1绪论 1
1.1分子遗传学的涵义及其研究任务 2
分子遗传学的涵义 2
分子遗传学研究的任务 2
1.2分子遗传学的建立 5
物理学的渗透 5
遗传物质是核酸 5
分子遗传学的诞生 8
1.3中心法则及其发展 16
中心法则的涵义 16
RNA编辑与中心法则 17
朊病毒与中心法则 18
1.4基因概念及其发展 21
顺反子 21
操纵子与基因家族 22
外显子与内含子 24
重叠基因与转座因子 26
现代基因的概念与界定 27
1.5基因组学与后基因组学 28
基因组与基因组学 28
后基因组学 30
1.6生物信息学的兴起 31
生物信息学的涵义 31
生物信息学的研究内容 32
1.7分子遗传学与社会 32
基因工程与现代生物技术 32
蛋白药物与疫苗研究 35
分子诊断与基因治疗 36
环境污染与生物净化 39
2基因组的结构与功能 43
2.1病毒基因组 44
病毒基因组的结构多样性 44
反转录病毒基因组的结构与功能 45
病毒基因组中特征序列的结构与功能 46
2.2原核生物基因组 48
大肠杆菌基因组 48
拟核结构 48
操纵子结构 49
2.3真核生物基因组 49
真核生物基因组大小与C值悖理和N值悖理 49
真核生物DNA的复性动力学 51
基因家族 56
核小体结构与染色质 59
真核生物染色体的结构与功能 60
异染色质形成的分子机制 63
常染色质基因表达的分子基础 68
染色质的复制和转录 75
2.4核外基因组 80
质粒基因组 80
线粒体基因组 83
叶绿体基因组 85
3DNA复制与基因表达 88
3.1DNA的复制 89
DNA复制的一般特征 89
DNA复制的酶学与机制 93
线状DNA的末端复制机制 101
3.2转录 102
参与转录的组成成分与结构 103
转录的过程 108
3.3RNA的加工 113
rRNA的加工 113
tRNA的加工 114
mRNA前体的加工 115
3.4翻译 125
参与翻译的组成成分与结构 125
翻译的起始 128
肽链的延伸和终止 133
4基因表达的调控 140
4.1原核生物基因表达的调控 141
乳糖操纵子——可诱导的负调控和正调控模型 141
半乳糖操纵子 142
阿拉伯糖操纵子 143
色氨酸操纵子 144
转录的时序控制和翻译调节 147
4.2真核生物基因表达的调控 152
真核细胞转录调控机制 152
真核生物基因表达的组合控制 157
4.3真核生物基因表达的多层次调控 159
细胞及染色体水平的调控 159
DNA甲基化与基因表达活性 160
DNA重排与基因表达调控 161
转录后水平的调控 164
翻译和翻译后水平调控 170
4.4RNA干涉与基因表达调控 173
RNA干涉现象的发现 173
RNA干涉与基因沉默 173
4.5RNA编辑 175
位点特异性脱氨基作用 175
gRNA指导尿嘧啶插入或删除 176
5基因突变与DNA损伤修复 180
5.1基因突变的类型 181
自发突变和诱发突变 181
体细胞突变与生殖细胞突变 181
显性突变和隐性突变 182
同义突变、错义突变和无义突变 182
功能缺失型突变与功能获得型突变 183
非条件突变和条件突变 183
回复突变与抑制突变 183
显性负突变 184
5.2基因突变的分子基础 185
碱基替换 185
插入或缺失突变 186
移码突变 186
5.3诱发基因突变的因素 187
基因突变的生物因素 187
基因突变的物理及化学因素 188
定点突变与突变热点 193
诱变剂的检测——Ames测试 196
5.4DNA的修复 197
光修复 197
切除修复 198
错配修复 200
重组修复 200
双链断裂修复系统 202
SOS修复 203
5.5突变体的创制与应用 204
EMS突变体 204
快中子突变体 205
T-DNA标签突变体 206
转座子标签突变体 208
突变体库的饱和度分析 209
5.6突变体的筛选与检测 211
