目錄
第一章 緒論 ( 1 )
一、分子生物學(xué)發(fā)展簡(jiǎn)述 ( 1 )
二、分子生物學(xué)的主要內(nèi)容 ( 4 )
三、如何學(xué)好分子生物學(xué) ( 6 )
第二章 生物大分子的基本結(jié)構(gòu)和性質(zhì) ( 7 )
第一節(jié) 生物大分子概述 ( 7 )
一、生物大分子的化學(xué)結(jié)構(gòu) ( 7 )
二、決定蛋白質(zhì)和核酸三維結(jié)構(gòu)的非共價(jià)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(zhì)量測(cè)定 (12)
第二節(jié) DNA 的結(jié)構(gòu)和性質(zhì) (12)
一、DNA的基本結(jié)構(gòu) (12)
二、DNA的基本性質(zhì) (23)
第三節(jié) RNA (26)
第四節(jié) 蛋白質(zhì) (35)
一、蛋白質(zhì)的結(jié)合位點(diǎn)和多亞基蛋白質(zhì) (35)
二、蛋白質(zhì)活性的調(diào)節(jié) (38)
三、蛋白質(zhì)重要的結(jié)構(gòu)域 (47)
四、生物大分子相互作用和復(fù)雜聚集物的結(jié)構(gòu) (60)
第三章 遺傳物質(zhì) (72)
第一節(jié) 遺傳物質(zhì)的證明 (72)
一、轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn) (72)
二、化學(xué)實(shí)驗(yàn) (74)
三、Blendor實(shí)驗(yàn) (74)
第二節(jié) 遺傳物質(zhì)的性質(zhì) (76)
一、遺傳信息由DNA儲(chǔ)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(xué)穩(wěn)定性 (77)
四、遺傳物質(zhì)的變異性(突變) (79)
第三節(jié) 遺傳物質(zhì)——— RNA (80)
第四節(jié) 可轉(zhuǎn)移的遺傳因子 (80)
一、質(zhì)粒 (81)
二、轉(zhuǎn)座因子 (91)
三、病毒及其與質(zhì)粒、轉(zhuǎn)座因子之間的關(guān)系 (101)
第五節(jié) 基因和基因組 (103)
第四章 DNA復(fù)制 (105)
第一節(jié) DNA 的復(fù)制起始區(qū) (105)
第二節(jié) DNA 復(fù)制的相關(guān)蛋白質(zhì) (107)
一、DNA聚合酶 (107)
二、DNA連接酶 (114)
三、與解鏈有關(guān)的酶和蛋白質(zhì) (115)
第三節(jié) DNA 復(fù)制的起始、延伸和終止 (119)
一、復(fù)制子 (119)
二、半保留復(fù)制和半不連續(xù)復(fù)制 (121)
三、不同的復(fù)制引發(fā)機(jī)制 (126)
四、復(fù)制的延伸和終止 (135)
第四節(jié) DNA 復(fù)制的調(diào)控 (136)
第五章 DNA損傷修復(fù)和基因突變 (139)
第一節(jié) 避免差錯(cuò)的DNA 損傷修復(fù) (140)
一、光復(fù)活作用和切除修復(fù) (140)
二、重組修復(fù) (143)
三、N-糖苷酶和DNA損傷修復(fù) (144)
四、校讀作用 (144)
五、交聯(lián)的修復(fù) (146)
第二節(jié) 避免差錯(cuò)的DNA 損傷修復(fù)和基因突變 (147)
第三節(jié) 應(yīng)急修復(fù)反應(yīng) (148)
一、recA 和lexA 基因 (149)
二、SOS反應(yīng)過(guò)程 (149)
三、SOS反應(yīng)和細(xì)胞分裂 (151)
四、SOS反應(yīng)和DNA復(fù)制 (151)
五、SOS網(wǎng)絡(luò)中的基因和誘發(fā)突變 (151)
六、二聚體和誘發(fā)突變 (152)
七、無(wú)嘌呤位點(diǎn)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(biāo)志 (153)
二、突變株的篩選 (154)
三、誘變 (155)
四、Oligo誘導(dǎo)的定點(diǎn)突變 (161)
第五節(jié) 基因突變的校正 (163)
一、無(wú)義突變的校正 (163)
二、錯(cuò)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(jī)制 (165)
一、斷裂重接和異源雙鏈 (165)
二、支鏈遷移 (166)
三、堿基對(duì)的錯(cuò)配及消除 (167)
四、DNA分子的配對(duì) (168)
第二節(jié) 細(xì)菌轉(zhuǎn)化中的重組 (170)
一、細(xì)菌中的轉(zhuǎn)化 (170)
二、酵母中的轉(zhuǎn)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(xì)菌接合轉(zhuǎn)移中的重組 (174)
三、轉(zhuǎn)導(dǎo)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(duì)稱鏈轉(zhuǎn)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(zhì) (186)
第七章 轉(zhuǎn)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(shí)別結(jié)合位點(diǎn) (194)
四、轉(zhuǎn)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(zhuǎn)錄后加工 (204)
一、mRNA的結(jié)構(gòu) (204)
二、mRNA的壽命 (204)
三、穩(wěn)定的RNA ———核糖體RNA和轉(zhuǎn)運(yùn)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(zhuǎn)錄和加工 (210)
