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第一章　引论1

1.1分子遗传学的涵义1

1.2 分子遗传学的产生2

1.2.1　物理学的渗透2

1.2.2　微生物学向遗传学靠拢3

1.2.3　生化遗传学的出现4

1.2.4　从生化遗传学到分子遗传学7

1.3　分子遗传学的展望10

1.3.1　基因的概念10

1.3.2　真核细胞的基因调控12

1.3.3　遗传与发育12

1.3.4　自我组合过程13

1.3.5　遗传工程14

参考文献16

第二章　染色质的分子结构19

2.1染色体的单线性（mononemy）19

2.2 染色质的分子组成20

2.2.1 B-DNA与Z-DNA21

2.2.2 Z-DNA与染色质的结构及功能的关系………（23 ）2.2.3　染色质RNA23

2.2.4　组蛋白（histones）的种类与特点25

2.2.5　组蛋白H128

2.2.6　组蛋白H531

2.2.7　非组蛋白（nonhistones）与染色质结构32

2.2.8　核小体装配蛋白——Nucleoplasmin34

2.3 染色质的结构35

2.3.1 Kornberg模型37

2.3.2 Van Holde模型37

2.3.3 Li模型39

2.3.4 Moudrianakis模型40

2.3.5 Jackson模型43

2.3.6 Finch模型48

2.3.7 Felsenfeld-McGhee模型50

2.3.8 微小染色体（minichromosome）51

2.4.1　Lilley染色质复制模型52

2.4 染色质的复制与转录52

2.4.2 Depamphilis，M.L.and Wassarman，P.M.染色质复制模型53

2.4.3　半核小体转录复制模型55

2.5　核基质57

2.5.1　核基质的分子成份57

2.5.2　生物学功能58

参考文献59

第三章　遗传密码63

3.1.1　进化中的三联体64

3.1　遗传密码的三联体性质64

3.1.2　近代的三联体65

3.2　遗传密码的遗传学研究66

3.2.1　T4rⅡ突变体与拟野生型66

3.2.2　遗传密码的遗传学证明68

3.3　遗传密码的生物化学研究70

3.3.1　无细胞系统的建立70

3.3.2　密码子中核苷酸顺序的确定72

3.4　三联体结合测定74

3.5　摆动假说（wobble hypothesis）77

3.6　遗传密码的阅读方向78

3.7无义突变与无义抑制基因79

3.8　空间密码82

3.9 空间编码的应用87

3.10　遗传密码的非同一性89

参考文献90

第四章　基因的分子结构91

4.1.2　C值佯谬92

4.1基因与DNA92

4.1.1　非编码顺序92

4.2　基因的分子概念94

4.2.1 Morgan的假设94

4.2.2　Benzer的顺反子概念94

4.2.3　顺反子的大小97

4.3　重复序列97

4.3.1 DNA复性反应方程99

4.3.2　C0t与C0t 1/2值100

4.3.3 DNA序列复杂度（sequence complexitylength）104

4.3.4　DNA C0t曲线分析105

4.3.5　Alu族重复序列108

4.3.6　卫星DNA109

4.4　重复基因111

4.4.1　核糖体RNA基因（rDNA）111

4.4.2　5S rRNA基因（5S基因）112

4.4.3　tRNA基因（4S基因）114

4.4.4　组蛋白基因（hDNA）115

4.4.5　四膜虫rDNA的回文结构（palindromicstructure）117

4.4.6　重复序列及重复基因的起源120

4.5　断裂基因122

4.5.1　SV40的A蛋白基因122

4.5.2　β-珠蛋白基因（β-globin gene）122

4.5.3　卵清蛋白基因（ovalbumin gene）123

4.6　重叠基因124

4.6.1 φ×174病毒的重叠基因124

4.6.2　SV40病毒的重叠基因125

4.7.1　frd与ampC操纵子126

4.7　重叠操纵子（overlapping operons）126

4.7.2　frd终止序列127

4.8　Gilbert的基因新概念128

4.9　转座子（transposon）130

4.9.1　B.McClintock的工作130

4.9.2　转位基因的结构132

4.9.3　转座因子的基本特征136

4.9.4　转座的机理138

