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现代分子生物学（第5版）

来源：花匠小妙招时间：2025-01-07 22:30

全书共分11 章，分别对染色体结构、DNA 的复制形式与特点、DNA 的转座、遗传密码的破译、蛋白质的合成和运转、基因表达调控的原理、癌症与癌基因活化、癌症的主要现代疗法、人类免疫缺陷病毒的分子机制、基因组与比较基因组学等现代分子生物学中的重大问题作了全面系统的分析。其中第2 章讨论了染色体和DNA 的基本结构及复制调控；第3 至4 章回顾了从DNA 到RNA 以及从mRNA 到蛋白质的生物信息流；第5、6 两章集中阐述了现代分子生物学实验的技术原理和流程，以帮助读者尽快掌握分子生物学研究的精髓。第7、8 两章研究了参与原核、真核细胞基因表达调控的各种元件，探讨了DNA 甲基化、蛋白质磷酸化、乙酰化修饰、染色质构象变化等表观遗传修饰对基因活性和功能的影响，以及各种小RNA 的产生与作用机制。第9、10 两章讨论了疾病与人类健康、基因与发育等重要生命现象的分子生物学基础，第11 章则主要讨论了DNA 序列分析技术进步对基因组学的重大影响。

本书可供高等院校生物科学和生物技术专业的教师和学生使用，也可作为相关专业研究人员的参考书。

前辅文第1 章绪论1.1 引言1.1.1 创世说与进化论1.1.2 细胞学说1.1.3 经典生物化学和遗传学1.1.4 DNA 的发现与基因学说的创立1.2 分子生物学简史1.3 分子生物学主要研究内容1.3.1 重组DNA 技术(基因工程)1.3.2 基因表达调控研究1.3.3 生物大分子的结构功能研究(结构分子生物学)1.3.4 基因组､功能基因组与生物信息学研究1.4 展望第2 章染色体与DNA2.1 染色体2.1.1 染色体概述2.1.2 真核细胞染色体的组成2.1.3 原核生物基因组2.2 DNA 的结构2.2.1 DNA 的一级结构2.2.2 DNA 的二级结构2.2.3 DNA 的高级结构2.3 DNA 的复制2.3.1 DNA 的半保留复制2.3.2 DNA 复制的一些基本概念2.4 原核生物和真核生物DNA 复制的特点2.4.1 原核生物DNA 复制的特点2.4.2 真核生物DNA 复制的特点2.4.3 真核生物DNA 聚合酶2.4.4 端粒酶与DNA 末端复制2.4.5 真核细胞DNA 的复制调控2.5 DNA 的突变与修复2.5.1 DNA 的突变2.5.2 DNA 损伤的修复2.6 DNA 的转座2.6.1 转座子的分类和结构特征2.6.2 真核生物中的转座子2.6.3 转座作用的遗传学效应2.7 SNP 的理论与应用2.7.1 SNP 概述2.7.2 SNP 的检测技术2.7.3 SNP 的应用第3 章生物信息的传递(上)——从DNA 到RNA3.1 RNA 的结构､分类和功能3.1.1 RNA 的结构特点3.1.2 RNA 在细胞中的分布3.1.3 RNA 的功能3.2 RNA 转录概述3.2.1 RNA 转录与DNA 复制的比较3.2.2 转录机器的主要成分——RNA 聚合酶3.2.3 启动子与转录起始3.3 RNA 转录的基本过程3.3.1 模板识别3.3.2 转录起始3.3.3 转录延伸3.3.4 转录终止3.4 原核生物与真核生物的转录及产物特征比较3.4.1 原核生物与真核生物转录过程比较3.4.2 原核生物mRNA 的特征3.4.3 真核生物mRNA 的特征3.5 原核生物RNA 聚合酶与RNA 转录3.5.1 原核生物RNA 聚合酶3.5.2 原核生物启动子结构3.5.3 原核生物启动子中-10 区与 -35 区的最佳间距3.5.4 原核生物RNA 聚合酶对启动子的识别和结合3.5.5 原核生物RNA 转录周期3.6 真核生物RNA 聚合酶与RNA 转录3.6.1 真核生物RNA 聚合酶3.6.2 真核生物启动子对转录的影响3.6.3 转录起始复合物的组装3.6.4 增强子及其功能3.7 RNA 转录的抑制3.7.1 嘌呤和嘧啶类似物3.7.2 DNA 模板功能抑制剂3.7.3 RNA 聚合酶抑制剂3.8 真核生物RNA 的转录后加工3.8.1 真核生物RNA 中的内含子3.8.2 真核生物tRNA 前体的转录后加工3.8.3 真核生物rRNA 