第一章 分子生物学的系统和方法 1
分子生物学概述 1
本书如何讲述分子生物学 1
分子生物学问题中的物理学方法 2
研究生物反应的体外试验方法 3
分子生物学的逻辑 4
效率论点 4
模型分析 4
强烈推理 5
分子生物学中研究的几个问题 5
什么不是分子生物学 6
原核生物和真核生物 7
细菌 7
细菌的生长 8
细菌计数 9
细菌营养需要的测定 10
细菌的物理构造 11
细菌的代谢调节 12
噬菌体 12
噬菌体结构 12
噬菌体生活周期概述 13
噬菌体增殖非常迅速 14
噬菌体计数 14
噬菌体生活周期的调节 15
用纯化的噬菌体DNA感染细菌 15
酵母 15
动物细胞 17
非天然状态的动物细胞培养物 17
原始细胞培养物和确立细胞株 18
有用的原始细胞培养物 19
卵和卵母细胞 19
动物细胞计数 19
动物病毒 20
属、种和株系 20
以遗传学分析研究解决生物学问题 20
遗传学符号、规定和术语 21
突变型 22
突变型中的突变数目 22
回复子和回复 23
突变型的应用：一些实例 24
突变型的遗传学分析 26
遗传重组 26
遗传作图 26
连锁和多因子交叉 27
互补作用 28
互补分析：一个实例 29
噬菌体感染的细菌中的互补作用 31
细菌的遗传系统 31
Hfr细胞 32
用Hfr×F？交配进行基因定位 33
大肠杆菌的环状遗传图 34
大肠杆菌有关重组的基因 34
F’质粒 34
参考文献 35
第二章 生物化学基础 36
生物体系中的分子 36
官能团和键的类型 36
生物化学中的几类主要有机化合物 37
蛋白质的组分 38
嘧啶和嘌呤--核酸的组分 39
大分子 39
细胞的营养需要 40
细菌的营养需要 40
不溶性离子化合物不出现沉淀 41
影响细菌生长率的因素 42
藻类、酵母和原生动物的营养需要 42
动物细胞的营养需要 43
代谢和生化途径 43
酶 43
降解和生物合成反应 43
多步反应途径 44
降解和生物合成途径的能量学 44
能量代谢和贮存：ATP 44
ATP的合成 46
ATP能量的利用 47
如何阐明代谢途径 48
参考文献 49
第三章 大分子 50
几类主要大分子的化学结构 50
蛋白质 50
核酸 52
多糖 53
决定蛋白质和核酸三维结构的非共价相互作用 54
无规线团 54
氢键 54
疏水性相互作用 54
离子键 55
范德瓦耳斯引力 56
非共价相互作用效应小结 56
研究大分子所用的方法 57
沉降速度法 57
平衡离心法 58
电泳法 59
电子显微镜 60
大分子分子量的测定 63
DNA分子量的测定 63
蛋白质分子量的测定 64
参考文献 65
第四章 核酸 66
DNA的物理和化学结构 66
碱基配对和DNA双螺旋 66
DNA双链的反平行方向 67
不同生物中DNA碱基组成的变化 68
DNA螺旋的形式 68
DNA分子的大小 69
DNA分子的脆性 70
决定DNA结构的因素 70
变性和解链曲线 70
DNA中氢键的证据 71
DNA中疏水性相互作用的证据 72
碱基堆集 73
碱基堆集的协同性 73
溶液中离子强度对DNA结构的影响 74
DNA分子结构的变动 75
变性和链的分离 75
解链蛋白对DNA的变性 76
DNA的碱变性 76
变性DNA的结构 77
复性 78
复性的要求 78
复性的机制 78
不同生物DNA的杂交 79
复性的滤膜结合试验 79
复性的浓度相关性：C。t曲线 80
DNA异源双链 83
环状和超螺旋DNA 84
扭曲环 85
超螺旋中的单链区 85
超螺旋的起源 86
共价闭合环的实验检测 86
超螺旋的实验检测 87
RNA的结构 88
核酸的水解 88
多核苷酸激酶：一种有用的酶 90
核酸的放射性标记 90
核酸顺序测定 91
左手螺旋DNA 94
卫星DNA 97
参考文献 97
第五章 蛋白质分子的物理结构 99
蛋白质分子的大小 99
多肽链的结构 99
多肽链的折叠 99
氢键和α螺旋 101
β结构 102
纤维状蛋白和球状蛋白 103
蛋白质的结合部位 105
具有亚基的蛋白质 106
研究蛋白质的几种方法 107
蛋白质的变性 107
蛋白质的复性 108
蛋白质的水解 109
蛋白质氨基酸顺序的测定 109
蛋白质活性的调节 109
最终产物抑制 109
多亚基蛋白质的调节--变构 110
变构调节的两种机制 110