4.9.5　转座基因、调控基因表达的方式140

参考文献143

第五章　基因的转录与表达148

5.1　遗传信息流148

5.2基因的复制149

5.2.1　复制的起始150

5.2.2　复制的延伸153

5.2.3　OriC复制重建系统155

5.2.4　复制的终止157

5.2.5　病毒遗传物质的复制158

5.2.6　DNA拓扑异构酶160

5.3　基因的转录162

5.3.1　转录过程的一般特点162

5.3.2　转录的起始165

5.3.3　转录的延伸168

5.3.4　转录的终止169

5.3.5　互补转录172

5.3.6　不连续转录172

5.4　核糖体173

5.4.1　核糖体（ribosome）的一般性质173

5.4.2　核糖体的亚基174

5.4.3　核糖体的重组174

5.4.4　核糖体的蛋白质176

5.4.5　核糖体30S亚基蛋白质模型177

5.4.6　核糖体50S亚基蛋白质模型181

5.4.7　核糖体RNA183

5.5.1 tRNA的结构188

5.5　tRNA188

5.5.2 tRNA的运载作用190

5.5.3 tRNA分子的其他功能194

5.5.4　tRNA的人工合成194

5.6　翻译过程195

5.6.1　肽链的起始195

5.6.2　肽链的延伸200

5.6.3　翻译的终止202

5.6.4　核糖体中的翻译活动中心203

5.7　修饰过程205

5.7.1　肽链的修饰205

5.7.2　转录及转录后的修饰205

5.7.3　mRNA成熟中的剪接207

参考文献209

第六章　基因的调控214

6.1基因调控的基本概念214

6.2 原核细胞基因的调控216

6.2.1　蛋白质合成的调节216

6.2.2　乳糖操纵子调控系统（lactose operon）218

6.2.3　组成性合成（constitutive synthesis）220

6.2.4　乳糖操纵子的正调控（positive control）222

6.2.5　启动基因（promotor）223

6.2.6　半乳糖操纵子（galactose operon）225

6.2.7　组氨酸利用操纵子226

6.2.8　阿拉伯糖操纵子（arabinose operon）227

6.2.9 色氨酸操纵子（tryptophan operon）229

6.2.10　被一条mRNA编码的不同蛋白质的产量不同230

6.2.11　许多蛋白质的合成并不适应外界环境的变化231

6.2.12　调节基因受谁调节231

6.3　真核细胞基因的调控232

6.3.1　真核细胞转录的特点232

6.3.2　染色质模板容量的测量233

6.3.3　组蛋白在基因调控中的作用235

6.3.4　非组蛋白在基因调控中的作用242

6.3.5 甾体激素作为基因表达的诱导物244

6.3.6　真核细胞的基因调控理论248

6.4.1　调控子（regulon）254

6.4　基因调控的新概念254

6.4.2 增强子（enhancer）258

6.4.3 反义RNA（antisense RNA）260

参考文献261

第七章　基因的突变、修复与重组267

7.1突变的类型268

7.1.1 同义突变（cosense mutation）268

7.1.4　移码突变（frameshift mutation）269

7.1.5　大段损伤269

7.1.2 错义突变（misense mutation）269

7.1.3　无义突变（nonsense mutation）269

7.2 诱变因素及其作用机理270

7.2.1　紫外线诱变270

7.2.2　X射线诱变的分子机制271

7.2.3　热诱变的分子机理271

7.2.4　碱基类似物诱变机制272

7.2.5　改变DNA结构的诱变剂274

7.2.6　吖啶染料281

7.3　DNA的修复284

7.3.1　光修复（photoreactivation,photorestoration）284

7.3.2 切除修复（excision repair）284

7.3.3 旁路修复系统（bypass repair system）285

7.4　重组288

7.4.1　重组的分子模型289

7.4.2　重组过程中的酶292

7.4.3　特异位点的重组（recombination of specificsites）296

7.4.4　重组对基因表达的调控299

参考文献299

第八章　发育、癌变与衰老302

8.1发育、癌变与衰老的统一302

8.2 发育中的基因活动理论303

