目錄
第一章 緒論 ( 1 )
一、分子生物學發(fā)展簡述 ( 1 )
二、分子生物學的主要內容 ( 4 )
三、如何學好分子生物學 ( 6 )
第二章 生物大分子的基本結構和性質 ( 7 )
第一節(jié) 生物大分子概述 ( 7 )
一、生物大分子的化學結構 ( 7 )
二、決定蛋白質和核酸三維結構的非共價相互作用 ( 9 )
三、研究生物大分子的基本方法 (11)
四、生物大分子的分子質量測定 (12)
第二節(jié) DNA 的結構和性質 (12)
一、DNA的基本結構 (12)
二、DNA的基本性質 (23)
第三節(jié) RNA (26)
第四節(jié) 蛋白質 (35)
一、蛋白質的結合位點和多亞基蛋白質 (35)
二、蛋白質活性的調節(jié) (38)
三、蛋白質重要的結構域 (47)
四、生物大分子相互作用和復雜聚集物的結構 (60)
第三章 遺傳物質 (72)
第一節(jié) 遺傳物質的證明 (72)
一、轉化實驗 (72)
二、化學實驗 (74)
三、Blendor實驗 (74)
第二節(jié) 遺傳物質的性質 (76)
一、遺傳信息由DNA儲存和傳遞 (76)
二、遺傳信息從親代傳遞到子代 (77)
三、攜帶遺傳信息的DNA的化學穩(wěn)定性 (77)
四、遺傳物質的變異性(突變) (79)
第三節(jié) 遺傳物質——— RNA (80)
第四節(jié) 可轉移的遺傳因子 (80)
一、質粒 (81)
二、轉座因子 (91)
三、病毒及其與質粒、轉座因子之間的關系 (101)
第五節(jié) 基因和基因組 (103)
第四章 DNA復制 (105)
第一節(jié) DNA 的復制起始區(qū) (105)
第二節(jié) DNA 復制的相關蛋白質 (107)
一、DNA聚合酶 (107)
二、DNA連接酶 (114)
三、與解鏈有關的酶和蛋白質 (115)
第三節(jié) DNA 復制的起始、延伸和終止 (119)
一、復制子 (119)
二、半保留復制和半不連續(xù)復制 (121)
三、不同的復制引發(fā)機制 (126)
四、復制的延伸和終止 (135)
第四節(jié) DNA 復制的調控 (136)
第五章 DNA損傷修復和基因突變 (139)
第一節(jié) 避免差錯的DNA 損傷修復 (140)
一、光復活作用和切除修復 (140)
二、重組修復 (143)
三、N-糖苷酶和DNA損傷修復 (144)
四、校讀作用 (144)
五、交聯(lián)的修復 (146)
第二節(jié) 避免差錯的DNA 損傷修復和基因突變 (147)
第三節(jié) 應急修復反應 (148)
一、recA 和lexA 基因 (149)
二、SOS反應過程 (149)
三、SOS反應和細胞分裂 (151)
四、SOS反應和DNA復制 (151)
五、SOS網(wǎng)絡中的基因和誘發(fā)突變 (151)
六、二聚體和誘發(fā)突變 (152)
七、無嘌呤位點和基因突變 (152)
八、DNA聚合酶和基因突變 (152)
第四節(jié) 誘變劑、誘變、基因突變和突變體 (153)
一、突變的類型和它們的標志 (153)
二、突變株的篩選 (154)
三、誘變 (155)
四、Oligo誘導的定點突變 (161)
第五節(jié) 基因突變的校正 (163)
一、無義突變的校正 (163)
二、錯義突變的校正 (164)
三、移碼突變的校正 (164)
第六章 DNA重組 (165)
第一節(jié) 同源重組的機制 (165)
一、斷裂重接和異源雙鏈 (165)
二、支鏈遷移 (166)
三、堿基對的錯配及消除 (167)
四、DNA分子的配對 (168)
第二節(jié) 細菌轉化中的重組 (170)
