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第一部分 分子生物学 1

第一章 DNA 2

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DNA 9

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——tRNA 58

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——mRNA 63

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DNA 119

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DNA 158

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