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目录1

前言1

第一章 分子遗传学研究进展1

第一节 人类基因组计划与相关产业的崛起1

一、概述1

二、HGP计划的内容与策略1

三、HGP计划作图2

五、HGP计划信息处理3

四、HGP计划测序3

六、HGP计划研究的总体进展4

七、HGP计划推动了生物产业和新兴学科的产生与发展11

第二节 反向遗传学的兴起与迅猛发展12

一、概述12

二、反向遗传学的主要研究热点12

三、反向遗传学的工作软件和分析工具13

四、反向遗传学公用资料库14

五、利用GenBank检索和提交核酸序列数据15

一、概述16

第三节 动物克隆研究进展16

二、克隆动物研究简史17

三、克隆动物技术17

四、克隆动物带来的疑虑18

第四节 分子遗传学技术新进展19

一、概述19

二、DNA微阵列技术19

三、微粒技术21

四、DNA分子进化研究技术26

五、噬菌体表面呈现技术27

六、遗传分子标记技术研究进展28

七、基因治疗研究进展29

第五节 基因工程研究进展31

一、概述31

二、植物基因工程32

三、动物基因工程36

四、基因工程与多肽药物和疫苗生产37

五、基因诊断与基因治疗38

六、环境监测与净化38

七、基因工程促进工业进步39

八、基因工程的发展趋势40

主要参考文献42

第二章 遗传物质及其组织形式44

第一节 遗传物质46

一、概述46

二、遗传物质的证明46

三、DNA的结构与特性49

四、基因突变55

五、等位基因与复等位基因59

六、DNA物理交换产生重组64

七、DNA与蛋白质的关系65

八、遗传信息可由DNA或RNA携带72

提要75

第二节 基因组76

一、概述76

二、基因可通过限制酶酶切作图76

三、基因组多态性79

四、真核基因的组织形式82

五、基因大小差别迥异90

六、重叠基因与可变剪接92

七、割裂基因的进化94

提要99

第三节 生物体中基因数量100

一、概述100

二、基因组大小100

三、真核生物基因组序列构成102

四、生物体中基因数量和表达状况108

五、细胞器基因组的特点113

提要118

第四节 基因簇和重复119

一、概述119

二、基因簇的产生与进化120

三、趋异度与进化钟123

四、假基因是进化的副产品125

五、基因簇重排与交换固定127

六、卫星DNA135

提要143

一、概述144

第五节 染色体144

二、病毒和原核生物的染色体145

三、真核生物染色体149

四、特殊形态的真核染色体结构154

五、真核染色体的功能及其末端结构158

六、染色体与性别决定164

第六节 核小体169

一、概述169

提要169

二、核小体的结构和特征170

三、核小体DNA的变化特点175

四、组蛋白八聚体及其组装179

五、核小体与转录的关系185

六、染色体结构域分析191

提要195

主要参考文献196

第一节 DNA复制机制199

一、概述199

第三章 遗传物质的复制、重组与维护199

二、DNA聚合酶的种类和特征200

三、DNA复制方式和引发机制204

四、前导链和后随链的协同合成机制206

五、T4噬菌体复制体系212

六、原核生物复制原点的激活与调控机制214

七、真核生物复制原点的激活与调控机制220

提要222

一、概述223

第二节 基因组复制223

二、大肠杆菌基因组的复制机制225

三、真核生物基因组的复制特点228

四、病毒基因组的复制232

五、大肠杆菌接合过程中基因组的复制235

六、细菌基因组的复制周期及染色体分离机制238

七、质粒复制及分配分离机制243

提要248

第三节 遗传重组249

一、概述249

二、同源重组251

三、大肠杆菌重组的分子基础257

四、等位基因重组引起基因转换261

五、DNA的拓扑学变换263

六、位点特异性重组267

提要272

第四节 DNA修复系统273

一、概述273

二、修复系统修复DNA损伤273

三、大肠杆菌的切除修复系统275

四、大肠杆菌的错配修复系统277

五、大肠杆菌的挽救修复系统279

六、RecA引发SOS反应280

七、真核生物的修复系统281

八、转录与修复偶联机制283

提要284

第五节 免疫分子基因的体细胞重组285

一、概述285

二、免疫系统的应答特点287

三、体液免疫多样性产生的机制288

四、细胞免疫多样性产生的机制304

五、主要组织相容性抗原基因座的功能与特征308

提要313

主要参考文献313

第四章 转录及其产物加工316

第一节 原核基因转录机制316

一、概述316

二、转录由RNA聚合酶催化318

三、RNA聚合酶识别启动子依赖同源序列326

四、σ因子的种类和作用机制332

五、细菌RNA聚合酶有两种终止模式338

六、抗终止作用341

提要346

第二节 真核基因转录机制347

一、概述347

二、真核生物的RNA聚合酶350

三、真核生物RNA聚合酶识别的启动子及起始机制351

四、增强子及其作用机制364

五、转录因子结构域及其作用特点367

六、上游因子与基本转录机构的相互作用369