一、細菌中的轉化 (170)
二、酵母中的轉化 (171)
第三節(jié) 同源雙鏈DNA 分子之間的交換 (173)
一、噬菌體的整合 (173)
二、細菌接合轉移中的重組 (174)
三、轉導中的重組 (174)
四、減數(shù)分裂重組 (176)
第四節(jié) 同源重組模型 (178)
一、Holliday模型 (179)
二、不對稱鏈轉移模型 (180)
三、8字形分子的解離 (182)
第五節(jié) RecA 和RecBCD 蛋白在重組中的作用 (183)
一、RecA蛋白 (183)
二、RecBCD酶 (185)
三、參與同源重組的其他蛋白質 (186)
第七章 轉錄 (192)
第一節(jié) RNA 的酶促合成 (192)
一、RNA酶促合成的基本特征 (192)
二、大腸桿菌RNA聚合酶 (193)
三、RNA聚合酶在DNA上的識別結合位點 (194)
四、轉錄的起始 (198)
五、RNA鏈的延伸 (199)
六、RNA鏈合成的終止和新合成RNA鏈的釋放 (201)
第二節(jié) RNA 分子的種類及轉錄后加工 (204)
一、mRNA的結構 (204)
二、mRNA的壽命 (204)
三、穩(wěn)定的RNA ———核糖體RNA和轉運RNA (205)
四、tRNA分子的加工 (205)
五、大腸桿菌中rRNA的加工 (209)
第三節(jié) 真核生物中RNA 的轉錄和加工 (210)
一、真核生物中RNA的轉錄 (210)
二、真核mRNA分子5′端和3′端的結構 (219)
三、真核生物mRNA的加工 (221)
四、核酶 (234)
第八章 翻譯 (236)
第一節(jié) 遺傳密碼的破譯 (236)
一、Crick的探索 (237)
二、Nirenberg的實驗 (237)
三、Khorana的實驗 (238)
第二節(jié) 搖擺假設 (243)
第三節(jié) 蛋白質生物合成的機制 (243)
一、與蛋白質生物合成有關的生物大分子 (243)
二、蛋白質生物合成的機制 (252)
第九章 原核基因表達調控 (257)
第一節(jié) 乳糖代謝系統(tǒng)和操縱子模型 (257)
一、酶的誘導 (258)
二、結構基因和調節(jié)基因的突變 (260)
三、調節(jié)基因 (260)
四、Jacob-Monod的負控制模型及實驗依據(jù) (262)
五、I基因產(chǎn)物及功能 (263)
六、操縱區(qū)和啟動區(qū) (264)
七、正控制系統(tǒng) (265)
八、P-O區(qū)的結構 (266)
第二節(jié) 半乳糖操縱子 (267)
一、cAMP-CAP對兩個gal啟動子的不同作用 (268)
二、雙啟動子的生理功能 (269)
三、雙操縱區(qū) (270)
第三節(jié) 色氨酸操縱子 (271)
一、色氨酸操縱子的阻遏操縱系統(tǒng) (271)
二、弱化子和前導區(qū) (272)
三、mRNA的前導區(qū)全序列分析 (273)
四、弱化的機制 (274)
五、色氨酸操縱子弱化機制的實驗依據(jù) (275)
第四節(jié) λ噬菌體基因表達的調節(jié) (278)
一、λ噬菌體簡介 (278)
二、λ噬菌體基因組 (279)
三、λ噬菌體感染宿主后的轉錄次序 (280)
四、λ噬菌體的調控區(qū) (281)
五、溶源化的遺傳控制及λ阻遏物的發(fā)現(xiàn) (282)
六、λ噬菌體的操縱區(qū)和啟動子結構 (283)
七、CI蛋白和Cro蛋白 (284)
第五節(jié) DNA 重排對基因表達的調節(jié) (288)
第六節(jié) 西格馬因子對基因表達的調控 (289)
第七節(jié) 轉錄后的調控 (293)
