125

第二节 植物细胞结构蛋白基因 127

一、细胞核结构蛋白及其基因 127

二、植物细胞壁和细胞质膜蛋白基因 133

三、细胞质结构蛋白基因 142

第三节 植物细胞优势表达基因 148

一、种子贮存蛋白基因 148

二、营养器官特异基因 153

三、果实特异基因 159

四、特化器官特异基因 162

五、环境诱导基因 167

六、细胞代谢酶基因 174

参考文献 177

第四章 基因表达的调节 180

第一节 基因表达在染色质结构水平上的调节 181

第二节 转录水平上的调节 185

一、RNA合酶Ⅱ 187

二、普遍性转录因子 192

三、转录起始复合物 196

四、特异性转录因子 199

五、转录元件 207

第三节 转录后调节 217

一、核前体mRNA的剪接反应 218

二、剪接反应的顺式元件和反式因子 219

三、选择性剪接类型及其功能意义 226

四、剪接位点的活性和选择特异性 229

五、植物基因剪接系统的一些特点 231

第四节 翻译及翻译后加工的调节 233

一、翻译系统及翻译调节 234

二、翻译后加工 243

参考文献 260

第五章 植物胚胎发生的分子生物学 264

第一节 植物发育的特点 265

第二节 合子胚胚胎发生 267

一、胚胎发生过程 268

二、胚胎发育中的模式建成和发育的区域性 273

三、胚胎发生突变体 285

四、胚胎发生中的基因表达 287

第三节 胚胎发育的极性 294

二、极性轴的固定 297

一、极性轴的形成 297

三、极性的表达 301

四、极性的改变 303

第四节 体细胞胚胎发生 306

一、愈伤生长细胞 307

二、体胚的发生 308

三、体胚发生过程中的生理生化变化 309

四、体胚发生突变体 311

五、体胚发生的相关基因 312

参考文献 315

第六章 营养器官的发育 318

第一节 根的发育 318

一、根的基本结构 318

二、根的早期发育 322

三、根毛的发育 327

第二节 茎的发育 331

一、茎端分生组织的结构 331

二、茎端分生组织的早期发育 333

三、茎分生组织中的基因表达 335

四、茎的发育 336

第三节 叶的发育 339

一、叶序的形成 340

二、叶片的起始 341

三、叶发育的程序 342

第四节 毛状体的发育 343

一、叶毛状体的发生与分布 343

二、毛状体的遗传控制 345

参考文献 351

第七章 花的发育 353

第一节 花的典型结构与早期形态发育 354

一、拟南芥菜花的发育时期和形态结构 354

二、金鱼草花的形态结构 357

第二节 花的起始与诱动 358

一、影响植物开花因子的多样性 358

二、诱导开花的生理信号及其遗传学基础 359

三、分生组织类别的决定 367

第三节 花序分生组织和花分生组织的发育 373

一、花序的类型与体节结构 374

二、花分生组织的结构 375

三、影响花序分生组织和花分生组织发育的基因 376

四、基因间的相互作用 382

五、金鱼草FLO基因 389

第四节 花器官的发育 391

一、花器官类别基因的作用模型 392

二、花器官基因的结构与突变表型 398

三、双突变分析及基因间的相互作用 412

四、花器官特化的分子基础 420

第五节 居间调节基因 430

一、FIM基因 431

二、UFO基因 434

第六节 成花逆转 440

一、成花逆转类型与影响因素 440

二、花序逆转 442

三、花逆转 443

五、逆转的意义 445

四、逆转结构的决定 445

参考文献 447

第八章 光与植物的生长发育 452

第一节 影响植物生长发育的光环境 452

一、光周期 453

二、光强与光质 458

第二节 光受体与植物生长发育 463

一、光敏色素 463

二、蓝光、紫外光受体 473

三、其光受体 476

第三节 植物光信号转导途径 477

一、单子叶植物PHYA基因的光调节模型 477

二、光信号途径成分 479

三、植物光信号途径的确立 483

第四节 植物基因的光调节表达 485

一、植物光调节基因的研究 486

二、植物基因光调节转录元件 491

参考文献 495

第九章 植物冷驯化和热激反应的分子基础 499

第一节 低温诱导蛋白的性质、结构与功能 500

一、低温诱导蛋白防止细胞冰冻缺水 502

二、低温诱导蛋白保护酶在低温下正常行使功能 505

三、低温诱导具调节功能的蛋白 506

四、低温诱导热激蛋白 507

五、两种低温诱导蛋白可能是激酶调节因子 508

六、低温诱导产生对RNA起稳定作用的蛋白质 509

七、低温诱导一些酶蛋白的积累 509

八、一种富含脯氨酸的低温诱导蛋白 510

第二节 低温诱导基因的表达调控 511

一、拟南芥菜的低温诱导基因 511

二、大麦的低温诱导基因 519

第三节 脂肪酸的去饱和作用和植物的低温耐性 522

第四节 植物的热激蛋白 526

一、热激蛋白及热激基因 528

二、热激蛋白与植物生长和发育的关系 543

三、热激蛋白基因转录活性的调节 545

参考文献 547

第十章 植物与病原微生物相互作用的分子生物学 550

第一节 病原菌致病相关基因 552

一、毒性基因 553

二、无毒基因 555

第二节 植物感病的分子基础 559

三、决定寄主范围的基因 559

一、植物感病的遗传和分子模式假说 562

二、双子叶植物与根瘤农杆菌亲和互作系统的研究 563

三、其他植物与病原菌亲和互作系统的研究概况 566

第三节 植物抗病的分子基础 567

一、植物抗病基因 568

二、植物抗病机制 578

三、植物抗病反应的信号转导模式 581

第四节 植物抗病性的进化 584

一、抗病基因座的复合性 584

二、抗病基因座的起源和进化 587

三、抗病基因座上各基因决定不同抗病专化性的分子基础 589

第五节 植物抗病基因工程 589

一、植物抗病基因工程的基本途径 589

二、植物抗病基因工程的研究进展 590

三、抗病基因和植物抗病机制的应用前景 592

参考文献 594

第十一章 植物转座子 596

第一节 转座现象和转座子 596

一、转座子的类型 599

二、转座子的结构特点 600

三、转座子编码的蛋白 604

四、转座子影响基因表达 605

第二节 转座机制 606

第三节 转座子标签法 612

参考文献 616

附录Ⅰ 618

附录Ⅱ 619

索引 620