目录前言第一章绪论11.1分子生物学的概念11.2分子生物学的内容11.3分子生物与其他学科的关系21.4分子生物的学习方法3提要3思考题4第二章核酸的结构和功能52.1DNA是主要的遗传物质52.2核酸的组成成分62.2.1戊糖62.2.2含氮碱基72.2.3核苷72.2.4核苷酸82.3核酸的一级结构112.4DNA的二级结构122.4.1双螺旋结构的实验依据122.4.2DNA双螺旋结构的要点122.4.3DNA二级结构的其他类型142.5DNA的高级结构182.5.1环状DNA的超螺旋结构182.5.2真核生物染色体的结构202.6RNA的结构和功能212.6.1tRNA212.6.2rRNA232.6.3mRNA和hnRNA232.6.4snRNA和snoRNA242.6.5asRNA和RNAi242.6.6非编码RNA的多样性242.7核酸的性质252.7.1一般理化性质252.7.2紫外吸收性质262.7.3核酸结构的稳定性272.7.4核酸的变性272.7.5核酸的复性282.8核酸的研究方法292.8.1核酸的提取与沉淀292.8.2核酸的电泳分离302.8.3核酸的超速离心312.8.4核酸的分子杂交312.8.5DNA芯片技术及应用322.8.6DNA的化学合成332.9核酸的序列测定332.9.1链终止法332.9.2新一代高通量测序技术35提要36思考题37第三章基因和基因组393.1基因的概念393.2基因的类型413.2.1基因家族和基因簇413.2.2假基因433.2.3重叠基因433.2.4移动基因443.2.5断裂基因443.3基因组493.3.1基因组的概念493.3.2病毒的基因组503.3.3原核生物的基因组503.4真核生物的基因组523.4.1真核生物基因组的特点523.4.2真核生物基因组的重复序列533.4.3线粒体基因组的结构573.4.4叶绿体基因组的结构583.5结构基因组学593.5.1遗传图谱和物理图谱593.5.2重叠群的建立603.5.3高分辨率物理图谱的制作613.5.4序列测定623.5.5基因定位633.6功能基因组学633.6.1功能基因组学的概念633.6.2蛋白质组学643.6.3生物信息学68提要69思考题70第四章DNA的生物合成724.1DNA复制的概况724.1.1DNA的半保留复制724.1.2复制的起点和方向734.2原核生物DNA的复制744.2.1参与原核生物DNA复制的酶和蛋白质744.2.2复制的起始804.2.3DNA链的延伸814.2.4复制的终止844.3真核生物DNA的复制844.3.1参与真核生物DNA复制的酶和蛋白质844.3.2真核生物DNA复制的特点864.3.3真核生物DNA复制的过程864.4DNA复制的其他方式904.4.1滚环复制904.4.2取代环复制904.4.3线形DNA末端复制的方式924.5DNA复制的高度忠实性934.6逆转录作用934.6.1逆转录病毒的结构944.6.2cDNA的合成964.6.3原病毒DNA的整合974.6.4逆转录作用的生物学意义984.7原核生物DNA复制的调控994.8真核生物DNA复制的调控994.8.1SV40病毒DNA复制的调控1004.8.2酵母染色体DNA复制的调控1004.9DNA的体外合成——聚合酶链式反应1014.9.1PCR的基本原理1014.9.2PCR反应体系的优化1014.9.3PCR技术的扩展102提要103思考题105第五章DNA的损伤与修复1075.1DNA损伤的产生1075.1.1DNA分子的自发性损伤1075.1.2物理因素引起的DNA损伤1095.1.3化学因素引起的DNA损伤1115.1.4生物因素引起的DNA损伤1135.1.5环境诱变剂及其应用1145.2基因的突变1145.2.1突变的类型1145.2.2突变的回复和校正1165.2.3诱变剂和致癌剂的检测1175.3DNA损伤的修复1185.3.1直接修复1185.3.2碱基切除修复1205.3.3核苷酸切除修复1215.3.4错配修复1255.3.5双链断裂的修复1275.4损伤跨越1295.4.1重组跨越1295.4.2跨越合成1305.5DNA缺陷修复与癌症的关系131提要132思考题133第六章DNA重组和克隆1346.1同源重组1346.1.1同源重组的分子模型1356.1.2细菌的基因转移与重组1376.1.3细菌同源重组的酶学机制1386.1.4真核生物的同源重组1406.2位点特异性重组1426.2.1位点特异性重组的机制1426.2.2λ噬菌体DNA的整合与切除1436.2.3细菌的特异位点重组1446.2.4免疫球蛋白基因的V(D)J重组1446.3转座重组1476.3.1转座子的概念1476.3.2原核生物的转座子1476.3.3真核生物的转座子1506.4逆转座子1536.4.1逆转座子的结构1536.4.2逆转座子的生物学意义1566.5转座的分子机制1566.5.1非复制型转座1576.5.2复制型转座1576.6DNA克隆1596.6.1用于DNA克隆的工具酶1596.6.2目的基因的来源1616.6.3常用的克隆载体1616.6.4DNA分子的体外连接1636.6.5重组子导入受体细胞1656.6.6重组子的筛选1656.6.7基因组文库的构建1676.6.8cDNA文库的构建1686.7克隆基因的表达1686.7.1检测表达产物的方法1696.7.2外源基因在原核细胞中的表达1706.7.3外源基因在真核细胞中的表达1726.8转基因植物和转基因动物1756.8.1转基因植物1756.8.2转基因动物177提要178思考题180第七章RNA的生物合成1817.1RNA生物合成的概况1817.2原核生物的转录1827.2.1原核生物的RNA聚合酶1827.2.2转录起始