分子遺傳學(xué)

前言

　　以基因組學(xué)及后基因組學(xué)為主流的現(xiàn)代生命科學(xué)的迅速發(fā)展，為分子遺傳學(xué)賦予了新的內(nèi)涵并提供了良好的發(fā)展機(jī)遇。在新理論、新知識、新技術(shù)和新成果迅猛增長的形勢下，為了適應(yīng)教學(xué)改革的要求、滿足廣大本科生和研究生的求知欲望，迫切需要編寫一本既傳承分子遺傳學(xué)的知識體系又反映當(dāng)代生命科學(xué)發(fā)展前沿的教科書。為此，高等教育出版社于2006年組織部分高等院校和科研單位長期從事分子遺傳學(xué)教學(xué)和科研的有關(guān)專家學(xué)者討論了分子遺傳學(xué)教材編寫大綱。經(jīng)過反復(fù)斟酌和修改，幾易其稿構(gòu)筑了本教材的框架基礎(chǔ)?！　「鶕?jù)上述原則，本教材從分子水平上闡述了基因組結(jié)構(gòu)與功能、基因突變與DNA損傷修復(fù)、基因表達(dá)與調(diào)控、遺傳重組與轉(zhuǎn)座、基因與發(fā)育、基因與免疫多樣性等分子遺傳學(xué)的核心命題。特別是以相應(yīng)的篇幅討論了分子遺傳學(xué)的幾個重要發(fā)展分支，如表觀遺傳學(xué)、基因組與后基因組學(xué)的研究進(jìn)展與動態(tài)，并專門介紹了分子遺傳學(xué)研究中常用技術(shù)，以期拓寬學(xué)生知知識面，在更深層次上理解和掌握基礎(chǔ)理論和研究動向?！　”窘滩墓卜譃?2章，根據(jù)各位作者研究方向和專長進(jìn)行了分工：中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院生物技術(shù)研究所路鐵剛，第5章和第12章；武漢大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院丁毅，第2章和第11章；中國科學(xué)院高能物理研究所邢更妹，第1章和第6章；山東大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院趙雙宜，第3章和第4章；中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院生物技術(shù)研究所張春義，第9章和第10章；蘭州大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院孫英莉，第7章和第8章?！　⊥鮼嗮ソ淌趯θ繒暹M(jìn)行了認(rèn)真的審閱，提出了許多寶貴建議，對保證本書的質(zhì)量起了重要的作用。高等教育出版社王莉編輯和張曉晶編輯對本書的出版付出了大量的勞動，沒有她們的支持和幫助，本書不可能這樣順利出版。張芊博士、彭昊博士、張偉博士、張治國博士、王琦琳、王元火同志為本書的稿件收集與整理做了大量工作。對為本書出版發(fā)行付出辛勤勞動的所有人員，我們在此一并致以衷心的感謝！　　由于分子遺傳學(xué)發(fā)展迅速，加之作為教科書的篇幅有限以及時間倉促，本書無法將分子遺傳學(xué)的知識面面俱到，難免有不足甚至錯誤之處，懇請各位老師、同學(xué)和讀者提出寶貴意見，以便再版時進(jìn)行補(bǔ)充和更正。

內(nèi)容概要

　　以基因和基因組的結(jié)構(gòu)與功能為基礎(chǔ)，從分子水平上闡述了基因變異、基因調(diào)控、遺傳重組與轉(zhuǎn)座、基因與發(fā)育、基因與免疫多樣性等重大分子遺傳學(xué)的核心命題，特別是結(jié)合近代基因概念的發(fā)展對表觀遺傳學(xué)和近年廣泛流行的幾種重要病毒病發(fā)生的分子機(jī)制進(jìn)行了專題介紹和討論，綜述了基因組和后基因組研究的進(jìn)展，最后對分子遺傳學(xué)研究中常用技術(shù)的原理做了較為廣泛而系統(tǒng)的介紹?！　∪珪鴪D文并茂，內(nèi)容新穎，觀點明確，介紹了分子遺傳學(xué)的發(fā)展趨勢，為讀者提供了一個閱覽和探究分子遺傳學(xué)知識的新窗口和知識平臺。

