分子遺傳學

序
第一章 遺傳的細胞學基礎
第一節 原核生物和真核生物
一、原核生物和真核生的的概念
二、原核細胞與真核細胞的區別
三、原核生物和真核生物的起源
四、生物進化的二界論與三界論
第二節 細胞的結構和功能
一、細胞膜
二、細胞質
三、細胞核
第三節 染色體
一、染色體的形態特征
二、染色體的超微結構
三、染色體的大小和數目
四、染色體分帶
五、核型與核型分析
第四節 細胞分裂
一、無絲分裂
二、細胞周期
三、有絲分裂
四、減數分裂
第五節 染色體畸變
一、染色體結構變異
二、染色體的數目變異
第二章 遺傳的物質基礎
第一節 遺傳物質的本質
一、DNA是遺傳物質
二、RNA也可以作為遺傳物質
三、是否存在核酸之外的其他遺傳物質
第二節 核酸的化學組成
第三節 DNA的二級結構
一、DNA雙螺旋模型的提出
二、維持DNA雙螺旋的力
三、雙螺旋結構的基本形式
四、變性和復性
第四節 二級結構的其他形式
一、單鏈核酸形成的二級結構
二、反向重復與二級結構
三、DNA四鏈結構
四、三螺旋DNA
第五節 DNA的超螺旋結構
一、超螺旋結構
二、超螺旋影響雙螺旋的結構
三、拓撲異構酶
第三章 基因與基因組
第一節 基因概念的歷史演變
第二節 DNA與基因
第三節 真核生物的割裂基因
一、割裂基因的發現
二、割裂基因的分布
三、割裂基因的性質
第四節 基因大小
第五節 重疊基因
一、原核生物的重疊基因
二、真核生物的重疊基因
第六節 真核生物的基因組
一、真核生物的基因組
二、基因組大小與C值矛盾
三、基因組的基因數目
四、必需基因和基因總數
第七節 真核生物DNA序列組織
一、真核生物DNA的復性動力學
二、真核生物的單一序列
三、真核生物的重復序列
第八節 細胞器基因組
第九節 基因鑒定
一、與RNA或cDNA雜交
二、Zoo—blot雜交
三、外顯子捕捉
四、CG島鑒定
五、DNA序列的計算機分析鑒定
六、扣除雜交
第十節 人類基因組計划
一、人類DNA序列測定
二、測序技術的發展
三、人類基因組序列變異的研究
四、功能遺傳學的研究方法
五、比較遺傳學研究
六、倫理、法律和社會問題的研究
七、生物信息學和計算機生物學
八、遺傳學研究專門人才的教育訓練
第四章 復制
第一節 復制概況
一、半保留復制
二、復制起點、方向和方式
三、DNA聚合酶與DNA聚合反應
四、復制的基本過程
五、DNA復制的半不連續性
第二節 復制體系
一、復制體系的鑒定
二、DNA聚合酶
三、DNA連接酶
四、螺旋酶
五、DNA拓撲異構酶
六、單鏈結合蛋白
第三節 復制的起始
一、預引發體的形成
二、復制復合物的改型
三、引發體的形成
四、復制體的組裝
第四節 延伸過程
一、後隨鏈合成的起始
二、前導鏈和後隨鏈的協同合成
三、全酶的循環
四、岡崎片段的連接
第五節 復制終止
一、大腸桿菌ter-Tus復合物
二、抑制機制
三、復制終止體系的生物學功能
四、線性DNA的末端復制
第六節 其他原核生物和復制體系
一、噬菌體λ的復制
二、噬菌體T7復制起始
三、噬菌體T4的復制體系
第七節 其他形式的復制
一、線粒體的D環復制
二、滾環復制
第八節 真核生物的復制過程
一、概況
二、DNA聚合酶
三、SV40 DNA復制
四、酵母復制
五、真核生物復制時的核小體結構
六、真核生物染色體末端的復制與端粒酶
第五章 轉錄
第一節 轉錄酶和轉錄因子
一、原核生物的RNA聚合酶
二、真核生物的RNA聚合酶
第二節 啟動子
一、原核生物的啟動子
二、真核生物的啟動子
第三節 終止子
一、原核生物的終止子
二、真核生物的終止子
第四節 轉錄的機制
一、轉錄的起始
二、轉錄的延伸
三、轉錄的終止
第五節 轉錄產物的後加工
一、原核生物轉錄產物的後加工
二、真核生物的轉錄後加工
第六節 RNA的剪接
一、核基因mRNA的剪接
二、第一類內含子的剪接
三、第二類內含子的剪接
四、酵母tRNA的剪接
第六章 蛋白質生物合成
第一節 遺傳密碼
一、遺傳密碼
二、密碼子與反密碼子的相互作用
第二節 tRNA的功能
一、氨 tRNA合成酶
二、抑制tRNA
三、tRNA可影響可讀框
第三節 核糖體的結構
一、核糖體的構成
二、核糖體的裝配
三、核糖體的活性位點
四、核糖體在蛋白質合成中的作用
第四節 原核生物的翻譯過程
一、起始
二、 鏈的延伸
三、合成的終止
第五節 真核生物的蛋白質生物合成過程
一、合成起始
二、 鏈的延伸
三、合成終止
第六節 蛋白質生物合成初始產物的後加工
一、 鏈中氨基酸殘基的化學修飾
二、 鏈N端甲硫氨酸或甲 甲硫氨酸的除去
三、信號 的切除
四、 鏈的折疊
五、切除前體中功能不必需 段
六、二硫鍵的形成
七、多 鏈N端和C端的修飾
第七章 原核生物基因表達調控
第一節 概述
第二節 操縱子
一、乳糖操縱子的結構
二、小分子誘導物對阻抑蛋白活性的影響
三、操縱子突變
