第1章 分子生物学发展简史 / 1
1.1 传递遗传学 / 2
1.1.1 Mendel遗传定律 / 2
1.1.2 遗传的染色体理论 / 3
1.1.3 遗传重组与作图 / 4
文框 1.1细胞结构 / 5
文框 1.2 细胞周期与有丝分裂 / 6
文框 1.3 减数分裂（meiosis） / 9
1.1.4 重组的物理证据 / 10
1.2 分子遗传学 / 10
1.2.1 DNA的发现 / 10
1.2.2 基因的组成 / 11
1.2.3 基因与蛋白质间的关系 / 11
1.2.4 基因的活性 / 12
本章概要 / 16
推荐阅读材料 / 16
第2章 基因的分子特性 / 17
2.1 遗传物质的本质 / 18
2.1.1 细菌的转化 / 18
2.1.2 多聚核苷酸的化学性质 / 22
2.2 DNA结构 / 24
2.2.1 实验背景 / 24
2.2.2 双螺旋 / 26
2.3 RNA基因 / 29
2.4 核酸的物理化学性质 / 29
2.4.1 DNA结构的多样性 / 29
2.4.2 不同大小和形状的DNA / 35
本章概要 / 38
复习题 / 39
推荐阅读材料 / 39
第3章 基因功能简介 / 41
3.1 信息存储 / 42
3.1.1 基因表达概述 / 42
3.1.2 蛋白质的结构 / 42
3.1.3 蛋白质的功能 / 46
3.1.4 信息RNA的发现 / 48
3.1.5 转录 / 51
3.1.6 翻译 / 53
3.2 复制 / 58
3.3 突变 / 60
3.3.1 镰刀型细胞贫血症 / 60
本章概要 / 62
复习题 / 63
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第4章 分子克隆法 / 65
4.1 基因克隆 / 66
4.1.1 限制性核酸内切酶的作用 / 66
4.1.2 载体 / 69
4.1.3 用特异探针鉴定特异克隆 / 79
4.2 聚合酶链式反应 / 81
4.2.1 cDNA克隆 / 82
文框 4.1 侏罗纪公园——不只是科幻？ / 82
4.3 表达克隆基因的方法 / 87
4.3.1 表达载体 / 87
4.3.2 其他真核表达载体 / 94
本章概要 / 97
复习题 / 97
推荐阅读材料 / 98
第5章 研究基因及其活性的分子生物学方法 / 99
5.1 生物大分子的分离 / 100
5.1.1 凝胶电泳 / 100
5.1.2 二维凝胶电泳 / 102
5.1.3 离子交换柱层析 / 103
5.1.4 凝胶柱层析 / 105
5.2 示踪标记法 / 105
5.2.1 放射自显影 / 106
5.2.2 磷光成像 / 107
5.2.3 液体闪烁计数 / 107
5.2.4 非放射性示踪标记 / 107
5.3 核酸杂交技术的应用 / 108
5.3.1 Southern 印迹：鉴定特异的DNA片段 / 108
5.3.2 DNA指纹与DNA 分型 / 110
5.3.3 DNA指纹和DNA分型在法医鉴定中的应用 / 111
5.3.4 DNA测序 / 114
5.3.5 限制性酶切作图 / 119
5.3.6用克隆基因进行蛋白质工程：定点突变 / 122
5.4 对转录物的作图与定量分析 / 125
5.4.1 S1作图法 / 125
5.4.2 引物延伸法 / 128
5.4.3 失控转录与无G盒转录分析 / 129
5.5 体内转录速率的测量 / 131
5.5.1 核连缀转录 / 131
5.5.2 用报告基因进行的转录分析 / 132
5.6 测定DNA与蛋白质的相互作用 / 133
5.6.1 滤膜结合法 / 133
5.6.2 凝胶迁移率变动分析 / 135
5.6.3 DNA酶足迹法 / 136
5.6.4 DMS足迹法和其他足迹法 / 136
5.7 基因敲除 / 139
本章概要 / 142
复习题 / 143
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第6章 原核生物的转录装置 / 145
6.1 RNA聚合酶的结构 / 146
6.1.1 作为特异因子的σ因子 / 146
6.2 启动子 / 149
6.2.1 RNA聚合酶与启动子的结合 / 149
6.2.2 启动子结构 / 153
6.3 转录起始 / 154
6.3.1 σ因子的功能 / 155
6.3.2 聚合酶结合启动子的范围 / 160
6.3.3 σ因子的结构 / 161
6.3.4 解除聚合酶-DNA间非特异相互作用的稳定性 / 164
6.3.5 α亚基具有识别UP元件的功能 / 165
6.4 延伸 / 169
6.4.1 核心酶在延伸中的作用 / 169
