分子生物學

本書的內容安排可以概括為三大塊，前面三個章節介紹了分子生物學的基礎內容。這些章節歸納了遺傳學與分子生物學的歷史、誕生、發展及展望，生物大分子的基本結構和性質及那些決定大分子結構及功能的化學定律，遺傳物質的維持及維護(遺傳物質的複製、損傷修復及遺傳重組)。隨後，安排了分子生物學的重要內容：遺傳信息的傳遞過程(第四章轉錄，第五章翻譯)以及分子生物學的核心內容：基因表達調控(第六章原核基因表達調控．第七章真核基因組及其基因表達調控)。最後，是分子生物學的一些其他內容(第八章細胞信號調節，第九章癌分子生物學，第十章分子生物學研究方法，第十—章基因組學)，其中，第十章分子生物學研究方法著重培養學生應用能力。

第一章緒論1

第一節歷史回顧1

一、孟德爾遺傳定律1

二、遺傳的染色體理論2

第二節分子生物學的遺傳學背景3

一、DNA的發現3

二、基因的組成5

三、基因與蛋白質之間的關係5

第三節分子生物學的誕生、發展及

展望6

一、分子生物學的定義6

二、分子生物學的發展簡述 6

三、分子生物學的主要內容 8

四、展望 9

本章小結9

思考及練習題9

啟迪、思考、探索、進展9

第二章生物大分子的基本結構和性質11

第一節生物大分子概述11

一、生物大分子的化學結構11

二、決定蛋白質和核酸三維結構的非

共價相互作用12

三、研究生物大分子的基本方法13

四、生物大分子的分子量測定14

第二節DNA的結構和性質14

一、DNA的基本結構14

二、DNA的基本性質19

第三節RNA22

一、成熟RNA22

二、前體RNA23

三、病毒RNA23

四、RNA的結構24

五、核酸的結構分析24

第四節蛋白質27

一、蛋白質的結合位點和多亞基蛋

白質27

二、蛋白質活性的調節29

三、蛋白質重要的結構域33

四、生物大分子相互作用和複雜聚

集物的結構35

本章小結40

思考及練習題41

第三章遺傳物質的維持及維護42

第一節複製42

一、概述42

二、DNA複製的相關蛋白質48

三、原核生物DNA複製的過程53

四、真核生物DNA複製的過程55

五、DNA複製的調控56

六、逆轉錄58

七、可轉移的遺傳因子（質粒、

轉座因子）的複製58

第二節DNA損傷修復和基因突變61

一、避免差錯的DNA損傷修復和

基因突變62

二、傾向差錯的DNA損傷修復和

基因突變65

三、基因突變67

第三節遺傳重組70

一、同源重組的機制及重組模型71

二、轉化中的重組74

三、同源雙鏈DNA分子之間的

交換76

四、同源重組的酶和蛋白質79

本章小結82

思考及練習題82第四章遺傳信息的傳遞過程（1）——轉錄83

第一節RNA的酶促合成84

一、RNA合成的基本特徵84

二、大腸桿菌RNA聚合酶84

三、RNA聚合酶在DNA上的識別與

結合位點85

四、轉錄的起始87

五、RNA鏈的延伸88

六、RNA鏈的終止和新合成RNA的釋放89

第二節RNA分子的種類及轉錄后加工91

一、mRNA91

二、tRNA和rRNA91

第三節真核生物的轉錄和RNA加工93

一、真核生物RNA聚合酶93

二、真核生物的轉錄94

三、真核生物mRNA的加工104

四、選擇性剪接115

五、順式剪接與反式剪接115

六、RNA編輯117

本章小結118

啟迪、思考、探索、進展119

思考及練習題121

第五章遺傳信息的傳遞過程（2）——翻譯122

第一節遺傳密碼的破譯122

一、Crick的探索122

二、Nirenberg的實驗123

三、Khorana的實驗124

第二節遺傳密碼的主要特徵126

一、密碼的連續性126

二、密碼的簡併性126

三、密碼的擺動性127

四、密碼的通用性和特殊性127

第三節蛋白質的翻譯127

一、與蛋白質生物合成有關的生物大

分子128

二、蛋白質生物合成的機制134

三、蛋白質的翻譯后加工、修飾及

定位138

本章小結140

啟迪、思考、探索、進展142

思考及練習題143

第六章原核基因表達調控144

第一節乳糖系統和操縱子模型145

一、酶的誘導145

二、結構基因和調節基因的突變147

三、調節基因147

四、JacobMonod的負控制模型148

五、正控制系統149

第二節半乳糖操縱子150

一、cAMPCAP對兩個半乳糖啟動

子的不同作用151

二、雙啟動子的生理功能152

三、雙操縱區152

第三節色氨酸操縱子153

一、色氨酸操縱子的阻遏操縱

系統153

二、弱化子和前導區153

三、mRNA的前導區全序列分析154

四、弱化的機制155

第四節λ噬菌體基因表達的調節155

一、λ噬菌體簡介156

二、λ噬菌體基因組156

三、λ噬菌體感染宿主后的轉錄

次序157

四、λ噬菌體的調控區158

五、λ噬菌體的操縱區和啟動子

結構158

六、CI蛋白和Cro蛋白158

第五節DNA重排對基因表達的

調節161

第六節σ因子對基因表達的調控162

第七節轉錄后的調控162

一、翻譯水平上的調控163

二、翻譯后調控165

本章小結166

思考及練習題167第七章真核基因組及其基因表達調控169

第一節真核生物基因組170

一、重複序列171

二、多基因家族與假基因174

三、逆轉錄病毒和癌基因174

四、真核細胞中的轉座因子175

五、真核細胞中的線粒體基因組和

葉綠體基因組177

第二節真核基因177

一、rRNA基因178

二、tRNA基因178

三、編碼蛋白質的基因178

第三節真核基因表達的調控179

一、真核基因表達調控的特點179

二、真核生物基因表達調控的

種類179

三、DNA和染色體水平上的調控180

四、真核基因轉錄水平上的調控184

五、真核基因一般轉錄調控模型187

六、真核基因轉錄后的控制188

七、真核基因翻譯水平的調控190

八、真核基因翻譯后水平的調控191

九、真核基因表達中小分子RNA的

調控193

本章小結194

啟迪、思考、探索、進展195