分子遗传学

1 绪论

1.1 分子遗传学的涵义及其研究任务

1.1.1 分子遗传学的涵义

1.1.2 分子遗传学研究的任务

1.2 分子遗传学的建立

1.2.1 物理学的渗透

1.2.2 遗传物质是核酸

1.2.3 分子遗传学的诞生

1.3 中心法则及其发展

1.3.1 中心法则的涵义

1.3.2 RNA编辑与中心法则

1.3.3 朊病毒与中心法则

1.4 基因概念及其发展

1.4.1 顺反子

1.4.2 操纵子与基因家族

1.4.3 外显子与内含子

1.4.4 重叠基因与转座因子

1.4.5 现代基因的概念与界定

1.5 基因组学与后基因组学

1.5.1 基因组与基因组学

1.5.2 后基因组学

1.6 生物信息学的兴起

1.6.1 生物信息学的涵义

1.6.2 生物信息学的研究内容

1.7 分子遗传学与社会

1.7.1 基因工程与现代生物技术

1.7.2 蛋白药物与疫苗研究

1.7.3 分子诊断与基因治疗

1.7.4 环境污染与生物净化

2 基因组的结构与功能

2.1 病毒基因组

2.1.1 病毒基因组的结构多样性

2.1.2 反转录病毒基因组的结构与功能

2.1.3 病毒基因组中特征序列的结构与功能

2.2 原核生物基因组

2.2.1 大肠杆菌基因组

2.2.2 拟核结构

2.2.3 操纵子结构

2.3 真核生物基因组

2.3.1 真核生物基因组大小与c值悖理和N值悖理

2.3.2 真核生物DNA的复性动力学

2.3.3 基因家族

2.3.4 核小体结构与染色质

2.3.5 真核生物染色体的结构与功能

2.3.6 异染色质形成的分子机制

2.3.7 常染色质基因表达的分子基础

2.3.8 染色质的复制和转录

2.4 核外基因组

2.4.1 质粒基因组

2.4.2 线粒体基因组

2.4.3 叶绿体基因组

3 DNA复制与基因表达

3.1 DNA的复制

3.1.1 DNA复制的一般特征

3.1.2 DNA复制的酶学与机制

3.1.3 线状DNA的末端复制机制

3.2 转录

3.2.1 参与转录的组成成分与结构

3.2.2 转录的过程

3.3 RNA的加工

3.3.1 rRNA的加工

3.3.2 tRNA的加工

3.3.3 mRNA前体的加工

3.4 翻译

3.4.1 参与翻译的组成成分与结构

3.4.2 翻译的起始

3.4.3 肽链的延伸和终止

4 基因表达的调控

4.1 原核生物基因表达的调控

4.1.1 乳糖操纵子——可诱导的负调控和正调控模型

4.1.2 半乳糖操纵子

4.1.3 阿拉伯糖操纵子

4.1.4 色氨酸操纵子

4.1.5 转录的时序控制和翻译调节

4.2 真核生物基因表达的调控

4.2.1 真核细胞转录调控机制

4.2.2 真核生物基因表达的组合控制

4.3 真核生物基因表达的多层次调控

4.3.1 细胞及染色体水平的调控

4.3.2 DNA甲基化与基因表达活性

4.3.3 DNA重排与基因表达调控

4.3.4 转录后水平的调控

4.3.5 翻译和翻译后水平调控

4.4 RNA干涉与基因表达调控

4.4.1 RNA干涉现象的发现

4.4.2 RNA干涉与基因沉默

4.5 NA编辑

4.5.1 位点特异性脱氨基作用

4.5.2 gRNA指导尿嘧啶插入或删除

5 基因突变与DNA损伤修复

5.1 基因突变的类型

5.1.1 自发突变和诱发突变

5.1.2 体细胞突变与生殖细胞突变

5.1.3 显性突变和隐性突变

5.1.4 同义突变、错义突变和无义突变

5.1.5 功能缺失型突变与功能获得型突变

5.1.6 非条件突变和条件突变

5.1.7 回复突变与抑制突变

5.1.8 显性负突变

5.2 基因突变的分子基础

5.2.1 碱基替换

5.2.2 插入或缺失突变

5.2.3 移码突变

5.3 诱发基因突变的因素

5.3.1 基因突变的生物因素

5.3.2 基因突变的物理及化学因素

5.3.3 定点突变与突变热点

5.3.4 诱变剂的检测——Ames测试

5.4 DNA的修复

5.4.1 光修复

5.4.2 切除修复

5.4.3 错配修复

5.4.4 重组修复

5.4.5 双链断裂修复系统

5.4.6 SOS修复

5.5 突变体的创制与应用

5.5.1 EMS突变体

5.5.2 快中子突变体

5.5.3 DNA标签突变体

5.5.4 转座子标签突变体

5.5.5 突变体库的饱和度分析

5.6 突变体的筛选与检测

5.6.1 突变体的遗传筛选

5.6.2 突变体位点的分子检测

6 遗传重组与转座

6.1 遗传重组及其类型

6.1.1 遗传重组的概念

6.1.2 遗传重组的类型

6.2 真核生物同源重组的分子机制

6.2.1 同源重组的H0lliday模型

6.2.2 双链断裂起始重组模型

6.2.3 重组与联会复合体

6.2.4 基因转换导致等位基因间的重组

6.3 细菌同源重组的分子基础

6.3.1 RecBCD识别chi序列引发重组

6.3.2 RecA催化单链同化