前体的转录后加工3.8.4 真核生物mRNA 的剪接3.9 RNA 的编辑､再编码和化学修饰3.9.1 RNA 的编辑3.9.2 RNA 的再编码3.9.3 RNA 的化学修饰3.10 mRNA 转运3.11 核酶3.12 RNA 在生物进化中的地位第4 章生物信息的传递(下)——从mRNA 到蛋白质4.1 遗传密码——三联子4.1.1 三联子密码及其破译4.1.2 遗传密码的性质4.1.3 密码子与反密码子的相互作用4.2 tRNA4.2.1 tRNA 的三叶草二级结构4.2.2 tRNA 的L- 形三级结构4.2.3 tRNA 的功能4.2.4 tRNA 的种类4.2.5 氨酰tRNA 合成酶4.3 核糖体4.3.1 核糖体的结构4.3.2 核糖体的功能4.4 蛋白质合成的生物学机制4.4.1 氨基酸的活化4.4.2 翻译的起始4.4.3 肽链的延伸4.4.4 肽链的终止4.4.5 多核糖体与蛋白质合成4.4.6 蛋白质前体的加工4.4.7 蛋白质的折叠4.4.8 蛋白质合成的抑制剂4.5 蛋白质运转机制4.5.1 翻译运转同步机制4.5.2 翻译后运转机制4.5.3 核定位蛋白的运转机制4.6 蛋白质的修饰､降解与稳定性研究4.6.1 泛素化修饰介导的蛋白质降解4.6.2 蛋白质的SUMO 化修饰4.6.3 蛋白质的NEDD 化修饰4.6.4 蛋白质一级结构对稳定性的影响第5 章分子生物学研究法(上)——DNA､RNA 及蛋白质操作技术5.1 重组DNA 技术史话5.2 DNA 基本操作技术5.2.1 基因组DNA 的提取5.2.2 核酸凝胶电泳5.2.3 聚合酶链式反应技术5.2.4 重组载体构建5.2.5 实时定量PCR5.2.6 基因组DNA 文库的构建5.3 RNA 基本操作技术5.3.1 总RNA 的提取5.3.2 mRNA 的纯化5.3.3 cDNA 的合成5.3.4 cDNA 文库的构建5.3.5 基因文库的筛选5.3.6 非编码RNA 研究5.4 基因克隆技术5.4.1 RACE 技术5.4.2 RAMPAGE 技术5.4.3 Gateway 大规模克隆技术5.4.4 基因的图位克隆法5.4.5 热不对称交错多聚酶链式反应克隆T-DNA 插入位点侧翼序列5.5 蛋白质与蛋白质组学技术5.5.1 双向电泳技术5.5.2 荧光差异显示双向电泳技术5.5.3 蛋白质质谱分析技术第6 章分子生物学研究法(下)——基因功能研究技术6.1 基因表达研究技术6.1.1 转录组测序分析和RNA-Seq6.1.2 RNA 的选择性剪接研究6.1.3 原位杂交技术6.1.4 基因定点突变技术6.2 基因敲除技术6.2.1 基本原理6.2.2 高等动物基因敲除技术6.2.3 植物基因敲除技术6.2.4 基因组编辑技术6.3 蛋白质及RNA 相互作用技术6.3.1 酵母单杂交系统6.3.2 酵母双杂交系统6.3.3 蛋白质相互作用技术6.3.4 染色质免疫共沉淀技术6.3.5 RNAi 技术及其应用6.4 在酵母细胞中鉴定靶基因功能6.4.1 酵母基因转化与性状互补6.4.2 外源基因在酵母中的功能鉴定6.5 其他分子生物学技术6.5.1 凝胶滞缓实验6.5.2 噬菌体展示技术6.5.3 蛋白质磷酸化分析技术6.5.4 蛋白质免疫印迹实验6.5.5 细胞定位及染色技术6.5.6 全基因组关联分析及应用第7 章原核基因表达调控7.1 原核基因表达调控总论7.1.1 原核基因表达调控分类7.1.2 原核基因表达调控的主要特点7.2 乳糖操纵子与负控诱导系统7.2.1 酶的诱导——lac 体系受调控的证据7.2.2 操纵子模型及其影响因子7.2.3 lac 操纵子DNA 的调控区域——P､O 区7.2.4 lac 操纵子中的其他问题7.3 色氨酸操纵子与负控阻遏系统7.3.1 trp 操纵子的阻遏系统7.3.2 trp 操纵子的弱化作用7.3.3 trp 操纵子的其他调控机制7.4 其他操纵子7.4.1 半乳糖操纵子7.4.2 阿拉伯糖操纵子7.4.3 阻遏蛋白LexA 的降解与细菌中的SOS 应答7.4.4 二组分调控系统和信号转导7.4.5 多启动子调控的操纵子7.5 固氮基因调控7.5.1 固氮酶7.5.2 与固氮有关的基因及其表达调控7.5.3 根瘤的产生以及根瘤相关基因的调控7.6 转录水平上的其他调控方式7.6.1 