一、翻譯水平上的調控 (293)
二、翻譯后調控 (298)
第十章 真核生物基因組及其基因表達調控 (300)
第一節(jié) 真核生物基因組 (300)
一、重復序列 (300)
二、基因家族 (302)
三、反轉病毒和癌基因 (304)
四、真核細胞中的轉座因子 (307)
五、真核細胞中的線粒體基因組和葉綠體基因組 (308)
第二節(jié) 真核基因的結構 (308)
一、rRNA基因 (309)
二、tRNA基因 (313)
三、為蛋白質編碼的基因 (313)
四、內部間隔區(qū)和隔裂基因 (314)
第三節(jié) 真核基因表達的調控 (319)
一、真核基因表達控制的特點和復雜性 (319)
二、真核基因轉錄起始的控制機制 (320)
三、幾種真核基因轉錄調控模型 (329)
四、DNA修飾和染色質結構控制基因轉錄 (332)
五、轉錄后的控制 (341)
六、真核蛋白質合成的控制 (343)
第十一章 細胞信號調控 (350)
第一節(jié) 細胞信號的一般概念 (350)
一、信號分子和信號受體 (350)
二、細胞對信號的反應 (351)
三、三類已知的細胞表面受體 (352)
第二節(jié) 通過G-蛋白關聯(lián)受體進行的信號調控 (353)
一、G-蛋白關聯(lián)受體結構———七次跨膜 (353)
二、三聚體G-蛋白 (354)
三、G-蛋白關聯(lián)受體作用的兩條主要途徑 (354)
第三節(jié) 通過酶關聯(lián)細胞表面受體進行的信號調控 (356)
一、受體酪氨酸激酶是大多數(shù)生長因子的受體 (357)
二、形成二聚體是酶關聯(lián)受體被信號激活的普遍機制 (357)
三、受體酪氨酸激酶上的磷酸化的酪氨酸被具有SH2 結構的蛋白質識別和結合 (357)
第四節(jié) 小分子信號調控 (358)
一、NO和CO能直接與細胞內的酶結合 (358)
二、維生素D和甾類激素等直接和基因轉錄的調控蛋白結合 (359)
第五節(jié) 細胞對信號的反應 (360)
一、細胞信號邏輯:信號網(wǎng)絡 (360)
二、細胞對信號的適應性 (360)
第十二章 癌分子生物學 (362)
第一節(jié) 癌發(fā)生的分子基礎——— DNA 序列改變 (362)
第二節(jié) 癌的發(fā)生和發(fā)展包括多種因素的協(xié)同作用 (363)
第三節(jié) 原癌基因和癌基因 (364)
第四節(jié) 原癌基因的激活 (365)
一、ras原癌基因可被基因變異所激活 (365)
二、插入、轉位和基因放大可激活原癌基因 (366)
第五節(jié) 腫瘤抑制蛋白 (369)
第十三章 發(fā)育與分化調控 (371)
第一節(jié) 果蠅胚軸的形成 (371)
一、果蠅胚胎前后軸決定的基因調控 (371)
二、果蠅胚胎背腹軸建立的基因調控 (373)
三、參與果蠅胚胎體節(jié)形成控制的基因 (373)
第二節(jié) 果蠅體細胞的性別分化 (377)
一、sxl基因———果蠅性別決定的樞紐 (378)
二、sxl功能的維持 (379)
三、性別分化調控途徑中的靶基因 (380)
第三節(jié) 光滑爪蟾胚中組織和軸的發(fā)育 (380)
第四節(jié) 哺乳類體軸建立的基因調控 (383)
一、參與背腹軸和前后軸形成的基因 (384)
二、左右軸形成的基因調控 (385)
第五節(jié) 擬南芥花的發(fā)育調控 (386)
第六節(jié) 造血系統(tǒng)發(fā)育的分子機制 (388)
一、細胞譜系選擇的分子基礎 (388)
二、B淋巴細胞發(fā)育的分子機制 (391)
第十四章 細胞凋亡 (397)
第一節(jié) 細胞凋亡的概念及意義 (397)
