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第1章 绪论1

1.1 分子遗传学的内涵与学科关系1

1.1.1 分子遗传学的内涵1

1.1.2 分子遗传学的学科关系2

1.2 分子遗传学简史2

1.2.1 分子遗传学发展简史3

1.2.2 分子遗传学与诺贝尔奖5

1.3 分子遗传学的内容与发展趋势7

1.3.1 中心法则的发展7

1.3.2 生物技术与生物信息学9

1.3.3 基因组学11

1.4 基因工程及其产业发展12

1.4.1 基因工程技术在农业领域的应用12

1.4.2 基因工程技术在医药领域的应用13

1.4.3 基因工程与环境保护14

1.4.4 基因工程与食品加工15

1.4.5 基因工程技术在工业领域的应用15

1.4.6 基因工程技术在军事国防领域的应用16

本章小结16

思考题17

参考文献17

第2章 基因组结构与功能19

2.1 病毒基因组的结构与功能19

2.1.1 噬菌体基因组21

2.1.2 真核病毒基因组22

2.2 细菌基因组的结构与功能23

2.2.1 细菌基因组的物理特征23

2.2.2 细菌基因组的遗传特征24

2.2.3 细菌基因组的功能25

2.3 真核生物基因组的结构与功能26

2.3.1 染色体中的核基因组26

2.3.2 真核生物基因组的遗传特征27

2.3.3 真核基因组的功能31

2.4 线粒体结构与功能35

2.4.1 线粒体的起源36

2.4.2 线粒体基因组的物理与遗传特征37

本章小结41

思考题41

参考文献42

第3章 DNA复制43

3.1 DNA复制的基本特征43

3.1.1 半保留复制43

3.1.2 半不连续复制44

3.1.3 复制起点和复制子45

3.1.4 RNA引物45

3.1.5 复制的高度忠实性45

3.2 原核生物DNA复制47

3.2.1 原核生物DNA复制所需的酶和蛋白因子47

3.2.2 原核生物DNA复制过程51

3.3 真核生物DNA复制53

3.3.1 真核生物DNA复制所需的酶和蛋白因子53

3.3.2 真核生物DNA复制过程55

3.4 端粒的维持与端粒酶57

3.4.1 端粒58

3.4.2 端粒酶58

3.4.3 端粒酶的作用机制59

3.4.4 端粒与端粒酶的意义61

3.5 线粒体DNA的D环复制61

本章小结64

思考题65

参考文献65

第4章 RNA的生物合成66

4.1 RNA的多能性66

4.1.1 RNA的结构66

4.1.2 RNA的种类与功能67

4.2 RNA合成的酶学与特点69

4.2.1 RNA聚合酶70

4.2.2 RNA合成的起始和终止元件71

4.2.3 RNA合成的条件与特点75

4.3 原核细胞DNA转录的基本过程77

4.3.1 转录起始78

4.3.2 转录延伸79

4.3.3 转录终止80

4.4 真核细胞DNA转录的基本过程81

4.4.1 转录起始81

4.4.2 转录延伸85

4.4.3 转录终止85

4.5 RNA的转录加工与修饰86

4.5.1 mRNA的加工与修饰86

4.5.2 rRNA的加工与修饰88

4.5.3 tRNA的加工与修饰89

本章小结90

思考题91

参考文献92

第5章 遗传密码与蛋白质的生物合成94

5.1 遗传密码的破译94

5.1.1 遗传密码的试拼94

5.1.2 三联体结合实验95

5.1.3 利用重复共聚物破译密码95

5.1.4 起始和终止密码子的确定96

5.1.5 起始密码子的破译97

5.1.6 遗传密码的证实97

5.1.7 遗传密码的特点98

5.2 从基因到蛋白质的基本过程100

5.2.1 中心法则100

5.2.2 基因转录过程中模板链的定义100

5.2.3 tRNA的结构与功能100

5.2.4 氨酰-tRNA合成酶的结构和功能103

5.2.5 核糖体结构与功能104

5.2.6 参与肽链合成的相关因子及其功能108

5.3 原核细胞蛋白质的生物合成111

5.3.1 肽链合成的启始111

5.3.2 肽链的延伸113

5.3.3 合成的终止与释放113

5.4 真核细胞蛋白质的生物合成及翻译后修饰115

5.4.1 真核细胞蛋白质合成的过程与特点115

5.4.2 蛋白质的翻译后修饰118

5.5 蛋白质的易位与分泌119

5.5.1 细胞内新生蛋白质的种类119

5.5.2 细胞内新生蛋白质的转运机制119

5.5.3 细菌蛋白质的跨膜运输120

5.5.4 真核生物蛋白质的翻译-转运同步机制121

5.5.5 真核生物蛋白质的翻译后转运机制122

5.5.6 核定位蛋白的转运机制123

5.5.7 蛋白质的降解124

本章小结126

思考题127

参考文献127

第6章 基因的表达调控129

6.1 原核生物基因的表达调控129

6.1.1 转录水平的调控130

