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第一章 引论1

一、分子遗传学的含义1

(一)不能把分子遗传学单纯地理解成中心法则的演绎1

(二)分子遗传学不是核酸及其产物(蛋白质)的生物化学1

二、分子遗传学的产生2

(一)物理学的渗透2

(二)微生物学问遗传学的靠拢3

(三)生化遗传学的出现3

(四)从生化遗传学到分子遗传学5

三、分子遗传学的展望6

(一)基因的概念6

(二)真核细胞的基因调控7

(三)遗传与发育7

(四)自我组合过程8

(五)遗传工程9

(六)基因组计划10

参考文献10

(五)我国tRNAALa的人工合成11

一、单线性12

第二章 染色质的分子结构12

二、染色质的分子组成13

(一)B-DNA与Z-DNA13

(二)Z-DNA与染色质的结构及功能的关系14

(三)染色质RNA15

(四)组蛋白种类与特点16

(五)组蛋白H116

(六)组蛋白H519

(七)染色质的非组蛋白19

(八)核小体装配蛋白--核质蛋白22

三、染色质的结构22

(一)染色质Kornbdrg模型23

(二)Jackson模型23

(三)染色质结构的近代模型26

(四)染色质纤维27

四、染色质结构与基因表达28

(一)核心组蛋白对转录的作用28

(二)核小体定位29

(三)核小体变构30

(四)活性染色质核小体变构的机制31

(五)顺式调控区段LCR32

(七)SAR/MAR33

(六)染色质环33

(八)微生物中的DNA环34

五、染色质的复制与转录35

(一)染色质的复制模型35

(二)染色质的转录模型36

参考文献39

第三章 基因43

一、基因与DNA44

(一)非编码序列44

(二)C值佯谬44

二、基因的分子概念46

(一)Morgan的假设46

(二)Benger的顺反子概念46

(三)顺反子的大小48

三、重复序列48

(一)DNA复性反应方程49

(二)Cot与Cot1/2值50

(三)DNA序列复杂度52

(四)DNA Cot曲线分析53

(五)Alu族重复序列56

(六)卫星DNA57

四、重复基因58

(一)核糖体RNA的基因(rDNA)58

(二)55rRNA基因(5S基因)61

(三)rRNA基因(4S基因)62

(四)组蛋白基因(hDNA)63

(五)四膜虫rDNA的回文结构64

(六)重复序列及重复基因的起源66

五、断裂基因67

(一)SV40 A 蛋白基因68

(二)β-珠蛋白基因68

(三)卵清蛋白基因68

六、重叠基因70

(一)ΦX174病毒的重叠基因70

(三)重叠操纵子71

(二)SV40病毒的重叠基因71

八、Gilbert的基因新概念73

七、模糊基因73

九、转座子74

(一)B.McClintock的工作74

(二)细菌转位基因的结构76

(三)真核细胞转座子的三种类型79

(四)转座子的基本特征79

(五)转座的机制80

(六)转座与基因表达83

参考文献85

第四章 基因的复制、转录与表达88

一、DNA复制88

(一)DNA复制的起始89

(二)复制叉侧翼DNA双螺旋的解旋91

(三)复制的延伸92

(四)DNA聚合酶在复制叉上滑动的机制93

(五)复制的机构95

(六)DNA复制中错误的校正96

二、RNA合成98

(一)转录过程的一般特点98

(二)RNA聚合酶100

(三)mRNA--蛋白质合成的模板101

三、mRNA前体的加工103

(一)内含子103

(二)剪接的机制104

(三)四膜虫rRNA前体的自动剪接107

四、蛋白质合成108

(一)转移RNA108

(二)氨酰-tRNA合成酶110

(三)碱基配对摆动假说111

(四)tRNA分子的其他功能111

(六)核糖体112

(七)肽链的合成114

参考文献120

第五章 基因的调控122

一、调控序列与调控蛋白122

(一)DNA双螺旋的表面可被调控蛋白识别122

(二)调控蛋白可以识别DNA的几何构型123

(三)调控蛋白含有识别DNA序列的结构型式123

二、基因的分子调控125

(一)单因子调控--色氨酸操纵子125

(二)双因子调控--乳糖操纵子127

(三)原核生物操纵子的特点129

(四)σ因子级联调控模型131

(一)真核细胞基因调控的特点132

三、真核基因的分子调控--多因子调控132

(二)真核细胞的调控序列--基因调控区133

(三)真核基因的调控蛋白134

(四)真核基因表达的组合调控机制136

四、真核基因的染色质调控140

(一)常染色质瑕异染色质140