6.4.2 α亚基在聚合酶组装中的作用 / 174
6.4.3 延伸复合体的结构 / 175
6.5 转录终止 / 180
6.5.1 rho非依赖性终止 / 181
6.5.2 rho 依赖性终止 / 184
本章概要 / 187
复习题 / 188
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第7章 操纵子：原核生物转录的精细调控 / 191
7.1 lac操纵子 / 192
7.1.1 lac操纵子的负调控 / 193
7.1.2 操纵子的发现 / 194
7.1.3 阻遏蛋白与操纵基因的相互作用 / 197
7.1.4 阻遏机制 / 198
7.1.5 lac操纵子的正调控 / 201
7.1.6 CAP的作用机制 / 203
7.2 mal调节子 / 209
7.2.1 CAP在mal调节子中的作用 / 209
7.2.2 CAP在mal调节子中起作用的证据 / 210
7.3 ara操纵子 / 211
7.3.1 ara操纵子阻遏环 / 211
7.3.2 ara操纵子阻遏环的证据 / 212
7.3.3 araC的自身调节 / 215
7.4 trp操纵子 / 216
7.4.1 色氨酸在trp操纵子负调控中的作用 / 216
7.4.2 弱化作用对trp操纵子的调控 / 217
7.4.3 弱化作用失效 / 217
本章概要 / 221
复习题 / 222
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第8章 原核生物转录的主要转换 /225
8.1 宿主RNA聚合酶的修饰 / 226
8.2 噬菌体T7编码的RNA聚合酶 / 228
8.3 孢子形成期间的转录调控 / 229
8.4 多启动子基因 / 232
8.4.1 枯草杆菌spoVG基因 / 232
8.4.2 鱼腥藻谷氨酰胺合成酶基因 / 234
8.4.3 大肠杆菌glnA基因 / 234
8.5 大肠杆菌的热激基因 / 235
8.6 噬菌体λ感染大肠杆菌 / 236
8.6.1 噬菌体λ的裂解性增殖 / 237
8.6.2 溶原期的建立 / 242
8.6.3 溶原期cI基因的自身调节 / 245
8.6.4 λ感染命运的决定：裂解还是溶原 / 249
8.6.5 溶原菌的诱导 / 250
本章概要 / 251
复习题 / 252
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第9章 原核生物的DNA—蛋白质相互作用 / 255
9.1 λ阻遏蛋白家族 / 256
文框9.1 X射线晶体学 / 259
9.1.1 λ阻遏蛋白与操纵基因相互作用的高分辨率分析 / 262
9.1.2 噬菌体434阻遏蛋白与操纵基因相互作用的高分辨率分析 / 266
9.2 trp阻遏蛋白 / 269
9.2.1 色氨酸的作用 / 269
9.3 蛋白质与DNA相互作用的总体考虑 / 272
9.3.1 4种碱基对的氢键结合能力 / 273
9.3.2 DNA构型在蛋白质特异性结合中的作用 / 274
9.3.3 多聚体DNA结合蛋白的重要性 / 275
9.4 DNA结合蛋白:远程作用 / 275
9.4.1 gal操纵子 / 275
9.4.2 重复的λ操纵基因 / 276
9.4.3 lac操纵子 / 279
9.4.4 增强子 / 280
本章概要 / 283
复习题 / 284
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第10章 真核生物RNA聚合酶及其启动子 / 287
10.1 真核生物的RNA聚合酶的多种形式 / 288
10.1.1 多种真核生物RNA聚合酶存在的证据 / 288
10.1.2 3种聚合酶的分离 / 289
10.1.3 3种RNA聚合酶的作用 / 291
10.1.4 RNA聚合酶的亚基结构 / 293
10.2 启动子 / 309
10.2.1 二类启动子 / 309
10.2.2 一类启动子 / 318
10.2.3 三类启动子 / 320
10.3 增强子（enhancers）和沉默子（silencers） / 323
10.3.1 增强子 / 324
10.3.2 沉默子 / 326
本章概要 / 327
复习题 / 328
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第11章 真核生物通用转录因子 / 333
11.1 二类转录因子 / 334
11.1.1 二类前起始复合体 / 334
11.1.2 TFⅡD的结构与功能 / 338