6.1.2 翻译水平的调控136

6.2 真核生物基因的表达调控138

6.2.1 DNA水平的调控139

6.2.2 转录水平的调控143

6.2.3 转录后水平的调控152

6.2.4 翻译水平的调控154

6.2.5 翻译后水平的调控158

6.3 小分子RNA与基因表达调控159

6.3.1 反义RNA与基因表达调控159

6.3.2 miRNA与基因表达调控160

本章小结161

思考题162

参考文献162

第7章 DNA损伤、修复与基因突变164

7.1 DNA损伤与修复164

7.1.1 DNA损伤的类型164

7.1.2 DNA损伤的因素165

7.1.3 修复机制167

7.2 基因突变171

7.2.1 基因突变的类型172

7.2.2 基因突变的特性172

7.2.3 基因突变热点174

7.2.4 人工诱变在育种中的应用175

7.3 基因突变检测175

7.3.1 PCR-RFLP法175

7.3.2 SSCP法176

7.3.3 Taqman探针法176

7.3.4 高分辨率溶解曲线法（HRM）177

7.3.5 高效液相色谱法（DHPLC）177

7.3.6 等位基因特异性扩增法（allele-specific amplification,ASA）178

7.3.7 基因芯片法（gene chip）178

7.3.8 测序法（sequencing）180

本章小结180

思考题181

参考文献181

第8章 DNA重组182

8.1 同源重组182

8.1.1 同源重组的基本条件182

8.1.2 同源重组的分子模型183

8.1.3 联会复合体与遗传重组185

8.1.4 基因转换导致等位基因间的重组187

8.2 位点专一性重组189

8.2.1 位点专一性重组的机制189

8.2.2 位点专一性重组与基因表达191

8.3 转座重组191

8.3.1 转座子的分类193

8.3.2 转座发生的机制193

8.3.3 转座子转座的特征195

8.3.4 转座子转座的调控196

8.3.5 转座子的遗传学效应197

本章小结198

思考题199

参考文献199

第9章 表观遗传学基础201

9.1 表观遗传学概述201

9.1.1 表观遗传学定义201

9.1.2 表观遗传学发展历史202

9.1.3 表观遗传学研究内容203

9.2 染色质重塑204

9.2.1 真核生物染色质204

9.2.2 染色质重塑的概念205

9.2.3 染色质重塑复合物205

9.2.4 染色质重塑的机制206

9.3 DNA甲基化207

9.3.1 DNA甲基化的建立和维持208

9.3.2 DNA甲基转移酶209

9.3.3 DNA甲基化与基因转录210

9.4 基因剂量补偿212

9.4.1 莱昂假说212

9.4.2 X染色体失活中心和新莱昂假说213

9.4.3 X染色体失活过程214

9.4.4 X染色体的印记失活214

9.5 基因组印记215

9.5.1 概述215

9.5.2 基因组印记的特点216

9.5.3 基因组印记的过程216

9.5.4 基因组印记的机制217

9.6 组蛋白修饰218

9.6.1 组蛋白甲基化218

9.6.2 组蛋白乙酰化220

9.6.3 组蛋白磷酸化221

本章小结222

思考题222

参考文献223

第10章 分子遗传学研究技术225

10.1 基因工程技术原理225

10.1.1 基因工程概述225

10.1.2 目的基因的获得方法226

10.1.3 重组DNA的导入和筛选方法228

10.1.4 外源基因的表达系统和检测231

10.2 体细胞克隆技术233

10.2.1 体细胞克隆技术概述234

10.2.2 体细胞核移植的技术路线235

10.2.3 受体细胞的选择和去核236

10.2.4 供体细胞的选择236

10.2.5 核移植和重构胚的激活236

10.3 动物转基因技术与基因打靶237

10.3.1 动物转基因技术概述237

10.3.2 动物转基因操作的一般过程237

10.3.3 转基因方法238

10.3.4 基因打靶的分子生物学基础239

10.3.5 基因打靶载体和策略240

10.3.6 转基因动物技术的应用242

10.4 干细胞技术243

10.4.1 干细胞的定义243

10.4.2 干细胞的分类243

10.4.3 干细胞的可塑性245

10.4.4 干细胞的研究意义246

10.5 基因组测序247

10.5.1 DNA测序方法学247

10.5.2 连续DNA序列的组装250

10.5.3 动物基因组计划251

10.6 基因定位与遗传图谱的构建252

10.6.1 基因定位的概念252

10.6.2 基因的物理定位253

10.6.3 基因的遗传定位253

10.6.4 遗传图谱构建257

本章小结260

思考题260

参考文献260