突变体的遗传筛选 211
突变体位点的分子检测 213
6遗传重组与转座 219
6.1遗传重组及其类型 220
遗传重组的概念 220
遗传重组的类型 222
6.2真核生物同源重组的分子机制 223
同源重组的Holliday模型 223
双链断裂起始重组模型 226
重组与联会复合体 226
基因转换导致等位基因间的重组 230
6.3细菌同源重组的分子基础 232
RecBCD识别chi序列引发重组 232
RecA催化单链同化 234
Ruv系统解离Holliday连接点 235
6.4位点专一性重组的分子机制 237
λ噬菌体的整合与切离 237
位点专一性重组的机制 239
λ噬菌体重组发生在整合体中 240
6.5转座因子及其分类 241
转座因子的发现 241
DNA转座 245
反转录转座子 246
6.6原核生物中的转座因子 248
插入序列 248
转座子 250
转座噬菌体 252
6.7真核生物中的转座子 253
酵母菌的转座子 253
果蝇的转座子 255
玉米的转座子 257
人类基因组中的转座子 258
6.8转座作用的分子机制 260
DNA转座机制 260
反转座子的转座机制 262
6.9转座因子的遗传学效应与应用 269
改变染色体结构 269
诱发基因突变 270
调节基因表达 272
产生新的变异 273
转座子标记克隆目的基因 274
转座因子作为基因工程载体 274
7基因与发育 278
7.1细胞分化和细胞决定 279
单细胞生物的细胞分化与基因调控 279
多细胞生物的细胞分化与细胞决定 279
线虫的细胞特化 281
程序性细胞死亡与凋亡 281
7.2胚胎极性的决定 284
果蝇胚胎的极性 284
果蝇前-后轴形成 285
果蝇背-腹轴形成 289
分节基因与果蝇胚胎体节的形成 291
同源异形基因 293
7.3高等植物成花诱导及花器官发育的基因调控 299
高等植物发育基本过程及其特点 299
成花诱导中的基因调控 300
高等植物花器官发育的ABC模型 301
7.4细胞周期的基因调控 303
细胞周期事件 303
细胞周期的调节因子 304
cdc基因对酵母细胞周期的调控 306
p53蛋白对癌细胞生长的负控制 308
细胞周期失控与肿瘤 308
8基因与免疫多样性 311
8.1免疫应答 312
体液免疫 312
细胞免疫 312
免疫系统的应答特点 313
8.2抗体多样性产生的机制 314
抗体的结构与功能 314
抗体基因及其重组 315
抗体基因重组与抗体多样性 317
免疫重组的方式 318
有效重排引发等位基因排斥 321
体细胞突变增加免疫多样性 322
假基因参与鸟类免疫球蛋白的装配 322
8.3Ig类型转换的机制 323
DNA重组导致lg类型的转换 323
RNA加工改变早期重链基因表达 324
8.4T细胞受体基因的重排机制 326
T细胞受体的类型以及对外源抗原的识别 326
TCR的功能 326
T细胞受体基因 327
TCR基因的重排及其多样性产生的机制 328
8.5主要组织相容性复合体 329
MHC抗原的类型及其功能 329
MHC抗原的结构 329
MHC基因的定位 330
MHC抗原基因的结构 331
Ⅰ型MHC基因的表达调控机制 332
Ⅱ型MHC基因的表达调控机制 333
9表观遗传学 336
9.1表观遗传变异的发现 337
9.2真核生物染色质重塑 337
染色质重塑的概念 337
染色质重塑因子 337
染色质重塑与发育 340
染色质重塑与人类疾病 340
染色质重塑与基因剂量补偿 341
9.3DNA甲基化 342
DNA甲基化酶 342
DNA甲基化位点及甲基化类型 344
DNA甲基化的转录抑制机制 345
DNA甲基化与组蛋白修饰 346
9.4基因组印记 347
基因组印记的发现 347
基因组印记与印记基因 349
印记基因的功能 350
DNA甲基化与基因组印记 350
基因组印记模型 351