11.1.3 TFⅡA和TFⅡB的结构和功能 / 355
11.1.4 TFⅡF的结构和功能 / 357
11.1.5 TFⅡE和TFⅡH的结构和功能 / 358
11.1.6 延伸因子 / 366
11.1.7 聚合酶Ⅱ全酶 / 369
11.2 一类转录因子 / 371
11.2.1 SL1 / 371
11.2.2 UBF / 374
11.2.3 SL1的结构和功能 / 376
11.3 三类转录因子 / 379
11.3.1 TFⅢA / 379
11.3.2 TFⅢB和TFⅢC / 380
11.3.3 TATA盒式结构结合蛋白（TBP）的作用 / 384
本章概要 / 386
复习题 / 387
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第12章 真核生物中的转录激活因子/393
12.1 活化子的类别 / 394
12.1.1 DNA结合域 / 394
12.1.2 转录活化域 / 394
12.2 活化子DNA结合基序的结构 / 395
12.2.1 锌指结构 / 395
12.2.2 GAL4蛋白 / 398
12.2.3 核受体 / 400
12.2.4 同源结构域 / 402
12.2.5 bZIP和bHLH结构域 / 403
12.3 活化子结构域的独立性 / 405
12.4 活化子功能 / 407
12.4.1 TFⅡD的募集 / 408
12.4.2 TFⅡＢ的募集 / 409
12.4.3 其他通用转录因子的募集 / 412
12.4.4 全酶的募集 / 414
12.5 活化子间的相互作用 / 416
12.5.1 二聚化 / 416
12.5.2 远距离的作用 / 417
12.5.3 多增强子 / 421
12.5.4 重塑转录因子 / 423
12.5.5 隔离子（insulator） / 425
12.5.6 中介子 / 428
12.6 转录因子的调控 / 431
12.6.1 信号转导途径 / 432
本章概要 / 434
复习题 / 435
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第13章 染色质结构及其对转录的影响 / 439
13.1 组蛋白 / 440
13.2 核小体 / 441
13.2.1 核小体纤丝 / 445
13.2.2 30 nm纤维 / 446
13.2.3 组蛋白H1在染色质折叠过程中的作用 / 448
13.2.4 更高层次的染色质折叠 / 449
13.3 染色质的结构与基因活性 / 451
13.3.1 组蛋白对5S rRNA基因转录的影响 / 452
13.3.2 组蛋白对Ⅱ类基因转录的影响 / 454
13.3.3 核小体占位 / 458
13.3.4 组蛋白乙酰化 / 465
13.3.5 组蛋白去乙酰化 / 467
13.3.6 染色质重构 / 471
13.3.7 异染色质和沉默 / 472
13.3.8 核小体和转录延伸 / 474
本章概要 / 479
复习题 / 480
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第14章 转录后事件Ⅰ：剪接 / 485
14.1 断裂基因 / 486
14.1.1 断裂基因存在的证据 / 486
14.1.2 RNA的剪接 / 487
14.1.3 剪接信号 / 488
14.2 核mRNA前体的剪接机制 / 490
14.2.1 分支状中间体 / 490
14.2.2 分支信号 / 495
14.2.3 剪接体 / 497
14.2.4 snRNA蛋白质复合体 / 497
14.2.5 剪接体的组装与功能 / 509
14.2.6 选择性剪接 / 517
14.3 RNA的自我剪接 / 521
14.3.1 Ⅰ类内含子 / 521
14.3.2 Ⅱ类内含子 / 526
14.4 tRNA剪接 / 527
本章概要 / 528
复习题 / 530
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第15章 转录后事件Ⅱ：加帽与多聚腺苷酸化 / 535
15.1 加帽反应 / 536
15.1.1 帽子的结构 / 536
15.1.2 帽子的形成 / 539
15.1.3 帽子的功能 / 541
15.2 多聚腺苷酸化 / 544
15.2.1 多聚腺苷酸 / 544
15.2.2 poly(A)的功能 / 547
15.2.3 多聚腺苷酸化的基本机制 / 549
15.2.4 多聚腺苷酸化信号 / 551
15.2.5 mRNA前体的剪切和多聚腺苷酸化 / 557
15.2.6 poly(A)聚合酶 / 565
