1 绪论 1
1.1 分子生物学的基本概念 1
1.2 分子生物学的发展简史 2
1.2.1 分子生物学的第一个重要发现 3
1.2.2 奥斯瓦德·埃弗里的历史贡献 4
1.2.3 DNA双螺旋结构的揭示 5
1.2.4 遗传密码的破译 8
1.2.5 信使RNA的发现 9
1.2.6 操纵子模型开辟了分子生物学的新天地 10
1.2.7 遗传工程促进了分子生物学的发展 11
1.2.8 加速分子生物学发展进程的一项“简单而晚熟”技术 13
1.3 现代分子生物学的发展 14
2 基因概念的演变与发展 16
2.1 早期的“基因”概念 16
2.2 经典的基因概念 18
2.2.1 经典基因概念的重要修正 18
2.2.2 拟等位基因概念的提出 19
2.2.3 顺反子理论 20
2.2.4 DNA是主要的遗传物质 22
2.3 基因的分子结构 23
2.3.1 核酸的分子结构 23
2.3.2 核苷的分子构象 23
2.3.3 DNA双螺旋结构模型 25
2.3.4 影响双螺旋结构稳定性的因素 28
2.3.5 DNA的变性与复性 29
2.4 核酸分子的空间结构 36
2.4.1 DNA的一级结构 37
2.4.2 DNA的二级结构 37
2.4.3 DNA的三级结构 45
2.5 基因概念的多样性 49
2.5.1 生物进化的C值矛盾 49
2.5.2 重叠基因 50
2.5.3 重复基因 52
2.5.4 间隔基因 57
2.5.5 跳跃基因或转座子 65
2.5.6 假基因 88
3 DNA的复制 91
3.1 DNA复制的基本特征 91
3.1.1 DNA的半保留复制 91
3.1.2 DNA复制按5′→3′延伸方向 93
3.1 3 DNA的半不连续复制 93
3.1.4 DNA复制的起点、方向 96
3.1.5 DNA复制的引物 100
3.1.6 DNA复制的转录激活 103
3.1.7 DNA复制的模式 104
3.1.8 DNA复制体的结构与复制的回环模型 107
3.1.9 线形DNA复制避免5′端短缩的方式 107
3.2 真核生物DNA复制的特点 111
3.2.1 染色体DNA为多复制子 111
3.2.2 染色体多复制子复制的非一致性 112
3.2.3 真核生物避免5′端短缩的机制 113
3.3 DNA复制的终止 116
3.4 DNA复制的调控 117
4 RNA的转录 120
4.1 转录的基本概念 120
4.1.1 模板 120
4.1.2 不对称转录 121
4.1.3 极性 122
4.2 转录起始 122
4.2.1 原核生物的启动子 122
4.2.2 真核生物的启动子 125
4.2.3 RNA聚合酶 128
4.2.4 转录的相关因子及功能 137
4.3 转录延伸 152
4.4 转录过程的终止 153
4.4.1 不依赖ρ因子的终止子的结构与功能 153
4.4.2 依赖ρ因子的终止子的结构与功能 153
4.4.3 抗终止作用 156
4.5 RNA的加工 157
4.5.1 加工的概念 157
4.5.2 加工的目的 158
4.5.3 加工的过程 159
5 蛋白质的翻译 177
5.1 蛋白质合成的装备 177
5.1.1 mRNA的结构和功能 177
5.1.2 tRNA的结构与功能 178
5.1.3 rRNA与核糖体的结构与功能 181
5.2 遗传密码及其简并 187
5.2.1 三联体遗传密码的破译 187
5.2.2 遗传密码的简并 190
5.3 蛋白质的翻译 199
5.3.1 蛋白质翻译的若干基本概念 199
5.3.2 多肽链的合成 200
5.3.3 保证蛋白质翻译准确起始的机制 211
6 基因表达的调控 216
6.1 原核生物基因表达调控的理论与模式 218