一、真核生物中RNA的轉(zhuǎn)錄 (210)
二、真核mRNA分子5′端和3′端的結(jié)構(gòu) (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(shí)驗(yàn) (237)
三、Khorana的實(shí)驗(yàn) (238)
第二節(jié) 搖擺假設(shè) (243)
第三節(jié) 蛋白質(zhì)生物合成的機(jī)制 (243)
一、與蛋白質(zhì)生物合成有關(guān)的生物大分子 (243)
二、蛋白質(zhì)生物合成的機(jī)制 (252)
第九章 原核基因表達(dá)調(diào)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(dǎo) (258)
二、結(jié)構(gòu)基因和調(diào)節(jié)基因的突變 (260)
三、調(diào)節(jié)基因 (260)
四、Jacob-Monod的負(fù)控制模型及實(shí)驗(yàn)依據(jù) (262)
五、I基因產(chǎn)物及功能 (263)
六、操縱區(qū)和啟動(dòng)區(qū) (264)
七、正控制系統(tǒng) (265)
八、P-O區(qū)的結(jié)構(gòu) (266)
第二節(jié) 半乳糖操縱子 (267)
一、cAMP-CAP對(duì)兩個(gè)gal啟動(dòng)子的不同作用 (268)
二、雙啟動(dòng)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(dǎo)區(qū) (272)
三、mRNA的前導(dǎo)區(qū)全序列分析 (273)
四、弱化的機(jī)制 (274)
五、色氨酸操縱子弱化機(jī)制的實(shí)驗(yàn)依據(jù) (275)
第四節(jié) λ噬菌體基因表達(dá)的調(diào)節(jié) (278)
一、λ噬菌體簡(jiǎn)介 (278)
二、λ噬菌體基因組 (279)
三、λ噬菌體感染宿主后的轉(zhuǎn)錄次序 (280)
四、λ噬菌體的調(diào)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(dòng)子結(jié)構(gòu) (283)
七、CI蛋白和Cro蛋白 (284)
第五節(jié) DNA 重排對(duì)基因表達(dá)的調(diào)節(jié) (288)
第六節(jié) 西格馬因子對(duì)基因表達(dá)的調(diào)控 (289)
第七節(jié) 轉(zhuǎn)錄后的調(diào)控 (293)
一、翻譯水平上的調(diào)控 (293)
二、翻譯后調(diào)控 (298)
第十章 真核生物基因組及其基因表達(dá)調(diào)控 (300)
第一節(jié) 真核生物基因組 (300)
一、重復(fù)序列 (300)
二、基因家族 (302)
三、反轉(zhuǎn)病毒和癌基因 (304)
四、真核細(xì)胞中的轉(zhuǎn)座因子 (307)
五、真核細(xì)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(jié)構(gòu) (308)
一、rRNA基因 (309)
二、tRNA基因 (313)
三、為蛋白質(zhì)編碼的基因 (313)
四、內(nèi)部間隔區(qū)和隔裂基因 (314)
第三節(jié) 真核基因表達(dá)的調(diào)控 (319)
一、真核基因表達(dá)控制的特點(diǎn)和復(fù)雜性 (319)
二、真核基因轉(zhuǎn)錄起始的控制機(jī)制 (320)
三、幾種真核基因轉(zhuǎn)錄調(diào)控模型 (329)
四、DNA修飾和染色質(zhì)結(jié)構(gòu)控制基因轉(zhuǎn)錄 (332)
五、轉(zhuǎn)錄后的控制 (341)
六、真核蛋白質(zhì)合成的控制 (343)
第十一章 細(xì)胞信號(hào)調(diào)控 (350)
第一節(jié) 細(xì)胞信號(hào)的一般概念 (350)
一、信號(hào)分子和信號(hào)受體 (350)
二、細(xì)胞對(duì)信號(hào)的反應(yīng) (351)
三、三類已知的細(xì)胞表面受體 (352)
第二節(jié) 通過(guò)G-蛋白關(guān)聯(lián)受體進(jìn)行的信號(hào)調(diào)控 (353)
一、G-蛋白關(guān)聯(lián)受體結(jié)構(gòu)———七次跨膜 (353)
二、三聚體G-蛋白 (354)
三、G-蛋白關(guān)聯(lián)受體作用的兩條主要途徑 (354)
第三節(jié) 通過(guò)酶關(guān)聯(lián)細(xì)胞表面受體進(jìn)行的信號(hào)調(diào)控 (356)
一、受體酪氨酸激酶是大多數(shù)生長(zhǎng)因子的受體 (357)
二、形成二聚體是酶關(guān)聯(lián)受體被信號(hào)激活的普遍機(jī)制 (357)
三、受體酪氨酸激酶上的磷酸化的酪氨酸被具有SH2 結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)識(shí)別和結(jié)合 (357)
第四節(jié) 小分子信號(hào)調(diào)控 (358)
一、NO和CO能直接與細(xì)胞內(nèi)的酶結(jié)合 (358)
二、維生素D和甾類激素等直接和基因轉(zhuǎn)錄的調(diào)控蛋白結(jié)合 (359)
第五節(jié) 細(xì)胞對(duì)信號(hào)的反應(yīng) (360)
一、細(xì)胞信號(hào)邏輯:信號(hào)網(wǎng)絡(luò) (360)
二、細(xì)胞對(duì)信號(hào)的適應(yīng)性 (360)
第十二章 癌分子生物學(xué) (362)
