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上篇3

第一章　绪论3

第一节　微生物遗传学的发展简史3

一、在成为一门独立的学科以前3

二、发展成为一门独立的学科4

三、分子遗传学的发展5

第二节　微生物作为遗传学研究材料的优越性6

一、为什么在基因作用的研究中要采用微生物作为研究材料——从果蝇到脉孢菌6

二、微生物作为一般遗传学研究和分子遗传学研究材料的优越性8

三、微生物遗传学研究方法在高等动植物的遗传和育种研究中的应用9

第三节　遗传的物质基础10

一、认为DNA是遗传物质的依据10

二、脱氧核糖核酸13

第四节　遗传物质的存在状态16

一、DNA在真核微生物中的存在状态17

二、DNA在原核生物中的存在状态19

第五节　染色体倍性和生活史20

一、染色体倍性20

二、生活史21

习题24

参考文献25

第二章　基因突变26

第一节　突变类型和基因符号26

一、突变类型26

二、基因符号30

第二节　基因突变的规律32

一、抗药性突变的发生和药物的存在无关32

二、抗药性突变以一定的突变率发生37

三、各种抗性突变的发生各不相关40

四、抗药性突变型的稳定性41

五、抗药性突变型的回复突变41

六、抗药性突变率可通过理化因素处理而提高42

七、抗药性突变是DNA分子某一特定位置的结构改变的结果43

第三节　诱变机制43

一、碱基置换43

二、移码54

三、染色体畸变56

第四节　突变的诱发过程57

一、诱变剂接触DNA分子前58

二、DNA损伤修复59

三、环境因素的影响63

四、诱变作用的专一性64

五、从突变到突变型65

第五节 自发突变机制65

一、背景辐射和环境污染65

二、微生物自身所产生的诱变物质的作用66

三、互变异构和环出效应66

第六节　致癌物质的检测69

一、诱变作用测定方法概述69

二、Ames测验和λ-诱导释放测验70

第七节　突变型筛选72

一、营养缺陷型的筛选73

二、其他突变型的筛选举例76

第八节　诱变育种79

一、诱变处理79

二、高产菌株筛选80

习题81

参考文献83

第三章　孟德尔式遗传84

第一节　微生物遗传体制概论84

第二节　产生有性孢子的微生物的遗传学分析85

一、顺序排列四分体的遗传学分析85

二、非顺序排列四分体的遗传学分析94

第三节　大肠杆菌的遗传学分析96

一、细菌基因重组的发现和证实96

二、细菌接合过程的分析100

第四节　真菌中通过准性生殖的遗传学分析108

一、异核体的形成108

二、二倍体的形成110

三、体细胞交换和单倍体化111

第五节　放线菌的遗传学分析117

一、性别和致育因子117

二、杂交分析和遗传学图118

第六节　转化120

一、转化因子的化学本质120

二、转化因子的吸收和整合122

三、转化与遗传学分析125

第七节　转导126

一、噬菌体简介127

二、局限性转导136

三、普遍性转导139

第八节　二倍性微生物的遗传学分析141

第九节 重组机制143

第十节　杂交育种147

一、取得特定基因组合的杂交育种147

二、不涉及特定基因组合的杂交育种148

三、多倍体育种149

习题149

参考文献153

第四章　非孟德尔式遗传155

第一节　非孟德尔式遗传的检验155

一、根据杂交子代性状是否分离的检验155

二、通过细胞质交换的检验158

三、通过基因定位的检验161

四、根据专一性诱变和消除的检验162

第二节　非孟德尔式遗传的物质基础164

一、染色体外遗传因子概论164

二、共生生物167

三、叶绿体168

四、线粒体172

五、质粒175

六、转座因子188

第三节　遗传工程概要194

习题198

参考文献198

第五章　结构基因200

第一节　一个基因一种酶假设200

一、营养缺陷型200

二、一个基因一种酶假设的初步验证203

第二节　顺反子和互补群205

一、互补测验和顺反子概念205

二、测验系统210

三、基因内互补和互补群213

第三节　基因的精细结构分析217

一、方法概论217

二、分析方法219

第四节　基因和蛋白质的线性对应和结构基因概念224