第三节 转录产物加工372

一、概述372

提要372

二、真核mRNA前体的剪接加工374

三、特殊剪接方式384

四、酵母tRNA的剪接系统391

五、真核生物mRNA 3末端和rRNA的加工394

提要399

一、概述400

二、Ⅰ类内含子的剪接机制400

第四节 核酶与催化RNA400

三、核酶具有多种催化活性405

四、具有编码功能的内含子410

五、RNA编辑412

提要417

主要参考文献417

第五章 翻译与蛋白质定位运输420

第一节 参与蛋白质合成的RNA分子420

一、概述420

二、tRNA具有双重识别功能420

三、核糖体是翻译mRNA的场所424

四、原核mRNA的生命周期427

五、真核mRNA的特征与生命周期429

六、mRNA的降解途径433

提要435

第二节 遗传密码436

一、概述436

二、密码识别及摆动规则439

三、tRNA含有多种修饰碱基440

四、线粒体含有特殊密码子443

五、氨酰－tRNA合成酶的类型与功能445

六、校对功能与识别的准确性449

七、密码子突变和抑制tRNA452

八、遗传密码翻译准确性的控制456

提要459

第三节 蛋白质合成460

一、概述460

二、蛋白质合成的起始462

三、蛋白质合成的延伸机制475

四、蛋白质合成的终止482

五、核糖体有多个活性位点483

六、rRNA在蛋白质合成中的作用487

提要490

第四节 蛋白质定位491

一、概述491

二、分子伴侣协助蛋白质正确折叠494

三、信号序列指导蛋白质转运498

四、蛋白质与膜相互作用的机制508

五、核孔物质转运系统516

六、蛋白质被蛋白酶体降解524

提要528

第五节 蛋白质运输529

一、概述529

二、蛋白质糖基化机制531

三、包被膜泡是运输蛋白质的工具535

四、膜泡出芽和融合540

五、多种信号决定蛋白质定位545

六、受体内吞循环548

提要553

主要参考文献554

第一节 转座子558

一、概述558

第六章 特殊遗传方式558

二、细菌转座子的基本类型560

三、转座机制563

四、细菌的其他转座子571

五、玉米中的转座子575

六、果蝇中的转座元件581

提要585

一、概述586

第二节反转录病毒和反转座子586

二、反转录病毒587

三、病毒类反转座子595

四、非病毒类反转座子600

提要604

第三节生物种间基因转移604

一、概述604

二、Ti质粒与植物基因组的相互作用605

三、基因组序列扩增612

四、外源序列引入动物细胞或动物体615

提要622

第四节 表观遗传效应623

一、概述623

二、DNA甲基化与印记623

三、乙酰化状态与异染色质结构永久化627

四、基因沉默和提高外源基因表达量631

五、酵母中的表观遗传效应636

六、朊病毒——感染性蛋白质因子637

提要642

主要参考文献643

第七章 基因表达调控645

第一节 原核基因表达调控645

一、概述645

二、操纵子的结构和调控特点648

三、阻遏蛋白的结构与调控特点655

四、调控方向性的控制664

五、翻译水平调控672

提要685

一、概述687

第二节 噬菌体调控策略687

二、噬菌体的生活周期和调控特征688

三、λ噬菌体裂解周期依赖抗终止作用692

四、λ噬菌体溶原生长的自体调控695

五、λ阻遏蛋白的结构和作用机制697

六、溶原和裂解周期的调控机制703

提要709

第三节 真核基因表达调控710

一、概述710

二、顺式元件和反式因子的相互作用711

三、转录因子的DNA结构域及其功能715

四、染色质活性的调控机制727

五、远距离调控和结构域隔离736

六、基因表达与去甲基化有关741

提要744

第四节 DNA重排调控746

一、概述746

二、酵母接合型与信号途径746

三、酵母接合型转换749

四、酵母接合型转换机制754

五、HO基因的表达调控756

六、锥虫通过DNA重排表达新的表面抗原757

提要762

主要参考文献763

第八章 信号转导与生长发育调控765

第一节 信号转导765

一、概述766

二、水溶性跨膜通道768

三、两种主要信号传递体772

四、Ras/MAPK信号途径780

五、MAPK途径的激活机制786

六、其他信号转导途径792

提要795

第二节 细胞周期与生长调控796

一、概述796

二、细胞周期调控点及调控策略797

三、酵母细胞周期的调控特点805

四、哺乳动物细胞周期的调控特点815

五、有丝分裂中蛋白质降解和细胞再组织822

六、细胞程序性死亡调控策略827

提要834

第三节 癌基因与癌症836

一、概述836

二、癌基因与原癌基因839

三、原癌基因的激活机制844

四、许多癌基因产物与细胞周期调控有关849

五、抑癌基因及其作用机制858

提要869

二、级联反应和产物梯度调控发育途径871

一、概述871

第四节 发育调控871

三、轴系统发育调控874

四、信号途径与发育调控885

五、同源异形复合基因座参与发育调控895

提要904

主要参考文献906

重要概念解释908

汉英对照索引937

后记951