第一節(jié) 癌發(fā)生的分子基礎(chǔ)——— 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(zhuǎn)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(diào)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(diào)控 (371)
二、果蠅胚胎背腹軸建立的基因調(diào)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(xì)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(diào)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(diào)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(diào)控 (385)
第五節(jié) 擬南芥花的發(fā)育調(diào)控 (386)
第六節(jié) 造血系統(tǒng)發(fā)育的分子機(jī)制 (388)
一、細(xì)胞譜系選擇的分子基礎(chǔ) (388)
二、B淋巴細(xì)胞發(fā)育的分子機(jī)制 (391)
第十四章 細(xì)胞凋亡 (397)
第一節(jié) 細(xì)胞凋亡的概念及意義 (397)
一、凋亡的概念 (397)
二、細(xì)胞凋亡的意義 (399)
第二節(jié) 細(xì)胞凋亡的誘導(dǎo)因素、受體、相關(guān)基因 (402)
一、細(xì)胞凋亡的誘導(dǎo)因素 (402)
二、與細(xì)胞凋亡相關(guān)的受體 (403)
三、細(xì)胞凋亡相關(guān)基因 (405)
第三節(jié) 病毒感染與細(xì)胞凋亡 (407)
一、病毒基因與細(xì)胞凋亡 (407)
二、病毒對(duì)細(xì)胞凋亡的抑制機(jī)制及生物學(xué)意義 (407)
第四節(jié) 細(xì)胞凋亡信號(hào)傳導(dǎo)途徑及調(diào)控 (408)
一、線粒體介導(dǎo)的細(xì)胞凋亡信號(hào)傳導(dǎo)途徑 (408)
二、死亡受體介導(dǎo)的細(xì)胞凋亡信號(hào)傳導(dǎo)途徑 (410)
三、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)介導(dǎo)的細(xì)胞凋亡信號(hào)傳導(dǎo)途徑 (412)
四、細(xì)胞凋亡信號(hào)傳導(dǎo)途徑的相互交叉 (412)
五、CTL誘導(dǎo)靶細(xì)胞的凋亡 (413)
第十五章 重組DNA技術(shù)及其應(yīng)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(gòu)建基因組文庫(kù)或cDNA基因文庫(kù)分離法 (429)
三、PCR法分離目的基因 (430)
四、目的基因的化學(xué)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(dǎo)入細(xì)胞技術(shù) (435)
一、重組DNA分子轉(zhuǎn)化原核生物細(xì)胞(大腸桿菌) (435)
二、重組DNA分子導(dǎo)入哺乳動(dòng)物細(xì)胞 (436)
三、重組λ噬菌體DNA分子轉(zhuǎn)導(dǎo)大腸桿菌 (437)
四、重組DNA分子導(dǎo)入植物細(xì)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(biāo)記進(jìn)行篩選 (438)
二、PCR法 (440)
三、限制性內(nèi)切核酸酶酶切分析法 (440)
四、核酸雜交法 (440)
五、免疫學(xué)方法 (441)
六、核苷酸序列測(cè)定 (441)
七、植物轉(zhuǎn)化細(xì)胞和哺乳動(dòng)物轉(zhuǎn)化細(xì)胞的篩選鑒定 (441)
第六節(jié) 克隆基因的表達(dá) (441)
一、目的基因在原核生物表達(dá)系統(tǒng)中的表達(dá)(大腸桿菌表達(dá)系統(tǒng)) (442)
二、目的基因在真核生物表達(dá)系統(tǒng)中的表達(dá) (444)
第七節(jié) 重組DNA 技術(shù)應(yīng)用 (445)
一、重組DNA技術(shù)在醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用 (446)
二、重組DNA技術(shù)在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用 (449)
三、基因工程在環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用 (452)
第十六章 現(xiàn)代分子生物學(xué)的重要研究方法和技術(shù) (454)
第一節(jié) 定量PCR (454)
一、常用的實(shí)時(shí)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(shù) (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(dá)差異分析 (467)
一、傳統(tǒng)研究基因表達(dá)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(dá)系列分析 470
五、生物芯片技術(shù) 471
第五節(jié) DNA 啟動(dòng)子的活性研究 472
一、CAT 實(shí)驗(yàn)原理 472
二、CAT 實(shí)驗(yàn)方法 473
第六節(jié) DNA 與蛋白質(zhì)相互作用研究方法 474
一、凝膠阻滯分析——— Gel-shift 試驗(yàn) 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(zhì)與蛋白質(zhì)的相互作用 477
一、雙雜交系統(tǒng) 477
二、噬菌體展示技術(shù) 478
三、免疫共沉淀技術(shù) 479
主要參考文獻(xiàn) 480