第五节 基因的相互作用227

一、非等位基因的相互作用228

二、抑制基因作用机制229

三、等位基因的相互作用236

四、基因作用的多效性问题237

第六节　结构基因和微生物育种239

一、酶活性的下降与发酵产品的量239

二、酶活性的下降与发酵产品的质241

三、酶活性的提高242

习题243

参考文献248

第六章　调控基因249

第一节　转录控制249

一、调节基因250

二、操纵基因254

三、启动子255

四、乳糖操纵子256

第二节　乳糖操纵子概念的延伸260

一、合成代谢的基因调控261

二、正控制和正负双重控制262

三、调节子268

四、全局性基因调控269

第三节　翻译控制270

第四节　弱化子272

第五节　反馈抑制276

第六节　真核微生物的基因调控278

第七节　代谢调节和微生物育种281

习题287

参考文献289

下篇292

第七章　特殊类型微生物的遗传学研究292

第一节　噬菌体的遗传学研究292

一、烈性噬菌体T4的遗传学研究292

二、温和噬菌体的遗传学研究302

第二节　极端环境微生物的遗传学研究312

一、中度嗜热细菌的遗传学研究312

二、极端嗜热细菌的遗传学研究318

三、嗜压细菌的遗传学研究321

第三节　致病细菌的遗传学研究323

一、根癌土埌杆菌的遗传学研究323

二、霍乱弧菌的遗传学研究329

第四节　共生固氮细菌的遗传学研究330

一、侵入和结瘤331

二、固氮335

第五节　芳香族化合物分解细菌的遗传学研究338

一、甲苯分解途径和相关基因338

二、基因的调控340

第六节　光能自养细菌的遗传学研究341

一、遗传结构342

二、光合作用结构合成的遗传控制344

参考文献346

第八章　普遍细胞功能的遗传学研究347

第一节　DNA复制的保真347

一、甲基化和DNA复制的保真347

二、鸟嘌呤氧化系统与DNA复制的保真351

三、离体DNA复制的保真352

第二节　应急反应353

一、热激反应354

二、SOS反应356

第三节　蛋白质的运送和分泌359

一、信号肽假设359

二、细菌中蛋白质的运送和分泌362

三、酵母菌中外源蛋白的分泌365

第四节　信号传导365

一、双组分基因调控系统概论366

二、群体感应系统368

第五节　细胞分裂的遗传控制372

一、有丝分裂的遗传控制372

二、减数分裂的遗传控制377

第六节　细胞分化的遗传控制382

一、细菌芽孢形成的遗传控制382

二、细胞黏菌细胞分化的遗传控制385

参考文献389

第九章　微生物基因组学391

第一节　微生物基因组学概述391

一、测序的基本方法与策略392

二、序列诠释396

三、后基因组时代的研究任务399

第二节　典型微生物的基因组分析399

一、流感嗜血杆菌——最早完成测序的细菌399

二、詹氏甲烷球菌——首先完成测序的营自养生活的古细菌400

三、生殖道枝原体——首先完成测序的最小基因组401

四、大肠杆菌——首先完成测序的人类基因组计划模式生物401

五、酿酒酵母——首先完成测序的真核生物402

六、幽门螺杆菌——一个重要的病原细菌402

第三节 微生物基因组学与相关研究404

一、基因组学与微生物遗传学研究404

二、基因组学与致病机制和抗药性405

三、微生物基因组学与抗生素的筛选和开发406

参考文献407

第十章　进化418

第一节　生命的起源418

第二节　生物进化纲要420

第三节　生物从低级向高级形式的演变422

一、生物合成代谢途径的进化422

二、能量代谢途径的进化425

三、蛋白质合成机器和密码系统的进化427

四、真核生物的起源430

第四节　生物形式从单一向多样化的演变432

一、生物三界432

二、基因突变与生物进化434

三、横向基因传递与生物进化436

四、基因扩增与生物进化439

五、缺失、倒位与生物进化441

六、平行进化与生物的多样性443

第五节　人力干预下的生物进化444

一、新基因的出现444

二、新蛋白质的出现445

三、新的合成代谢途径的出现447

四、新生命的出现449

参考文献450

索引451