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第一部分分子生物学1

第一章 DNA2

一、DNA是主要遗传物质2

1．肺炎双球菌的转化作用2

2．噬菌体感染实验3

二、DNA的一些重要性质4

1．紫外吸收4

2．变性和溶解曲线5

3．复性（退火）6

4．溶解性7

5．与荧光染料溴乙锭的作用7

三、DNA的若干结构特征8

1．单链核酸内部的二级结构8

2．DNA的逆向重复与二级结构8

3．几种结构不同的DNA9

4．环状DNA的超级卷曲结构10

第二章 DNA复制12

一、DNA复制的基本特点12

1．复制子的概念12

2．半保留复制14

3．半不连续复制14

二、DNA复制中的酶和蛋白因子15

1．DNA聚合酶15

2．引物酶和引物体17

3．解链酶和拓扑异构酶17

4．DNA连接酶19

5．DNA单链结合蛋白19

三、DNA复制机理20

1．复制过程20

2．复制叉的几种类型22

1．DNA损伤的主要类型24

四、DNA的损伤与修复24

2．DNA修复作用的认识25

3．DNA修复机制26

第三章 RNA的生物合成——转录32

一、RNA聚合酶与启动子32

1．RNA聚合酶的基本组成单位及其功能32

2．RNA聚合酶的特定识别序列——启动子33

二、影响启动子活性的因素35

1．调节蛋白的作用35

2．上游序列对启动子的影响36

3．模板DNA的超螺旋张力对启动子效率的影响36

三、转录的起始与延伸36

1．启动子复合物的形成——转录的起始36

2．RNA的合成方向38

3．σ因子，NusA蛋白和RNA的延伸38

1．不依赖p因子的终止39

四、转录的终止39

2．依赖p因子的终止40

3．抗终止作用41

五、转录产物及其加工43

1．mRNA的结构特点及生活期43

2．前体rRNA和前体tRNA的结构特点45

3．前体tRNA的加工46

4．前体rRNA的加工47

第四章 蛋白质的生物合成——翻译50

一、概述50

1．蛋白质合成的机制50

2．蛋白质合成的步骤51

3．蛋白质合成的速度和方向51

二、遗传密码52

1．两种重要的实验技术52

2．遗传密码的阐明53

3．密码和反密码的相互作用56

三、蛋白质合成的接头分子——tRNA58

1．tRNA的组成和二级结构58

2．tRNA的三级结构59

四、合成蛋白质的工厂——核糖体60

1．核糖体的组成60

2．rRNA的二级结构和功能61

3．核糖体中的活性中心63

五、翻译的模板——mRNA63

1．mRNA的稳定性问题64

2．mRNA的结构特点64

3．多顺反子mRNA的翻译66

六、蛋白质合成过程67

1．氨酰—tRNA的形成——氨基酸的活化67

2．合成的起始69

3．肽链的延伸70

4．肽链的释放——翻译终止72

七、新生多肽的加工与分泌73

1．加工与修饰73

2．信号肽与蛋白质的分泌73

八、蛋白质的离体合成74

第五章 基因表达中的调控作用77

一、转录水平的调控77

1．阻遏物的作用——半乳糖苷酶基因的表达77

2．代谢活化因子蛋白（CAP）的作用80

3．衰减作用82

4．营养条件对基因表达的影响——ppGpp调控系统84

二、翻译水平的调控86

1．mRNA分子内的发卡结构对翻译起始的抑制86

2．mRNA分子间的双链结构对翻译的抑制88

3．核糖体蛋白质对翻译的自我抑制89

4．翻译终止步骤的调节91

2．λ噬菌体的基因图谱92

三、发育过程中的调控——λ噬菌体的溶源途径和溶菌途径92

1．λ噬菌体的两种发育途径92

3．λ噬菌体遗传开关的组成94

4．遗传开关的工作原理95

5．λ噬菌体基因表达的几个阶段99

6．决定λ噬菌体发育途径的因素101

第六章 真核基因组的结构持点103

一、DNA的含量和组成103

1．C值的概念103

2．DNA的复性动力学与基因组的复杂度104

3．真核基因组中的几种组成成分106

二、内含子和外显子107

1．基因内插入序列的发现107

2．内含子和外显子的概念108

3．内含子与物种进化的关系110

三、RNA拼接机制111

1．前体tRNA的拼接112

2．rRNA的自我拼接113

3．前体mRNA的拼接机制114

4．关于内含子的功能问题115

四、基因家族116

1．珠蛋白基因家族116

2．组蛋白基因家族118

3．rDNA家族118

4．tRNA基因家族119

5．高度重复的DNA119

五、自和DNA设想120

第七章 高等真核基因的功能122

一、染色质的组成和结构122

1．染色质的组成122

2．染色质的基本结构123

3．染色质的高级结构124

二、染色质与基因表达125