6.3.3 Ruv系统解离H0lliday连接点

6.4 位点专一性重组的分子机制

6.4.1 噬菌体的整合与切离

6.4.2 位点专一性重组的机制

6.4.3 噬菌体重组发生在整合中

6.5 转座因子及其分类

6.5.1 转座因子的发现

6.5.2 DNA转座

6.5.3 反转录转座子

6.6 原核生物中的转座因子

6.6.1 插入序列

6.6.2 转座子

6.6.3 转座噬菌体

6.7 真核生物中的转座子

6.7.1 酵母菌的转座子

6.7.2 果蝇的转座子

6.7.3 玉米的转座子

6.7.4 人类基因组中的转座子

6.8 转座作用的分子机制

6.8.1 DNA转座机制

6.8.2 反转座子的转座机制

6.9 转座因子的遗传学效应与应用

6.9.1 改变染色体结构

6.9.2 诱发基因突变

6.9.3 调节基因表达

6.9.4 产生新的变异

6.9.5 转座子标记克隆目的基因

6.9.6 转座因子作为基因工程载体

7 基因与发育

7.1 细胞分化和细胞决定

7.1.1 单细胞生物的细胞分化与基因调控

7.1.2 多细胞生物的细胞分化与细胞决定

7.1.3 线虫的细胞特化

7.1.4 程序性细胞死亡与凋亡

7.2 胚胎极性的决定

7.2.1 果蝇胚胎的极性

7.2.2 果蝇前一后轴形成

7.2.3 果蝇背一腹轴形成

7.2.4 分节基因与果蝇胚胎体节的形成

7.2.5 同源异形基因

7.3 高等植物成花诱导及花器官发育的基因调控

7.3.1 高等植物发育基本过程及其特点

7.3.2 成花诱导中的基因调控

7.3.3 高等植物花器官发育的ABC模型

7.4 细胞周期的基因调控

7.4.1 细胞周期事件

7.4.2 细胞周期的调节因子

7.4.3 cdc基因对酵母细胞周期的调控

7.4.4 p53蛋白对癌细胞生长的负控制

7.4.5 细胞周期失控与肿瘤

8 基因与免疫多样性

8.1 免疫应答

8.1.1 体液免疫

8.1.2 细胞免疫

8.1.3 免疫系统的应答特点

8.2 抗体多样性产生的机制

8.2.1 抗体的结构与功能

8.2.2 抗体基因及其重组

8.2.3 抗体基因重组与抗体多样性

8.2.4 免疫重组的方式

8.2.5 有效重排引发等位基因排斥

8.2.6 体细胞突变增加免疫多样性

8.2.7 假基因参与鸟类免疫球蛋白的装配

8.3 Ig类型转换的机制

8.3.1 DNA重组导致Ig类型的转换

8.3.2 RNA加工改变早期重链基因表达

8.4 细胞受体基因的重排机制

8.4.1 T细胞受体的类型以及对外源抗原的识别

8.4.2 TCR的功能

8.4.3 T细胞受体基因

8.4.4 TCR基因的重排及其多样性产生的机制

8.5 主要组织相容性复合体

8.5.1 MHC抗原的类型及其功能

8.5.2 MHC抗原的结构

8.5.3 MHC基因的定位

8.5.4 MHC抗原基因的结构

8.5.5 I型MHC基因的表达调控机制

8.5.6 Ⅱ型MHC基因的表达调控机制

9 表观遗传学

9.1 表观遗传变异的发现

9.2 真核生物染色质重塑

9.2.1 染色质重塑的概念

9.2.2 染色质重塑因子

9.2.3 染色质重塑与发育

9.2.4 染色质重塑与人类疾病

9.2.5 染色质重塑与基因剂量补偿

9.3 DNA甲基化

9.3.1 DNA甲基化酶

9.3.2 DNA甲基化位点及甲基化类型

9.3.3 DNA甲基化的转录抑制机制

9.3.4 DNA甲基化与组蛋白修饰

9.4 基因组印记

9.4.1 基因组印记的发现

9.4.2 基因组印记与印记基因

9.4.3 印记基因的功能

9.4.4 DNA甲基化与基因组印记

9.4.5 基因组印记模型

9.5 RNA编辑

9.5.1 核基因组RNA编辑

9.5.2 线粒体基因组RNA编辑

9.5.3 叶绿体基因组RNA编辑

9.5.4 RNA编辑的作用

9.6 DNA甲基化的检测方法

9.6.1 全基因组水平甲基化分析

9.6.2 特异性位点的DNA甲基化的检测

9.6.3 甲基化新位点的寻找方法

9.7 表观遗传学研究的应用与展望

9.7.1 表观遗传学研究应用

9.7.2 表观遗传学研究展望

10 重要病毒疾病发生的分子机制

11 基因组学后基因组学

12 分子遗传学研究技术

参考文献

名词解释

索引

以基因和基因组的结构与功能为基础，从分子水平上阐述了基因变异、基因调控、遗传重组与转座、基因与发育、基因与免疫多样性等重大分子遗传学的核心命题，特别是结合近代基因概念的发展对表观遗传学和近年广泛流行的几种重要病毒病发生的分子机制进行了专题介绍和讨论，综述了基因组和后基因组研究的进展，最后对分子遗传学研究中常用技术的原理做了较为广泛而系统的介绍。
　　全书图文并茂，内容新颖，观点明确，介绍了分子遗传学的发展趋势，为读者提供了一个阅览和探究分子遗传学知识的新窗口和知识平台。

综合性大学、理工科大学、农林院校、师范院校和医学院校等生命科学类各专业本科生和研究生的专业课教材，也可供相应专业的科技工作者参考。