15.2.7 多聚腺苷酸的动态变化 / 566
15.3 帽子和poly(A)对剪接的影响 / 568
15.3.1 剪接对于帽子的依赖性 / 568
15.3.2 poly(A)对剪接的影响 / 571
本章概要 / 573
复习题 / 574
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第16章 转录后事件Ⅲ：其他事件 / 579
16.1 核糖体RNA的加工 / 580
16.1.1 真核rRNA的加工 / 580
16.1.2 原核rRNA 的加工 / 583
16.2 转运RNA（tRNA）的加工 / 584
16.2.1 切开多顺反子前体 / 584
16.2.2 形成成熟5′末端 / 584
16.2.3 形成成熟3′末端 / 586
16.3 反式剪接 / 588
16.3.1 反式剪接的机制 / 588
16.3.2 锥虫编码区多顺反子的排列 / 591
16.4 RNA的编辑 / 592
16.4.1 编辑机制 / 593
16.5 基因表达的转录后调控 / 597
16.5.1 酪蛋白mRNA稳定性 / 598
16.5.2 转铁素蛋白受体mRNA稳定性 / 598
16.5.3 转录后基因沉默（RNA干涉） / 606
本章概要 / 611
复习题 / 612
推荐阅读材料 / 613
第17章 翻译的机制Ⅰ：起始 / 615
17.1 原核生物翻译的起始 / 616
17.1.1 tRNA 负载 / 616
17.1.2 核糖体的解离 / 617
17.1.3 30S起始复合体的形成 / 622
17.1.4 70S起始复合物的形成 / 631
17.1.5 原核生物翻译起始概述 / 633
17.2 真核生物的翻译起始 / 634
17.2.1 起始的扫描模型 / 635
17.2.2 真核生物的起始因子 / 641
17.2.3 真核生物中翻译起始概述 / 641
17.3 起始的调控 / 649
17.3.1 原核生物翻译的调控 / 649
17.3.2 真核生物翻译的调控 / 650
本章概要 / 657
复习题 / 658
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第18章 翻译的机制Ⅱ：延伸和终止 / 661
18.1 mRNA翻译和多肽链合成的方向 / 662
18.2 遗传密码 / 664
18.2.1 非重叠的密码子 / 664
18.2.2 密码中没有间隙 / 664
18.2.3 三联体密码 / 665
18.2.4 解译密码 / 667
18.2.5 密码子和反密码子之间的稀有碱基对 / 667
18.2.6 （几乎）通用的密码 / 669
18.3 延伸的机制 / 672
18.3.1 延伸概述 / 672
18.3.2 核糖体的三位点模型 / 674
18.3.3 延伸步骤1：氨酰-tRNA与核糖体A位点结合 / 676
18.3.4 延伸步骤2：肽键的形成 / 684
18.3.5 延伸步骤3：移位 / 687
18.3.6 EF-Tu和EF-G的结构 / 690
18.3.7 GTPase和翻译 / 692
18.4 终止 / 693
18.4.1 终止密码子 / 693
18.4.2 终止密码子的抑制 / 695
18.4.3 释放因子 / 697
本章概要 / 702
复习题 / 703
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第19章 核糖体和转运RNA / 707
19.1 核糖体 / 708
19.1.1 核糖体的总体结构 / 708
19.1.2 70S核糖体的精细结构 / 710
19.1.3 核糖体的组分 / 713
19.1.4 核糖体的组装 / 714
19.1.5 30S亚基的精细结构 / 716
19.1.6 50S亚基的精细结构 / 724
19.1.7 多核糖体 / 727
19.2 转运RNA / 728
19.2.1 tRNA的发现 / 728
19.2.2 tRNA的结构 / 730
19.2.3 通过氨酰-tRNA合成酶对tRNA的再认识：第二遗传密码 / 734
19.2.4 氨酰-tRNA合成酶对tRNA的校对和编辑 / 740
本章概要 / 742
复习题 / 743
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第20章 DNA复制Ⅰ：基本机制与酶学 / 747
20.1 DNA复制的基本特征 / 748
20.1.1 半保留复制 / 748
20.1.2 半不连续复制 / 751