四、阻抑蛋白作用機制
五、蛋白質與DNA的特異結合作用
六、色氨酸操縱子控制模式——多基因座同時阻抑
七、正調控和負調控
八、分解代謝產物阻抑作用對啟動子的正調控
第三節 轉錄後加工的調控
一、經mRNA切割進行的調控
二、通過切割釋放原核和真核rRNA
第四節 翻譯水平的調控
一、翻譯過程中的自體調控
二、應急調控
三、弱化作用
四、小RNA分子調節翻譯
第八章 真核生物基因表達調控
第一節 概述
第二節 真核生物基因轉錄調控
一、基因轉錄的順式調控元件
二、通用調控中的調控效應元件
三、DNA結合結構域
四、鋅指基序--一種DNA結合結構域
五、類固醇受體的幾個獨立結構域
六、結合相關靶DNA的同源域
七、螺旋-環-螺旋結構
八、亮氨酸拉鏈結構
九、基因激活占先模型的動力學
十、基因表達與去甲基化的關系
十一、甲基化確定印記
第三節 mRNA前體的可變剪接
一、可變剪接的方式
二、可變剪接的調控機制
三、反式剪接
第四節 RNA編輯
一、核 酸的替換
二、可讀框的改變
三、向導RNA
第五節 mRNA穩定性的調控
第六節 翻譯的調控
一、翻譯因子磷酸化調控
二、酵母GCN4 mRNA翻譯的調控
三、轉鐵蛋白mRNA翻譯的調控
第九章 遺傳重組
第一節 概述
第二節 同源性重組
一、同源性重組是重要而復雜的過程
二、進行同源性重組的基本條件
三、同源性重組的分子模型
四、聯會復合體
五、基因轉換
第三節 大腸桿菌重組的分子基礎
一、Chi位點和RecBCD核酸酶
二、RecA蛋白和Holliday連接體的形成
三、Ruv和RecG蛋白和Holliday連接體的拆分
第四節 DNA的拓撲學
第五節 位點特異性重組
一、λ噬菌體DNA的整合與切除
二、λ噬菌體DNA的整合機制
第六節 異常重組
一、末端連接
二、鏈滑動
三、二級結構促進異常重組
第十章 轉座
第一節 概述
第二節 轉座子的分類
一、插入序列
二、復合型轉座子
第三節 轉座發生的機制
一、三種不同類型的轉座
二、轉座的共同中間體
三、復制型轉座的基本過程
四、非復制型轉座
五、TnA的轉坐
六、Tn10的轉座
第四節 玉米的轉座元件
一、玉米的控制元件
二、玉米的轉座子家族
三、Spm元件影響基因表達
第五節 果蠅的轉座元件
第六節 反轉錄病毒和反轉座子
一、概述
二、反轉錄病毒和反轉座子
三、反轉坐子的分類
第十一章 DNA的重排和擴增
第一節 概述
第二節 酵母接合型的轉變
一、酵母的接合型
二、酵母接合型的轉變
三、接合型相關基因的抑制與活化
四、接合型轉變的機制
五、HO基因表達的調控
第三節 錐蟲抗原的變異
一、錐蟲的表面抗原
二、錐蟲表面抗原的變異
第四節 DNA的擴增
一、基因組某些序列的擴增
二、引入外源性DNA到活細胞和動物體內
第十二章 免疫多樣性產生的機制
第一節 概述
一、免疫球蛋白形成的理論
二、免疫球蛋白的變異性
第二節 免疫球蛋白基因的重組和體細胞突變
一、輕鏈基因V和J片段的重組
二、重鏈基因V、D和J片段的重組
三、V、D和J基因兩側的序列指導基因片段的連接
四、V、D和J基因片段的連接部位可以有輕度變化
五、體細胞突變
第三節 免疫球蛋白重鏈恆定區基因
一、免疫球蛋白類型的轉換
二、膜型和分泌型免疫球蛋白的產生
三、免疫球蛋白產生的調節
第四節 T細胞抗原受體基因
一、T細胞抗原受體基因
二、TCR多樣性的程度
第十三章 DNA損傷、修復和基因突變
第一節 DNA損傷
一、自發性損傷
二、物理因素引起的損傷
三、化學因素引起的DNA損傷
第二節 DNA修復
一、切除修復
二、直接（回復）修復
三、錯配修復
四、交聯修復
五、雙鏈斷裂修復
六、轉錄和修復
七、修飾和限制系統
八、大腸桿菌的挽回系統
九、SOS系統
十、與修復有關的人類疾病
第三節 基因突變
一、突變的命名和表示方法
二、突變分類
三、基因突變的後果
四、基因突變方法在研究中的應用
第十四章 遺傳與進化
第一節 遺傳變異與進化
一、遺傳變異的起源
二、基因突變與進化
三、染色體畸變與進化
第二節 DNA的進化變異
一、DNA的含量與進化機制
二、DAN重復序列的進化
三、衛星DNA的等級結構及其起源和進化
四、「無功能」DNA
五、DNA序列插入和基因調控的進化變異
第三節 基因的分子進化
一、基因重復對基因進化的影響
二、外顯子重排對基因進化的影響
三、不均等交換對基因進化的影響
第四節 基因組的起源和進化
一、核（類核）基因組的結構與進化
二、線粒體基因組的結構與進化
三、展望
第五節 分子進化
一、血紅蛋白的分子進化
二、細胞色素c的進化
三、催乳激素的進化
四、核糖體rRNA的分子進化
第六節 群體遺傳與進化
一、進化理論
二、進化的機制
三、物種的形成
第七節 展望
一、人類進化
二、生物進化工程
三、進化研究的新理論對生物進化工程的影響
漢英對照索引