位点的结构1847.2.3转录起始的过程1857.2.4RNA链的延伸1867.2.5转录的终止1887.3真核生物的转录1897.3.1真核生物转录的特点1897.3.2真核生物的RNA聚合酶1907.3.3RNA聚合酶Ⅱ催化的转录1917.3.4RNA聚合酶I催化的转录1957.3.5RNA聚合酶Ⅲ催化的转录1967.4转录校对1987.5转录过程的选择性抑制1987.5.1碱基类似物1987.5.2DNA模板功能的抑制剂1997.5.3RNA聚合酶的抑制剂1997.6RNA复制2007.6.1RNA复制的特点2007.6.2双链RNA病毒的RNA复制2017.6.3正链RNA病毒的RNA复制2017.6.4负链RNA病毒的RNA复制2027.6.5无模板的RNA合成203提要203思考题204第八章转录产物的加工2058.1原核生物RNA的转录后加工2058.1.1原核生物tRNA前体的加工2058.1.2原核生物rRNA前体的加工2068.1.3原核生物mRNA前体的加工2078.2真核生物tRNA前体的转录后加工2088.2.1真核生物tRNA前体的结构特点2088.2.2真核生物tRNA前体的加工过程2088.3真核生物rRNA前体的转录后加工2098.3.1rRNA基因的结构2098.3.2rRNA前体的核苷酸修饰2108.3.3rRNA前体的剪切2118.4真核生物mRNA前体的加工2118.4.1形成5′端帽子结构2128.4.2形成3′端的多聚腺苷酸2138.4.3断裂基因的拼接2158.5不同类型内含子的比较2198.5.1Ⅰ型内含子2198.5.2Ⅱ型内含子2208.5.3内含子剪接机制的比较2218.6核酶2218.6.1核酶的发现2218.6.2核酶的类型2228.6.3核酶的结构222提要223思考题224第九章蛋白质的生物合成2269.1蛋白质生物合成的概述2269.1.1mRNA是蛋白质合成的模板2269.1.2tRNA是氨基酸的运载体2279.1.3核糖体是蛋白质合成的场所2289.1.4参与蛋白质合成的各种辅因子2299.2遗传密码的破译2309.2.1遗传密码是三联体2309.2.2用人工合成的多聚核苷酸破译遗传密码2319.2.3用人工合成的三核苷酸破译遗传密码2329.3遗传密码的特性2339.3.1遗传密码是连续排列的三联体2339.3.2起始密码与终止密码2339.3.3遗传密码的简并性2339.3.4遗传密码的变偶性2339.3.5遗传密码的通用性2349.3.6遗传密码的防错系统2359.3.7开放阅读框2359.4氨酰-tRNA的合成2359.4.1合成氨酰-tRNA的反应2359.4.2氨酰-tRNA合成酶的特异性2379.5原核生物的蛋白质合成2389.5.1原核生物肽链合成的起始2389.5.2原核生物肽链的延伸2399.5.3原核生物肽链合成的终止2419.6真核生物的蛋白质合成2439.6.1真核生物肽链合成的起始2439.6.2真核生物肽链的延伸2469.6.3真核生物肽链合成的终止2469.7蛋白质生物合成的抑制剂2469.7.1原核生物肽链合成的抑制剂2469.7.2真核生物肽链合成的抑制剂2479.7.3作用于原核生物和真核生物的肽链合成抑制剂247提要248思考题249第十章肽链的加工和输送25010.1肽链的加工25010.1.1肽链的剪接25010.1.2氨基酸残基的修饰25110.1.3多肽链的折叠25410.2肽链的定向输送25810.2.1共翻译途径25810.2.2翻译后途径261提要266思考题267第十一章原核生物基因表达的调控26811.1原核生物基因表达调控的概述26811.2DNA水平的调控26911.2.1细菌DNA重排对基因表达的影响26911.2.2σ因子对原核生物转录起始的调控26911.3操纵子对基因表达的调控27111.3.1操纵子的基本结构27111.3.2乳糖操纵子27211.3.3阿拉伯糖操纵子27411.3.4色氨酸操纵子27511.4转录终止阶段的调控27811.5翻译水平的调控27911.5.1mRNA结构对基因表达的调控27911.5.2mRNA稳定性对翻译的调节28011.5.3反义RNA对翻译的调控28111.5.4蛋白质合成的自体调控28211.5.5严谨反应与CRISPR系统的调控28411.6核开关和群体感应28511.6.1核开关28611.6.2群体感应286提要287思考题288第十二章真核生物基因表达的调控28912.1真核生物基因表达调控的特点28912.2染色体水平的调控29012.2.1异染色质化对基因活性的影响29012.2.2组蛋白对基因活性的影响29012.2.3非组蛋白对基因活性的影响29412.2.4核基质对基因活性的影响29512.2.5基因丢失29612.2.6基因扩增29612.3染色体重排29612.4DNA水平的调控29712.4.1DNA甲基化29712.4.2DNA甲基化对转录活性的影响29712.5真核生物转录水平的调控29812.5.1顺式作用元件29812.5.2反式作用因子30012.5.3转录调控的作用机制30512.5.4固醇类激素对基因转录的调控30612.6转录后水平的调控30812.6.1可变剪接30812.6.2反式剪接31012.6.3RNA编辑31212.6.4RNA的转运31212.7翻译水平的调控31312.7.1mRNA稳定性对基因活性的影响31312.7.2翻译起始阶段的调控31412.7.3mRNA的选择性翻译31612.7.4RNA干扰导致的基因沉默31612.8翻译后调控31812.9真核生物发育过程中的基因表达调控32012.9.1母性基因32012.9.2分节基因32012.9.3同源异型基因321提要322思考题323缩略词324参考文献330