一种变构酶：天冬氨酸转氨甲酰酶 112
一种复合蛋白质：免疫球蛋白G 113
酶 115
酶-底物复合物 116
酶-底物复合物的形成理论 116
酶-底物复合物的分子细节 117
酶-底物复合物的解离：转换 119
酶活性的检测 119
酶活性的光学检测 119
酶的放射性检测 120
粗提液中酶活性的检测 120
放射性蛋白质的制备 121
参考文献 121
第六章 大分子的相互作用和复合聚集物的结构 123
胶原蛋白--蛋白质的多重组装 123
胶原蛋白的氨基酸组成和顺序 124
原胶原蛋白--三股螺旋的单位 125
原胶原蛋白单位间相互作用形成纤维 126
DNA的复合结构：大肠杆菌染色体 127
DNA与支架蛋白的相互作用 128
DNA的多环结构 129
染色体和染色质 130
组蛋白和染色质 130
染色体的结构层次 131
核小体 132
核小体的组装：30纳米纤维和染色体结构的螺线管模型 134
DNA与能识别特定碱基顺序的蛋白质之间的相互作用 135
λ噬菌体的Cro蛋白和DNA的结合 135
生物膜 139
生物体系中膜的作用 139
膜的基本双层结构 140
囊泡 142
基本双层结构的调节：通透性和运输 142
细菌的细胞壁 144
细胞壁的多层结构 145
肽聚糖层 146
内膜和通透性 147
外膜：脂多糖、脂蛋白和微孔蛋白 147
周质空间 149
对渗透压敏感的细胞 149
复杂聚集物的自动装配 149
烟草花叶病毒的组装 149
参考文献 151
第七章 遗传物质 153
中心法则 153
遗传密码和插座假说 153
DNA是遗传物质的实验证据 154
转化实验 154
化学实验 158
捣碎实验 158
RNA作为遗传物质的问题 161
遗传物质的特性 161
DNA对遗传信息的贮存和传递 161
信息从亲本向子代的传递 162
DNA及其信息含量的化学稳定性 162
DNA的变化能力：突变作用 164
RNA作为遗传物质 165
参考文献 165
第八章 DNA的复制 166
DNA复制的基本规则 166
DNA复制的几何学 166
双链DNA的半保留复制 167
Meselson-Stahl实验 168
半保留复制的几何学 169
环状DNA分子的复制几何学 170
DNA促旋酶的作用机理 173
DNA复制的酶学 175
聚合反应和聚合酶 176
前体的来源 177
聚合酶Ⅰ和Ⅲ的性质 177
链延伸的方向 182
DNA连接酶 182
不连续复制 183
复制叉中的短片段 183
片段的检测 184
尿嘧啶片段 185
前体片段的RNA末端 187
前体片段的连接 188
在复制叉上发生的事件 189
复制叉的推进和螺旋的松开 189
单链模板上的复制起始：前体片段的起始 190
复制叉上发生事件的总结 192
前导链合成的起始 194
大肠杆菌的全程起始 194
D环 194
通过共价伸展的起始：滚环复制 195
双向复制 197
复制的终止 200
环状分子复制的终止 200
线状DNA分子T7噬菌体DNA的终止 201
DNA的甲基化及错配修复 203
细菌DNA合成的调节和部分复制的DNA分子的重新起始 203
真核生物染色体的复制 205
真核DNA中的多复制叉 205
染色质的复制 205
参考文献 208
第九章 修复 210
DNA分子的改变 210
修复作用的生物学迹象 212
胸腺嘧啶两聚体作为可修复初级损伤的证据 214
胸腺嘧啶两聚体修复的生物化学机制 214
光复活 214
切除修复 215
重组修复 216
SOS修复 218
胸腺嘧啶两聚体修复的总结 220
交联的修复 221
电离辐射损伤的修复 223
为什么受损伤的细胞会死亡？ 223
参考文献 224
第十章 突变形成、突变和突变体 225
术语 225
突变的类型及其表示法 226
突变体的分离 227
突变体的检测 227
突变体的富集 228
在双倍体细胞中检出突变体 229
突变体的生物化学基础 230
突变形成 231
碱基类似物诱变剂 232
化学诱变剂 233
紫外线辐射 235
嵌入剂引起的突变 235
嵌入DNA长片段(转座因子)引起的突变 236
增变基因 236
突变的热点 236
缺失、重复和重排 237
回复 238
回复子的检测 238
第二个位点的回复子 239
移码突变的第二个位点的回复子 240