分子遺傳學是遺傳學的一個分支，著重在分子水平上研究基因的結構和功能以闡明生物遺傳和變異的規律。

基因始終是遺傳學研究的對象，1909年丹麥遺傳學家約翰遜首次提出基因這一術語時，當時基因還只是代表某個遺傳性狀的一個抽象符號。隨著研究工作的深入，不斷地賦予基因以新的科學內涵。現已確定基因是一種化學分子，是遺傳信息的物質載體，蘊含著支配生命活動的指令和構建生物體的藍圖，同時也是可以人工操作的改變生物體屬性的一種元件。總之，所有生物體的所有生命活動無不直接或間接地在基因的控制之下。因此，凡是以生物體某一特定生命現象為研究對象的學科，如研究細胞內生命活動的細胞生物學，研究生物體生長發育的發育生物學，研究生物系統發生和進化的進化生物學，研究生物體內生理、代謝的生理學和生物化學，以及研究生物體不同層次上的神經活動的神經生物學等，在探究這些生命活動的底蘊和機制時，都會涉及基因。基因融人了生命科學的各個學科，分子遺傳學已成為生命科學領域中十分重要的一門基礎學科。

在分子遺傳學基礎上發展起來的基因工程技術，在推動整個生命科學的基礎研究，促進醫學、農學、環境保護工程和制藥工業的發展中發揮越來越重要的作用。因此，分子遺傳學知識對學生、教師、科學工作者，以及工程技術人員都是必要的。

目前，全國許多高校都開設了分子遺傳學課及基因工程課。從總體上看，基因工程技術有關的各種專著較多，但並不全都是有特色，且能全面反映當前國際上分子遺傳學的新進展的。本書的出版為高等學校的教學和相關的科學研究者提供了新的參考資料。本作者結合其自身的教學經驗和科研實踐，經過多年的努力，查閱了大量國內外新發表的文獻資料進行編撰。本書內容翔實，結構合理。第一章為遺傳的細胞學基礎，它為更好地理解分子遺傳學的基本內容打下堅實基礎。第二、三兩章為遺傳的物質基礎，詳述遺傳物質的本質、結構和功能，基因與基因組概念和鑒定方法。第四至八章按遺傳信息傳遞過程進行編排，詳細介紹基因復制、表達及表達調控的規律。第九至十二章闡述遺傳重組、轉座、DNA的重排與擴增及免疫多樣性產生的機制，揭示遺傳信息的流動性和可變性。第十三章闡述DNA的損傷、修復和基因突變的機制。第十四章闡述遺傳與進化的規律。本書系統而全面地在讀者面前展示遺傳物質的本質、生命的起源、發生、發展和進化的全過程。

全書內容豐富、文筆流暢、布局合理，而且邏輯性強、圖文並茂，全面闡述當前分子遺傳學的基本理論，並反映出該學科的前沿和發展趨勢，確是一本很好的教材。我很高興地向讀者推薦。