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1 绪论1

1.1　分子生物学的基本概念1

1.2　分子生物学的发展简史2

1.2.1　分子生物学的第一个重要发现3

1.2.2　奥斯瓦德埃弗里的历史贡献4

1.2.3　DNA双螺旋结构的揭示5

1.2.4　遗传密码的破译8

1.2.5 信使RNA的发现9

1.2.6　操纵子模型开辟了分子 生物学的新天地10

1.2.7　遗传工程促进了分子生物学的发展11

1.2.8　加速分子生物学发展进程的一项“简单而晚熟”技术13

1.3　现代分子生物学的发展14

2　基因概念的演变与发展16

2.1　早期的“基因”概念16

2.2　经典的基因概念18

2.2.1 经典基因概念的重要修正18

2.2.2　拟等位基因概念的提出19

2.2.3　顺反子理论20

2.2.4　DNA是主要的遗传物质22

2.3　基因的分子结构23

2.3.1　核酸的分子结构23

2.3.2　核苷的分子构象23

2.3.3　DNA双螺旋结构模型25

2.3.4　影响双螺旋结构稳定性的因素28

2.3.5　DNA的变性与复性29

2.4　核酸分子的空间结构36

2.4.1　DNA的一级结构37

2.4.2　DNA的二级结构37

2.4.3　DNA的三级结构45

2.5　基因概念的多样性49

2.5.1 生物进化的C值矛盾49

2.5.2　重叠基因50

2.5.3　重复基因52

2.5.4　间隔基因57

2.5.5　跳跃基因或转座子65

2.5.6　假基因88

3　DNA的复制91

3.1　DNA复制的基本特征91

3.1.1　DNA的半保留复制91

3.1.2　DNA复制按5′→3′延伸方向93

3.1.3　DNA的半不连续复制93

3.1.4　DNA复制的起点、方向96

3.1.5　DNA复制的引物100

3.1.6　DNA复制的转录激活103

3.1.7　DNA复制的模式104

3.1.8　DNA复制体的结构与复制的回环模型107

3.1.9　线形DNA复制避免5′端短缩的方式107

3.2 真核生物DNA复制的特点111

3.2.1　染色体DNA为多复制子111

3.2.2　染色体多复制子复制的非一致性112

3.2.3　真核生物避免5′端短缩的机制113

3.3　DNA复制的终止116

3.4　DNA复制的调控117

4　RNA的转录120

4.1　转录的基本概念120

4.1.1 模板120

4.1.2　不对称转录121

4.1.3　极性122

4.2　转录起始122

4.2.1　原核生物的启动子122

4.2.2 真核生物的启动子125

4.2.3　RNA聚合酶128

4.2.4　转录的相关因子及功能136

4.3　转录延伸151

4.4　转录过程的终止152

4.4.1　不依赖p因子的终止子的结构与功能152

4.4.2　依赖p因子的终止子的结构与功能152

4.4.3　抗终止作用155

4.5　RNA的加工156

4.5.1　加工的概念156

4.5.2　加工的目的157

4.5.3　加工的过程158

5　蛋白质的翻译176

5.1　蛋白质合成的装备176

5.1.1　mRNA的结构和功能176

5.1.2　tRNA的结构与功能177

5.1.3　rRNA与核糖体的结构与功能180

5.2　遗传密码及其简并186

5.2.1 三联体遗传密码的破译186

5.2.2　遗传密码的简并189

5.3　蛋白质的翻译198

5.3.1 蛋白质翻译的若干基本概念198

5.3.2　多肽链的合成199

5.3.3　保证蛋白质翻译准确起始的机制209

6　基因表达的调控214

6.1 原核生物基因表达调控的理论与模式216

6.1.1　操纵子调控模型216

6.1.2　分解代谢产物阻遏启动子的正控制系统223

6.1.3　组氨酸利用操纵子的正控制诱导模型225

6.1.4　衰减子的发现与衰减子调控227

6.2　不利生长条件下的应急反应231

6.2.1 严紧反应相关因子231

6.2.2　严紧因子反应的调控机制232

6.3　操纵子调控的综合实例232

6.3.1　λ噬菌体的繁殖232

6.3.2　λ噬菌体基因组234

6.3.3　λ噬菌体溶原途径的建立236

6.3.4　λ噬菌体裂解途径的建立240

6.3.5　决定λ噬菌体发育途径选择的其他因素240

6.4　DNA重排与基因表达241

6.4.1 沙门氏菌鞭毛的H1-H2抗原相的转变242

6.4.2　酵母交配型的转变242

6.4.3　免疫球蛋白的多样性247

6.5　转录后水平的调控253

6.5.1　真核生物转录后mRNA的加工253

6.5.2　RNA干涉253

6.5.3　反义RNA257

6.6　翻译水平上的调控260

6.6.1 同一操纵子内各基因翻译量的差异260

6.6.2　信息体与蛋白质合成262

6.6.3　核糖体蛋白质合成的自体调控262

6.6.4　mRNA的寿命对翻译的调节263

6.6.5　终止密码解读的移码与通读调节264

6.6.6　翻译中的弱化子调控266

6.7　翻译后的基因表达调控267

6.7.1 蛋白质前体的加工267

6.7.2　蛋白质的转运（或分泌）269

6.7.3　蛋白质降解273

6.7.4　蛋白质的折叠275

6.8 真核生物基因表达调控的特殊类型277

6.8.1 原核和真核生物基因结构和表达调控的差异277

6.8.2　真核生物DNA水平的调控280

6.8.3　转录因子可逆性磷酸化对翻译的调节290

6.8.4　mRNA的结构对翻译水平的调控291

6.8.5 真核生物发育的基因调控294

6.8.6　细胞程序性死亡与发育300

7　基因突变和遗传重组的分子机制307

7.1　基因突变307

7.1.1　基因突变的种类307

7.1.2　基因突变的表达类型308

7.1.3　基因的诱发突变308

7.1.4　基因的自发突变319

7.1.5　基因的突变热点322

7.2 生物体保证稳定遗传的机制322

7.2.1　DNA复制过程中的错配修复322

7.2.2　尿嘧啶-N-糖苷酶系统323

7.2.3　基因的回复突变328

7.3　基因重组交换的分子机制332

7.3.1 同源重组的分子机制332

7.3.2　异常分离现象——基因转换335

7.3.3　同源重组的分子机制335

7.3.4　同源重组的酶类及交换热点339

主要参考文献341

索引342