書籍目錄

1 緒論1.1 分子遺傳學(xué)的涵義及其研究任務(wù)1.1.1 分子遺傳學(xué)的涵義1.1.2 分子遺傳學(xué)研究的任務(wù)1.2 分子遺傳學(xué)的建立1.2.1 物理學(xué)的滲透1.2.2 遺傳物質(zhì)是核酸1.2.3 分子遺傳學(xué)的誕生1.3 中心法則及其發(fā)展1.3.1 中心法則的涵義1.3.2 RNA編輯與中心法則1.3.3 朊病毒與中心法則1.4 基因概念及其發(fā)展1.4.1 順反子1.4.2 操縱子與基因家族1.4.3 外顯子與內(nèi)含子1.4.4 重疊基因與轉(zhuǎn)座因子1.4.5 現(xiàn)代基因的概念與界定1.5 基因組學(xué)與后基因組學(xué)1.5.1 基因組與基因組學(xué)1.5.2 后基因組學(xué)1.6 生物信息學(xué)的興起1.6.1 生物信息學(xué)的涵義1.6.2 生物信息學(xué)的研究內(nèi)容1.7 分子遺傳學(xué)與社會1.7.1 基因工程與現(xiàn)代生物技術(shù)1.7.2 蛋白藥物與疫苗研究1.7.3 分子診斷與基因治療1.7.4 環(huán)境污染與生物凈化2 基因組的結(jié)構(gòu)與功能2.1 病毒基因組2.1.1 病毒基因組的結(jié)構(gòu)多樣性2.1.2 反轉(zhuǎn)錄病毒基因組的結(jié)構(gòu)與功能2.1.3 病毒基因組中特征序列的結(jié)構(gòu)與功能2.2 原核生物基因組2.2.1 大腸桿菌基因組2.2.2 擬核結(jié)構(gòu)2.2.3 操縱子結(jié)構(gòu)2.3 真核生物基因組2.3.1 真核生物基因組大小與c值悖理和N值悖理2.3.2 真核生物DNA的復(fù)性動力學(xué)2.3.3 基因家族2.3.4 核小體結(jié)構(gòu)與染色質(zhì)2.3.5 真核生物染色體的結(jié)構(gòu)與功能2.3.6 異染色質(zhì)形成的分子機(jī)制2.3.7 常染色質(zhì)基因表達(dá)的分子基礎(chǔ)2.3.8 染色質(zhì)的復(fù)制和轉(zhuǎn)錄2.4 核外基因組2.4.1 質(zhì)粒基因組2.4.2 線粒體基因組2.4.3 葉綠體基因組3 DNA復(fù)制與基因表達(dá)3.1 DNA的復(fù)制3.1.1 DNA復(fù)制的一般特征3.1.2 DNA復(fù)制的酶學(xué)與機(jī)制3.1.3 線狀DNA的末端復(fù)制機(jī)制3.2 轉(zhuǎn)錄3.2.1 參與轉(zhuǎn)錄的組成成分與結(jié)構(gòu)3.2.2 轉(zhuǎn)錄的過程3.3 RNA的加工3.3.1 rRNA的加工3.3.2 tRNA的加工3.3.3 mRNA前體的加工3.4 翻譯3.4.1 參與翻譯的組成成分與結(jié)構(gòu)3.4.2 翻譯的起始3.4.3 肽鏈的延伸和終止4 基因表達(dá)的調(diào)控4.1 原核生物基因表達(dá)的調(diào)控4.1.1 乳糖操縱子——可誘導(dǎo)的負(fù)調(diào)控和正調(diào)控模型4.1.2 半乳糖操縱子4.1.3 阿拉伯糖操縱子4.1.4 色氨酸操縱子4.1.5 轉(zhuǎn)錄的時序控制和翻譯調(diào)節(jié)4.2 真核生物基因表達(dá)的調(diào)控4.2.1 真核細(xì)胞轉(zhuǎn)錄調(diào)控機(jī)制4.2.2 