1．异染色质与常染色质125

2．多线染色体与基因表达126

3．染色质对DNaseⅠ的敏感性127

4．染色质基本结构的变化128

三、高等真核基因的转录128

1．RNApolⅠ的转录作用128

2．RNApolⅡ的转录作用129

3．RNApolⅢ的转录作用132

4．RNApolⅡ转录产物在核内的修饰132

四、蛋白质的合成、修饰和转移136

1．蛋白质的合成136

2．蛋白质的加工与修饰138

3．蛋白质的转移139

2．热刺激基因141

1．组蛋白基因141

五、真核基因表达的调节141

3．甾体激素的调控作用142

第八章 细胞器基因组144

一、线粒体DNA（mtDNA）144

1．线粒体DNA的性质144

2．线粒体基因表达系统146

3．线粒体基因组及其表达148

二、叶绿体DNA（ctDNA）151

1．叶绿体DNA的性质151

2．叶绿体基因组及其基因的排布152

3．叶绿体基因的启动子序列156

4．线粒体基因组中的叶绿体DNA158

第九章 　可移动的基因160

一、原核生物中的移位因子161

1．插入序列（IS）161

2．转座子（Tn）162

二、移位机理163

三、真核细胞中的移位因子164

1．酵母中的Ty因子165

2．果蝇中的Copia因子和P因子165

3．玉米中的控制因子168

4．RNA肿瘤病毒169

第十章 　抗体基因171

一、免疫系统与抗体分子171

1．免疫作用的基本概念171

2．抗体分子的基本结构171

3．抗体分子的基本类型172

二、抗体多样性的遗传基础173

1．生殖细胞理论与体细胞理论173

2．体细胞理论的实验依据174

3．生殖细胞中抗体基因的存在状态175

1．轻链基因的装配——V-J结合176

三、抗体基因的装配176

2．重链基因的装配——D-J结合和V-DJ结合178

四、抗体多样性的其他来源181

1．V、D、J连接点的可变性181

2．抗体基因的超级突变作用182

3．抗体多样性的估计183

第二部分　分子克隆186

第十一章 　分子克隆基本原理186

一、概述186

1．分子克隆的诞生186

2．分子克隆的安全问题186

3．分子克隆的主要步骤187

二、限制性内切酶和其他工具酶188

1．限制性内切酶188

2．其他工具酶191

1．克隆载体的基本条件192

三、克隆载体192

2．质粒载体193

3．噬菌体载体199

四、重组DNA分子的构建与重组克隆的筛选203

1．构建重组DNA分子的一般方法203

2．重组DNA向受体细菌的转移206

3．重组克隆的筛选209

五、特定重组克隆的鉴别209

1．核酸杂交法210

2．免疫化学法213

第十二章 　真核基因的分离214

一、基因文库的构建214

1．外源DNA片段的制备215

2．载体DNA的准备216

4．连接、包装与扩增217

3．离体包装混合物的制备217

二、cDNA的合成与克隆219

1．mRNA的准备219

2．cDNA的合成与克隆219

三、目的cDNA的鉴别221

四、从基因文库中筛选目的基因222

第十三章 　基因的鉴定225

一、酶切图谱的制定225

1．琼脂糖凝胶电泳225

2．制定酶切图谱的若干方法227

二、基因的初步定位——沙登吸印杂交229

三、DNA序列分析230

1．M13克隆载体——末端终止法231

2．化学切割法234

3．DNA序列分析数据的计算机处理235

2．内含子的检测236

1．模板链的确定236

四、基因结构的研究236

五、基因的精确定位237

1．末端标记237

2．S1核酸酶定位法238

3．引物延伸法定位239

六、调控序列的鉴定240

1．调控序列的鉴别240

2．调控序列的分析——点突变242

七、分子生物学新技术简介243

1．逆转电场凝胶电泳244

2．DNA聚合酶链反应技术245

第十四章 　克隆基因的表达247

一、真核基因在大肠杆菌中的表达247

1．表达的基本条件247

2．生长激素释放抑制因子基因的表达249

1．珠蛋白基因在SV40载体中的表达256

二、真核基因在真核细胞中的表达256

2．哺乳动物细胞的共转化259

第十五章 　高等动植物基因工程264

一、外源基因在高等动物中的表达——超级小白鼠试验264

1．重组质粒的构建和融合基因的转移265

2．转基因小白鼠的鉴定265

3．基因移植在动物育种中的意义266

二、使用Ti质粒载体的植物基因工程267

1．冠瘿肿瘤与T质粒267

2．Ti质粒载体268

3．具有抗虫能力的转基因烟草269

三、向单子叶植物中转移外源基因271

1．基础研究的若干方面271

2．主要的研究进展274

3．问题与展望277