20.1.3 DNA合成的引发 / 753
20.1.4 双向复制 / 754
20.1.5 单向复制 / 758
20.1.6 滚环复制 / 758
20.2 DNA复制的酶学 / 759
20.2.1 链分离 / 759
20.2.2 单链DNA结合蛋白 / 762
20.2.3 拓扑异构酶 / 765
20.2.4 E.coli中的3种DNA聚合酶 / 768
20.2.5 复制的保真性 / 775
20.2.6 多种真核DNA聚合酶 / 775
20.3 DNA损伤及修复 / 776
20.3.1 碱基烷烃化造成的损伤 / 776
20.3.2 紫外辐射造成的损伤 / 778
20.3.3 γ和X射线造成的损伤 / 778
20.3.4 直接恢复损伤DNA / 778
20.3.5 原核细胞中的切除修复 / 780
20.3.6 真核细胞中的切除修复 / 781
20.3.7 错配修复 / 783
20.3.8 人类细胞中错配修复的疏漏 / 784
20.3.9 非修复的DNA受损处理 / 785
本章概要 / 788
复习题 / 790
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第21章 DNA复制Ⅱ：详细机制 / 795
21.1 复制的速度 / 796
21.2 复制的起始 / 797
21.2.1 E.coli复制的引发 / 797
21.2.2 真核生物复制的引发 / 800
21.3 复制的延伸 / 805
21.3.1 polⅢ全酶和复制的持续性 / 806
21.4 复制的终止 / 818
21.4.1 解连接：解开子代DNA的缠绕 / 818
21.4.2 真核生物中复制的终止 / 821
文框 21.1 端粒、Hayflick极限和癌症 / 826
本章概要 / 828
复习题 / 829
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第22章 同源重组 / 833
22.1 同源重组的模型 / 834
22.1.1 Holliday模型 / 834
22.1.2 Meselson-Radding 模型 / 835
22.1.3 RecBCD途径 / 836
22.2 RecBCD途径的实验证据 / 838
22.2.1 RecA / 838
22.2.2 RecBCD / 844
22.2.3 RuvA和RuvB / 846
22.2.4 RuvC / 852
22.3 减数分裂重组 / 857
22.3.1 减数分裂重组机制概述 / 857
22.3.2 双链DNA断口 / 857
22.3.3 DSBs处单链末端的产生 / 862
22.4 基因转换 / 862
本章概要 / 864
复习题 / 864
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第23章 位点特异性重组与转座 / 867
23.1 位点特异性重组 / 868
23.1.1 λ噬菌体的整合与切除 / 868
23.1.2 细菌中的位点特异性重组 / 873
23.2 细菌转座子 / 875
23.2.1 细菌转座子的发现 / 875
23.2.2 插入序列：最简单的转座子 / 876
23.2.3 更复杂的转座子 / 878
23.2.4 转座的机制 / 878
23.3 真核生物的转座子 / 881
23.3.1 第一个转座元件的例子：玉米中的Ds和Ac / 882
23.3.2 P元件 / 884
23.3.3 免疫球蛋白的基因重排 / 885
23.3.4 反转录转座子 / 891
本章概要 / 907
复习题 / 908
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第24章 基因组学 / 913
24.1 第一批测序的基因组 / 914
24.1.1 人类基因组计划 / 915
24.1.2 大规模基因组测序中所用的载体 / 916
24.1.3 克隆步移法 / 917
24.1.4 鸟枪法测序 / 922
24.1.5 测序的标准 / 924
24.1.6 人类基因组测序的进展 / 924
24.2 基因组学的应用 / 930
24.2.1 功能基因组学的研究技术 / 930
24.2.2 定位克隆 / 933
24.2.3 功能基因组学的应用 / 936
文框 24.1 遗传筛选中常见的问题 / 944
24.2.4 其他应用 / 946
24.2.5 生物信息学 / 947
24.2.6 蛋白组学 / 947
本章概要 / 950
复习题 / 952
推荐阅读材料 / 953
词汇表 / 955
索引/1001