6.1.1 操纵子调控模型 218
6.1.2 分解代谢产物阻遏启动子的正控制系统 225
6.1.3 组氨酸利用操纵子的正控制诱导模型 227
6.1.4 衰减子的发现与衰减子调控 229
6.2 不利生长条件下的应急反应 233
6.2.1 严紧反应相关因子 233
6.2.2 严紧因子反应的调控机制 234
6.3 操纵子调控的综合实例 234
6.3.1 λ噬菌体的繁殖 234
6.3.2 λ噬菌体基因组 236
6.3.3 λ噬菌体溶原途径的建立 238
6.3.4 λ噬菌体裂解途径的建立 242
6.3.5 决定λ噬菌体发育途径选择的其他因素 243
6.4 DNA重排与基因表达 243
6.4.1 沙门氏菌鞭毛的H1-H2抗原相的转变 244
6.4.2 酵母交配型的转变 245
6.4.3 免疫球蛋白的多样性 249
6.5 转录后水平的调控 255
6.5.1 真核生物转录后mRNA的加工 255
6.5.2 RNA干涉 255
6.5.3 反义RNA 259
6.6 翻译水平上的调控 262
6.6.1 同一操纵子内各基因翻译量的差异 262
6.6.2 信息体与蛋白质合成 264
6.6.3 核糖体蛋白质合成的自体调控 264
6.6.4 mRNA的寿命对翻译的调节 265
6.6.5 终止密码解读的移码与通读调节 266
6.6.6 翻译中的弱化子调控 268
6.7 翻译后的基因表达调控 269
6.7.1 蛋白质前体的加工 269
6.7.2 蛋白质的转运（或分泌） 271
6.7.3 蛋白质降解 275
6.7.4 蛋白质的折叠 277
6.8 真核生物基因表达调控的特殊类型 279
6.8.1 原核和真核生物基因结构和表达调控的差异 279
6.8.2 真核生物DNA水平的调控 282
6.8.3 转录因子可逆性磷酸化对翻译的调节 293
6.8.4 mRNA的结构对翻译水平的调控 294
6.8.5 真核生物发育的基因调控 297
6.8.6 细胞程序性死亡与发育 303
7 基因突变和遗传重组的分子机制 310
7.1 基因突变 310
7.1.1 基因突变的种类 310
7.1.2 基因突变的表达类型 311
7.1.3 基因的诱发突变 311
7.1.4 基因的自发突变 321
7.1.5 基因的突变热点 321
7.2 生物体保证稳定遗传的机制 324
7.2.1 DNA复制过程中的错配修复 324
7.2.2 尿嘧啶-N-糖苷酶系统（ung修复系统） 324
7.2.3 基因的回复突变 329
7.3 基因重组交换的分子机制 334
7.3.1 同源重组的分子机制 334
7.3.2 异常分离现象——基因转换 337
7.3.3 同源重组的分子机制 337
7.3.4 同源重组的酶类及交换热点 341
7.3.5 双链DNA断裂模式 343
8 常见的分子生物学研究技术 346
8.1 基因克隆技术 346
8.1.1 限制性内切核酸酶的作用 346
8.1.2 连接 347
8.1.3 载体 348
8.1.4 转化 349
8.1.5 筛选 351
8.1.6 基因组DNA文库的构建 352
8.1.7 几种重要的PCR衍生技术 357
8.2 研究基因结构及表达的常用技术 360
8.2.1 标记性示踪物 360
8.2.2 基因活性和功能研究方法 361
8.3 DNA-蛋白质相互作用分析技术 367
8.3.1 过滤结合 367
8.3.2 染色质免疫沉淀法 367
8.3.3 凝胶阻滞分析 368
8.3.4 DNA酶足迹 368
8.4 蛋白质组学研究方法 371
8.4.1 蛋白质分离 371
8.4.2 蛋白质分析 372
8.4.3 蛋白质相互作用的研究方法 372
主要参考文献 376
索引 377