第一章 遗传的物质基础 1
第一节 分子遗传学的传承与发展 1
一、经典遗传学 1
二、生化遗传学 3
三、分子遗传学 4
四、基因工程学 5
五、基因组学 6
六、表观遗传学 8
七、结语 9
第二节 染色体是基因的载体 9
一、染色体概念 10
二、染色体复制与细胞分裂 13
三、遗传的染色体假说 17
四、遗传的染色体理论 18
第三节 遗传重组与作图 24
一、连锁与交换的概念 24
二、重组的物理证据 26
三、基因作图 27
第四节 DNA是遗传物质 29
一、DNA的发现 30
二、DNA是遗传物质的实验证据 30
三、核酸的化学组成 38
四、DNA分子的结构 42
五、异常的DNA二级结构 50
第五节 RNA也是遗传物质 55
一、RNA病毒的类型 56
二、RNA是基因载体的实验证据 60
第六节 蛋白质也可能是遗传物质吗？ 63
一、朊病毒 64
二、朊病毒的增殖方式 65
三、朊病毒疾病和朊病毒蛋白的相关性 66
参考文献 67
第二章 基因的概念及分子结构 71
第一节 基因概念的演变 71
一基因与遗传因子 71
二、基因与染色体 72
三、基因与DNA分子 72
四、基因与DNA多核苷酸区段 73
五、基因与蛋白质多肽链 74
六、基因的核苷酸碱基顺序与蛋白质的氨基酸顺序 74
七、基因的精细结构与分工 75
八、新类型的基因 76
九、RNA基因 77
第二节 基因的大小与数量 78
一、基因的大小 78
二、基因数量的估算法 79
三、不同类型生命体的基因数量 81
第三节 原核基因的分子结构 84
一、基因结构的若干概念 85
二、原核基因组的结构 87
三、原核基因的结构 89
第四节 真核基因的分子结构 93
一、真核基因组 94
二、真核基因的类型 100
三、真核蛋白质编码基因的结构 101
第五节 移动基因 109
一、移动基因的类型 110
二、细菌的转位子 110
三、真核生物的转位因子 114
第六节 断裂基因 117
一、断裂基因的发现 117
二、断裂基因的特征性结构 118
三、外显子的改组与重复 121
第七节 其他类型基因 124
一、假基因 124
二、重叠基因 129
三、重复基因 133
第八节 RNA基因 139
一、转移RNA基因 140
二、核糖体RNA基因 140
三、小RNA基因 141
四、微RNA基因 142
参考文献 143
第三章 中心法则与遗传密码 145
第一节 基因与蛋白质的关系 146
一、一种突变基因一种代谢障碍 146
二、一种基因一种酶假说概述 147
三、一种基因一种酶假说的证实 149
四、一种基因多种蛋白质 151
五、基因拷贝数与蛋白质表达量的关系 154
第二节 RNA的结构与功能 154
一、RNA的主要类型 155
二、RNA的高级结构 160
三、RNA的功能 166
第三节 蛋白质的结构 174
一、氨基酸与多肽 174
二、蛋白质的分子结构 179
三、蛋白质的结构域 185
第四节 中心法则——遗传信息的流向 190
一、中心法则的经典概念 190
二、中心法则的补充与发展 192
三、mRNA是遗传信息的中间载体 193
第五节 遗传密码 196
一、遗传密码的若干问题 197
二、遗传密码的破译 198
三、遗传密码的基本特性 201
四、遗传密码的阅读 205
五、遗传密码的拓展 207
参考文献 209
第四章 DNA的复制 211
第一节 DNA复制的生物化学 212
一、DNA体外合成体系 212
二、参与DNA合成的两类关键底物 213
三、DNA前体物的从头合成 214
四、DNA合成的引发 215
五、脱氧核糖核苷三磷酸的聚合作用 216
六、复制子概念 218
第二节 DNA复制的分子机理及特点 223
一、DNA半保留复制模型 223
二、DNA半不连续复制模型 226
三、DNA复制方式 228
第三节 DNA聚合酶 234
一、大肠杆菌DNA聚合酶 235
二、真核DNA聚合酶 242
三、DNA聚合酶催化作用的分子机理 247
第四节 DNA复制体系的主要蛋白质因子 248
一、起始子蛋白质 248
二、DNA解旋酶 249
三、复合蛋白A 250
四、复制因子C 251
五、增殖细胞核抗原 253
六、DNA连接酶 254
七、拓扑异构酶 255
第五节 大肠杆菌DNA的复制过程 258
一、DNA复制的起始 258
二、DNA链的延长 263
三、DNA复制的终止 266
四、DNA复制的定位 268
五、DNA复制的保真性 269
第六节 真核染色体DNA的复制 270
一、复制的特殊性 270
二、复制的起始 272
三、核小体的复制 273
四、复制的定时 276
五、染色体DNA末端复制问题 277
六、克服末端复制问题的方法 279
参考文献 285
第五章 基因的转录与加工 287
第一节 引言 287
一、原核基因与真核基因 287
二、基因转录与DNA复制的比较 288
三、原核基因与真核基因转录的差别 289
第二节 RNA聚合酶 289
一、原核生物RNA聚合酶 290
二、真核生物RNA聚合酶 292
第三节 基因转录的酶催过程 297
一、RNA合成的化学特性 297
二、原核基因转录的起始阶段 299
三、原核基因转录的延长和校正阶段 302
四、原核基因转录的终止阶段 304
五、抗生素对转录的抑制作用 308
六、转录的抗终止作用 309
第四节 真核基因转录的特殊性 314
一、真核基因转录因子概述 314
二、RNA聚合酶Ⅰ的转录起始 317
三、RNA聚合酶Ⅲ的转录起始 318
四、RNA聚合酶Ⅱ的转录起始 322
五、RNA聚合酶Ⅱ的转录延长 326
六、RNA聚合酶Ⅱ的转录终止机理 329
第五节 RNA转录后加工 331
一、转移RNA的加工 331
二、核糖体RNA的加工 334
三、信使RNA的加工 336
四、不同类型内含子的剪接机理 342
五、RNA可变剪接 345
第六节 RNA编辑 351
一、锥虫的动质体 352
二、RNA编辑现象的发现 352
三、RNA编辑的分子模型及机理 353
四、RNA编辑的主要类型及其生物学意义 358
参考文献 359
第六章 基因的翻译与加工 361
第一节 参与基因翻译的主要因子 361
一、信使RNA 361
二、转移RNA 363
三、氨酰-tRNA合成酶 369
第二节 核糖体 376
一、核糖体的组分 377
二、核糖体蛋白质定位技术 379
三、核糖体的组装 383
四、核糖体的结构 385
第三节 多肽链合成的起始 388
一、若干有关的重要概念 388
二、多肽链合成的起始 390
三、原核生物翻译起始步骤 396
四、真核生物翻译的起始步骤 397
第四节 多肽链合成的延长 402
一、概述 402
二、核糖体的三点模型 405
三、氨酰-tRNA的定位 407
四、肽键的形成 412
五、核糖体的移位作用 413
第五节 多肽链合成的终止 415
一、终止密码子的功能作用 415
二、终止密码子抑制作用的分子机理 417
三、释放因子 417
第六节 蛋白质翻译后的加工与修饰 421
一、蛋白质翻译后共价修饰 421
二、蛋白质剪接 424
三、蛋白质翻译后切割 426
四、二硫键的形成 428
五、蛋白质折叠 428
六、蛋白质功能的多样性 430
参考文献 431
索引 433