(二)染色质结构对基因表达的作用140

五、转录后的基因调控144

(一)变通性断裂基因的表达144

(二)反义RNA145

六、真核基因的调控模型--Davidson-Britten模型147

参考文献149

(一)Driesch-Morgan分化理论151

第六章 发育的分子生物学151

一、发育分化理论151

(二)Caplan-Ordahl分化理论152

(三)基因群程序活动模型152

二、胚胎极性与背腹的决定--卵皮层的旋转与发育的启动154

三、器官组织的分化--诱导的分子机制155

(一)组织者155

(二)中胚层诱导155

(三)中胚层诱导的分子基础156

(四)中胚层诱导的修饰因子158

(五)中胚层诱导过程中的基因表达159

四、发育程序的分子机制160

(一)决定发育定时钟作用的因素161

(二)发育的蓝图与程序163

(一)H基因/Hax基因164

五、形态发生的分子机制164

(二)H片段及其编码区--H基因可能是转录因子165

(三)H基因的表达166

(四)Hax基因的矩阵的结构166

(五)Hax基因在发育中表达的程序性167

(六)Hax基因的作用是确定体节发生的规定性169

六、非A-P型H基因：En、Pax、Eux171

(一)En(纹带)基因171

(二)Pax基因171

七、细胞凋亡的概念174

(一)发育中的细胞凋亡174

(二)凋亡的分子机制175

参考文献178

第七章 癌变的分子遗传学181

一、癌的发生--单克隆起源181

(一)基因突变182

二、癌变的起因182

(二)基因表达模式的改变183

(三)病毒致癌183

三、抑癌基因185

(一)杂合性丢失185

(二)癌的遗传倾向--抑癌基因的单拷贝丢失186

四、原癌基因转变为癌基因的途径187

(一)原癌基因编码序列的缺失或突变187

(二)基因放大188

(三)染色体重排189

(四)RNA病毒对原癌基因的插入诱变189

五、单一突变不足以引起癌变--癌变的多阶段性质189

六、细胞癌变多阶段性的分子基础191

(一)癌变的启动者与促成者191

(二)癌的多阶段发生的基因机制191

七、细胞癌基因与信息传递192

八、发育相关的癌基因193

(一)myc基因194

(二)fos、jun基因196

(三)ras基因198

(四)生长因子及其受体199

(五)集落刺激因子受体200

(六)c-kit基因200

(七)其他与发育相关的癌基因201

参考文献202

第八章 高等植物发育的分子遗传学204

一、植物发育的分子遗传学特点204

(一)植物细胞分化的全能性204

(二)植物胚胎发育与个体形态发生是分开进行的204

(四)植物的形态形成不能依靠细胞运动来完成205

(三)植物形态发生中的非基因调控205

二、植物体型格局的发育206

(一)胚胎中的体型格局206

(二)体型格局的分子遗传学研究207

三、植物的形态发生210

(一)形态发生的分子遗传学基础210

(二)植物细胞壁与形态发生211

(三)影响形态发生的基因212

(四)研究玉米突变体及其基因的途径215

四、花的形态发生与分化216

(一)花分生组织发生的基因216

(二)花表达的时序基因218

五、胚珠形态发生的基因221

六、植物发育调控基因的分离221

(一)转座子标记222

(二)减法杂交和差异筛选223

七、植物发育调控基因功能的研究224

(一)同源异型基因224

(二)反义RNA224

参考文献224

第九章 中心法则导论227

一、引言227

二、中心法则的提出及修正228

(一)从DNA双螺旋模型到中心法则228

(二)序列假说228

(三)中心法则229

(四)反转录的发现230

(五)中心法则的修正230

三、对中心法则的挑战231

(一)蛋白质中的遗传信息并不一定来自核酸--DNA/RNA序列与蛋白质中氨基酸序列的非共线性231

(二)RNA中的遗传信息并不一定来自DNA--模糊基因与RNA编辑的发现239

(三)DNA是编码遗传信息的“活字版”243

四、中心法则在生命系统中的地位253

(一)DNA模板与细胞模板253

(二)分子生物与细胞生物258

(三)密码遗传与型式遗传259

五、中心法则与遗传信息流265

(一)多维的遗传框架266

(二)中心法则的信息渗入267

(三)中心法则信息流的延伸267

六、中心法则的未来268

(一)中心法则将作为遗传信息通道之一而存在268

(二)开放式中心法则--遗传信息的渗入、转换与反馈270

(三)中心法则与还原论272

参考文献274

索引280