一、凋亡的概念 (397)
二、細胞凋亡的意義 (399)
第二節(jié) 細胞凋亡的誘導因素、受體、相關基因 (402)
一、細胞凋亡的誘導因素 (402)
二、與細胞凋亡相關的受體 (403)
三、細胞凋亡相關基因 (405)
第三節(jié) 病毒感染與細胞凋亡 (407)
一、病毒基因與細胞凋亡 (407)
二、病毒對細胞凋亡的抑制機制及生物學意義 (407)
第四節(jié) 細胞凋亡信號傳導途徑及調控 (408)
一、線粒體介導的細胞凋亡信號傳導途徑 (408)
二、死亡受體介導的細胞凋亡信號傳導途徑 (410)
三、內質網(wǎng)介導的細胞凋亡信號傳導途徑 (412)
四、細胞凋亡信號傳導途徑的相互交叉 (412)
五、CTL誘導靶細胞的凋亡 (413)
第十五章 重組DNA技術及其應用 (415)
第一節(jié) 載體和工具酶 (416)
一、載體 (416)
二、工具酶 (424)
第二節(jié) 目的基因制備 (428)
一、直接分離法 (428)
二、構建基因組文庫或cDNA基因文庫分離法 (429)
三、PCR法分離目的基因 (430)
四、目的基因的化學合成法 (430)
第三節(jié) 目的基因與載體的體外重組 (430)
一、目的基因與載體的剪切 (430)
二、目的基因和載體的體外連接 (433)
第四節(jié) 重組子導入細胞技術 (435)
一、重組DNA分子轉化原核生物細胞(大腸桿菌) (435)
二、重組DNA分子導入哺乳動物細胞 (436)
三、重組λ噬菌體DNA分子轉導大腸桿菌 (437)
四、重組DNA分子導入植物細胞 (437)
第五節(jié) 重組子的篩選與鑒定 (438)
一、根據(jù)重組載體的選擇性標記進行篩選 (438)
二、PCR法 (440)
三、限制性內切核酸酶酶切分析法 (440)
四、核酸雜交法 (440)
五、免疫學方法 (441)
六、核苷酸序列測定 (441)
七、植物轉化細胞和哺乳動物轉化細胞的篩選鑒定 (441)
第六節(jié) 克隆基因的表達 (441)
一、目的基因在原核生物表達系統(tǒng)中的表達(大腸桿菌表達系統(tǒng)) (442)
二、目的基因在真核生物表達系統(tǒng)中的表達 (444)
第七節(jié) 重組DNA 技術應用 (445)
一、重組DNA技術在醫(yī)學上的應用 (446)
二、重組DNA技術在農(nóng)業(yè)上的應用 (449)
三、基因工程在環(huán)境保護中的應用 (452)
第十六章 現(xiàn)代分子生物學的重要研究方法和技術 (454)
第一節(jié) 定量PCR (454)
一、常用的實時定量PCR方法 (454)
第二節(jié) 核酸分子的雜交 (460)
一、核酸分子雜交的原理 (461)
二、固相支持物的選擇 (461)
三、印跡技術 (462)
第三節(jié) 基因沉默與基因剔除 (463)
一、基因沉默 (463)
二、基因剔除 (466)
第四節(jié) 基因表達差異分析 (467)
一、傳統(tǒng)研究基因表達差異的方法 (468)
二、差異展示 (468)
三、代表差異分析 (469)
四、基因表達系列分析 470
五、生物芯片技術 471
第五節(jié) DNA 啟動子的活性研究 472
一、CAT 實驗原理 472
二、CAT 實驗方法 473
第六節(jié) DNA 與蛋白質相互作用研究方法 474
一、凝膠阻滯分析——— Gel-shift 試驗 474
二、DNase I足跡法 476
三、甲基化干擾足跡法 476
第七節(jié) 蛋白質與蛋白質的相互作用 477
一、雙雜交系統(tǒng) 477
二、噬菌體展示技術 478
三、免疫共沉淀技術 479
主要參考文獻 480