诱变剂促进的突变位点回复 240
基因外回复 241
回复作为检测诱变剂和致癌物的手段 241
参考文献 242
第十一章 转录 243
RNA的酶促合成 243
RNA合成的基本特性 243
大肠杆菌RNA聚合酶 245
位点选择：Ⅰ.启动子 247
位点选择：Ⅱ.Prtbnow顺序 248
位点选择：Ⅲ.-35顺序 248
位点选择：Ⅳ.CAP部位 250
RNA链的起始 251
链的延伸 251
终止和新合成RNA的释放 253
RNA分子的种类 256
信使RNA的结构 256
mRNA的寿命 257
稳定的RNA：核糖体RNA和转移RNA 258
tRNA分子的加工 259
大肠杆菌中核糖体RNA的加工 261
原核生物中加工过程的小结 263
真核生物中的转录 263
真核生物的RNA聚合酶 264
真核生物inRNA分子的5’和3’末端的结构：“帽子”和“尾巴” 264
RNA剪接 265
转录单位的概念 270
真核生物的rRNA基因 270
真核生物tRNA分子的形成 271
研究细胞内RNA的方法 273
RNA分子的分离 273
DNA-RNA杂交法 274
检测X噬菌体的mRNA 274
用杂交竞争法区分两类mRMA 275
用DNA的特定片段杂交 278
用特定链进行杂交 278
Southern转移技术 280
参考文献 281
第十二章 翻译Ⅰ.信息问题 282
翻译概要 282
遗传密码 283
两类密码 283
三联体密码的遗传学证据 284
密码子碱基组成的阐明 286
密码子碱基顺序的阐明 288
终止密码子的确定 288
起始密码子的确定 289
密码的通用性 290
密码过剩 290
遗传学上证实密码子词汇 291
解码系统 291
tRNA和氨酰合成酶 291
tRNA的三叶草结构 292
tRNA的三维结构 293
氨基酸与tRNA分子间的连接 294
氨酰合成酶 296
tRNA分子被相应的合成酶识别 297
氨酰化中错误的校正 298
密码子-反密码子的相互作用 299
反密码子环中的次黄嘌呤核苷 299
过剩--一个反密码子对应于数个密码子：摆动假设 300
密码子-反应码子相互作用的稳定性 302
稀有tRNA分子 303
原核细胞起始tRNAfMet的特殊性质 303
tRNA基因 305
校正(抑制)基因 306
无义校正基因的遗传检验 306
无义校正tRNA 307
无义校正的生物化学特征 308
校正tRNA存在时的正常终止 309
错义突变的抑制 310
由反密码子变化引起的错义抑制 310
由突变tRNA错误携带氨基酸引起的错义抑制 311
起抑制基因作用的突变合成酶 311
移码抑制基因 311
温度敏感性(Ts)校正基因 312
促抑制基因的突变 313
酵母中的校正基因及其在动物细胞研究中的应用 313
遗传学在研究tRNA中的作用 313
正确选择AUG起始密码子 315
原核细胞mRNA的始起信号 315
多顺反子mRNA中的重复起始 317
多顺反子mRNA中不同顺反子有不同的起始温度 318
真核细胞中起始tRNA和核糖体结合位点 319
重叠基因 321
线粒体的遗传密码 322
参考文献 325
第十三章 翻译Ⅱ.蛋白质合成的机构和化学本质 326
核糖体 326
原核细胞核糖体的化学组成 326
真核细胞核糖体的化学组成 327
大肠杆菌核糖体和真核细胞核糖体的比较 328
大肠杆菌核糖体的重建 329
原核细胞核糖体的物理结构 331
真核细胞核糖体的物理结构 335
蛋白质的生物合成 336
多肽链生长的方向 336
mRNA翻译的方向 337
蛋白质合成的概观 337
原核细胞中的起始 340
原核细胞中链的延伸 341
链的终止 343
GTP的作用 343
蛋白质的翻译后修饰 344
复杂的翻译单元 345
多核糖体 345
转录与翻译的偶联 346
蛋白质合成的一些参数 347
蛋白质合成的抑制剂和效应物 348
影响蛋白质合成的抗生素 348
真核细胞中蛋白质合成的抑制剂 349
链霉素诱导的错读和链霉素依赖性 350
真核细胞中的蛋白质合成 351
真核细胞和原核细胞中蛋白质合成的差别 351
线粒体和叶绿体中的蛋白质合成 352
真核细胞中的结合核糖体：内质网 353
为什么蛋白质合成如此复杂？ 355
无核糖体的多肽合成 356
参考文献 357