8.2.1 Driesch-Morgan分化理论303

8.2.2 Caplan-Ordahl分化理论304

8.2.3　基因群程序活动模型305

8.3.2　两栖类卵母细胞中的灯刷染色体308

8.3 胚胎发育中的染色体308

8.3.1　异染色质（heterochromatin）与常染色质（euchromatin）308

8.3.3　双翅目昆虫幼虫期的多线染色体309

8.4 胚胎发育中的rRNA310

8.4.1　卵母细胞中rRNA基因的选择性加倍311

8.4.2　5S DNA311

8.5 胚胎发育中的mRNA312

8.5.1　分化过程中的mRNA312

8.5.2　已分化细胞中的mRNA312

8.6 细胞核对转录产物的控制313

8.7 粘菌发育的分子遗传学313

8.7.1 粘菌DNA的结构315

8.7.2　基因在一定时期表达316

8.7.3　cAMP与细胞聚集317

8.7.4　聚集过程的分子基础318

8.8　细胞的增殖和转化319

8.9 癌基因（V-onc与C-onc）324

8.10　癌变的分子基础327

8.10.1　细胞膜上的变化328

8.10.2　蛋白酶的选择性分泌331

8.10.3　癌细胞对血清的需要减少331

8.10.4　染色质结构的改变332

8.10.5 基因表达的失调332

8.11 癌变的理论333

8.11.1 增强子插入模型333

8.11.3　基因突变说334

8.11.2 转座子模型334

8.11.4 癌基因的两阶段作用学说335

8.12 衰老的细胞生物学339

8.12.1 衰老受遗传控制339

8.12.2 核与质在衰老中的作用339

8.12.3 细胞分裂与衰老的关系340

8.13 衰老过程中的分子变化342

8.13.1 胶原蛋白的老化342

8.13.2 自由基损伤342

8.14.1 错误成灾学说（error catastrophe theory）343

8.14 衰老理论343

8.14.2 体细胞突变理论（somatic mutation theory）344

8.14.3 终末分化假说（terminal differentiatinhypothesis）346

8.14.4 细胞质分解物累积理论346

8.15　抗衰老347

参考文献349

第九章　基因工程355

9.1DNA分子的切割355

9.1.1 限制性内切酶（restriction endonuclease）355

9.1.2 命名法：为Smith-Nathans（1973）所制356

9.2 DNA分子的连接357

9.2.1 DNA连接酶（DNA ligase）357

9.2.2 T41igase：齐平末端的连接358

9.2.3 末端脱氧核苷酸转移酶（terminal deoxynucleo-tidyl transferase）360

9.3　基因工程中的载体——质粒361

9.3.1　质粒（plasmid）的性质361

9.3.2　质粒作为载体的条件362

9.4.1 λ噬菌体的基因结构363

9.3.3　质粒的纯化363

9.4 λ噬菌体作为基因载体363

9.4.2 λ噬菌体的改造365

9.4.3 λ噬菌体的体外包装366

9.4.4　科斯质粒（cosmid）368

9.5　基因的分离与获取369

9.5.1　合成法369

9.5.2 c DNA克隆369

9.5.3 鸟枪法370

9.6　重组分子的分离选择371

9.6.1　遗传方法371

9.6.2　免疫化学方法371

9.6.3　核酸杂交法372

9.7　基因工程一例374

9.7.1 目的基因的合成374

9.7.2 PBR322与Lac控制区的重组375

9.7.3　质粒改造376

9.7.4 目的基因与Lac控制区重组377

9.7.5 目的基因的表达379

参考文献380

第十章　中心法则之外382

10.1蛋白质中的遗传信息不一定来自DNA382

10.1.1　蛋白质控制下的肽链合成382

10.1.2　糖所决定的蛋白质一级结构386

10.2 DNA模板与蛋白质的非共线性388

10.2.1 不连续转录（discontinuous transcription）388

10.2.2　非翻译序列（untranslated sequence）390

10.3　遗传信息的多维性392

10.3.1　细菌的细胞壁393

10.3.2　纤毛虫的纤毛排列393

10.3.3　生命与遗传395

参考文献396

练习题398

练习题答案425

索引444