σ 因子的调节作用7.6.2 组蛋白类似蛋白的调节作用7.6.3 转录调控因子的作用7.6.4 抗终止因子的调节作用7.7 转录后调控7.7.1 mRNA 自身结构元件对翻译的调节7.7.2 mRNA 稳定性对转录水平的影响7.7.3 调节蛋白的调控作用7.7.4 小RNA 的调节作用7.7.5 稀有密码子对翻译的影响7.7.6 重叠基因对翻译的影响7.7.7 翻译的阻遏7.7.8 魔斑核苷酸水平对翻译的影响第8 章真核基因表达调控8.1 真核基因表达调控相关概念和一般规律8.1.1 真核基因表达的基本概念8.1.2 真核基因的断裂结构8.1.3 基因家族8.1.4 真核基因表达的方式和特点8.1.5 真核基因表达调控一般规律8.2 真核基因表达的转录水平调控8.2.1 真核基因的一般结构特征8.2.2 增强子及其对转录的影响8.2.3 反式作用因子8.3 真核基因表达的染色质修饰和表观遗传调控8.3.1 真核生物DNA 水平上的基因表达调控8.3.2 DNA 甲基化与基因活性的调控8.3.3 组蛋白乙酰化对真核基因表达的影响8.3.4 组蛋白甲基化对于真核基因表达的调控8.3.5 RNA 水平修饰对基因表达的影响8.4 非编码RNA 对真核基因表达的调控8.4.1 干扰小RNA8.4.2 miRNA8.4.3 长链非编码RNA8.5 真核基因其他水平上的表达调控8.5.1 蛋白质磷酸化对基因转录的调控8.5.2 蛋白质乙酰化对转录活性的影响8.5.3 激素对基因表达的影响8.5.4 热激蛋白对基因表达的影响8.5.5 翻译水平调控第9 章疾病与人类健康9.1 肿瘤与癌症9.1.1 反转录病毒致癌基因9.1.2 原癌基因(细胞转化基因)产物及其分类9.1.3 原癌基因的表达调控9.1.4 基因互作与癌基因表达9.2 人类免疫缺陷病毒(HIV)9.2.1 HIV 病毒颗粒的形态结构及传播9.2.2 HIV 基因组及其编码的蛋白质9.2.3 HIV 的复制9.2.4 HIV 基因表达调控9.2.5 HIV 的感染及致病机制9.2.6 艾滋病的治疗及预防9.3 乙型肝炎病毒(HBV)9.3.1 肝炎病毒的分类及病毒粒子结构9.3.2 乙肝病毒基因组及其所编码的主要蛋白质9.3.3 HBV 的复制9.4 人禽流感的分子机制9.4.1 人禽流感病毒特点及分型9.4.2 禽流感病毒的主要感染过程9.4.3 禽流感病毒感染人类的机制9.5 严重急性呼吸综合征的分子机制9.5.1 严重急性呼吸综合征冠状病毒的结构与分类9.5.2 SARS-CoV 的基因组结构9.5.3 SARS-CoV 的侵染过程9.5.4 SARS-CoV 病毒的起源及变异9.6 基因治疗9.6.1 基因治疗的主要途径9.6.2 基因治疗中的病毒载体9.6.3 基因治疗中的非病毒载体9.7 肿瘤的免疫治疗9.7.1 主动免疫治疗9.7.2 被动免疫治疗9.7.3 非特异性免疫调节剂治疗第10 章基因与发育10.1 果蝇的发育与调控10.1.1 卵子发育与卵裂10.1.2 胚胎发育10.1.3 果蝇的末端系统及背- 腹极性基因与发育调控10.1.4 果蝇的同源域基因10.2 高等植物花发育的基因调控10.2.1 植物的花器官结构10.2.2 调控花器官发育的主要基因10.2.3 花器官发育的“ABCE”模型10.2.4 启动花发生的分生组织决定基因10.3 控制植物开花时间的分子机制10.3.1 光周期途径10.3.2 春化作用10.3.3 植物激素对开花过程的表观调控第11 章基因组与比较基因组学11.1 人类基因组计划11.1.1 遗传图11.1.2 物理图11.1.3 转录图11.1.4 全序列图11.2 高通量DNA 序列分析技术11.2.1 Sanger DNA 序列测定基本原理11.2.2 基因组DNA 大片段文库的构建11.2.3 鸟枪法序列测定技术及其改良11.2.4 Sanger 测序法的改进及新一代测序技术11.3 新测序平台的应用11.3.1 单核苷酸多态性(SNP)研究11.3.2 高通量测序在染色体构象俘获技术上的应用11.3.3 核糖体图谱测序和多核糖体图谱测序11.4 其他代表性基因组11.4.1 大肠杆菌基因组11.4.2 酵母基因组11.4.3 拟南芥基因组11.5 比较基因组学研究后记名词解释索引插图