9.5RNA编辑 352
核基因组RNA编辑 353
线粒体基因组RNA编辑 355
叶绿体基因组RNA编辑 356
RNA编辑的作用 357
9.6DNA甲基化的检测方法 357
全基因组水平甲基化分析 357
特异性位点的DNA甲基化的检测 358
甲基化新位点的寻找方法 360
9.7表观遗传学研究的应用与展望 361
表观遗传学研究应用 361
表观遗传学研究展望 362
10重要病毒疾病发生的分子机制 366
10.1反转录病毒 367
反转录病毒颗粒结构特点及其功能 367
反转录病毒基因表达与加工 368
10.2人类免疫缺陷病毒 369
HIV粒子的形态结构与侵染 369
HIV基因组复制与病毒增殖 373
HIV的感染与致病机制 374
AIDS的治疗和预防 375
10.3严重急性呼吸综合征冠状病毒 375
SARS冠状病毒的形态结构 375
SARS冠状病毒的基因组结构及其编码蛋白的特点 376
SARS病毒生活史与致病机制 378
SARS的预防和治疗 379
10.4禽流感病毒 379
AIV粒子的结构 380
AIV的基因组及其编码蛋白 380
AIV的感染和复制 382
AIV致病机制 385
10.5乙型肝炎病毒 386
HBV的结构 386
HBV基因组结构 387
HBV致病机制 390
HBV的预防和治疗 391
11基因组学与后基因组学 394
11.1人类基因组计划 395
HGP的提出和科学意义 395
人类基因组的结构特点 396
遗传图谱 398
物理图谱 398
人类基因组序列图 398
11.2模式生物基因组研究 401
大肠杆菌基因组研究 401
酵母基因组研究 403
果蝇基因组研究 403
拟南芥基因组研究 404
水稻基因组研究 404
宏基因组学研究 405
11.3基因组测序与序列装配 406
DNA测序的策略 406
DNA序列的装配 407
人类基因组的测序与装配 408
11.4基因组图谱构建与应用 409
人类基因组遗传图谱的构建 409
植物基因组遗传图谱的构建 411
制作物理图谱的基本要素 412
细胞遗传学图谱 413
辐射杂种图谱 413
限制性酶切图谱 414
叠连群图谱 414
基因组图谱的应用 415
11.5基因组DNA大片段文库的构建 416
BAC文库 417
YAC文库 417
P1噬菌体衍生人工染色体文库 418
可转移的人工染色体BiBAC／TAC文库 420
11.6后基因组学研究 421
比较基因组学 421
功能基因组学 424
蛋白质组学 424
转录物组学 426
代谢物组学 426
化学基因组学 427
生物信息学与后基因组学 428
ENCODE计划 428
11.7基因组的进化 429
基因组进化的分子基础 429
基因组的起源 430
基因组的进化 431
12分子遗传学研究技术 436
12.1基因表达与调控的研究技术 437
差减杂交 437
mRNA差异显示和限制性差异显示 440
基因表达连续分析 442
微阵列技术 443
基因表达快速分析技术 446
12.2基因组学和蛋白质组学研究技术 448
DNA大片段文库构建与基因组测序 448
酵母双杂交技术 449
双分子荧光互补技术 450
蛋白质组学技术 452
双向差异凝胶电泳与多维色谱和质谱技术 453
12.3基因遗传操作技术 455
基因克隆技术 455
重组DNA分子构建技术 456
转基因技术 458
基因打靶技术 460
基因表达及功能鉴定技术 461
体细胞克隆技术 464
12.4遗传分子标记技术 466
分子标记的种类 466
RFLP和AFLP 468
RAPD及相近的分子标记 470
CAPS和微卫星标记 471
12.5基因治疗技术 473
基因治疗策略 473
基因治疗中的转基因技术 473
基因治疗中的RNA修饰技术 475
胚胎干细胞与基因治疗 477
参考文献 481
名词解释 483
索引 501