真核生物基因表達(dá)的組合控制4.3 真核生物基因表達(dá)的多層次調(diào)控4.3.1 細(xì)胞及染色體水平的調(diào)控4.3.2 DNA甲基化與基因表達(dá)活性4.3.3 DNA重排與基因表達(dá)調(diào)控4.3.4 轉(zhuǎn)錄后水平的調(diào)控4.3.5 翻譯和翻譯后水平調(diào)控4.4 RNA干涉與基因表達(dá)調(diào)控4.4.1 RNA干涉現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)4.4.2 RNA干涉與基因沉默4.5 NA編輯4.5.1 位點特異性脫氨基作用4.5.2 gRNA指導(dǎo)尿嘧啶插入或刪除5 基因突變與DNA損傷修復(fù)5.1 基因突變的類型5.1.1 自發(fā)突變和誘發(fā)突變5.1.2 體細(xì)胞突變與生殖細(xì)胞突變5.1.3 顯性突變和隱性突變5.1.4 同義突變、錯義突變和無義突變5.1.5 功能缺失型突變與功能獲得型突變5.1.6 非條件突變和條件突變5.1.7 回復(fù)突變與抑制突變5.1.8 顯性負(fù)突變5.2 基因突變的分子基礎(chǔ)5.2.1 堿基替換5.2.2 插入或缺失突變5.2.3 移碼突變5.3 誘發(fā)基因突變的因素5.3.1 基因突變的生物因素5.3.2 基因突變的物理及化學(xué)因素5.3.3 定點突變與突變熱點5.3.4 誘變劑的檢測——Ames測試5.4 DNA的修復(fù)5.4.1 光修復(fù)5.4.2 切除修復(fù)5.4.3 錯配修復(fù)5.4.4 重組修復(fù)5.4.5 雙鏈斷裂修復(fù)系統(tǒng)5.4.6 SOS修復(fù)5.5 突變體的創(chuàng)制與應(yīng)用5.5.1 EMS突變體5.5.2 快中子突變體5.5.3 DNA標(biāo)簽突變體5.5.4 轉(zhuǎn)座子標(biāo)簽突變體5.5.5 突變體庫的飽和度分析5.6 突變體的篩選與檢測5.6.1 突變體的遺傳篩選5.6.2 突變體位點的分子檢測6 遺傳重組與轉(zhuǎn)座6.1 遺傳重組及其類型6.1.1 遺傳重組的概念6.1.2 遺傳重組的類型6.2 真核生物同源重組的分子機(jī)制6.2.1 同源重組的H0lliday模型6.2.2 雙鏈斷裂起始重組模型6.2.3 重組與聯(lián)會復(fù)合體6.2.4 基因轉(zhuǎn)換導(dǎo)致等位基因間的重組6.3 細(xì)菌同源重組的分子基礎(chǔ)6.3.1 RecBCD識別chi序列引發(fā)重組6.3.2 RecA催化單鏈同化6.3.3 Ruv系統(tǒng)解離H0lliday連接點6.4 位點專一性重組的分子機(jī)制6.4.1 噬菌體的整合與切離6.4.2 位點專一性重組的機(jī)制6.4.3 噬菌體重組發(fā)生在整合中6.5 轉(zhuǎn)座因子及其分類6.5.1 轉(zhuǎn)座因子的發(fā)現(xiàn)6.5.2 DNA轉(zhuǎn)座6.5.3 反轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)座子6.6 原核生物中的轉(zhuǎn)座因子6.6.1 插入序列6.6.2 轉(zhuǎn)座子6.6.3 轉(zhuǎn)座噬菌體6.7 真核生物中的轉(zhuǎn)座子6.7.1 酵母菌的轉(zhuǎn)座子6.7.2 果蠅的轉(zhuǎn)座子6.7.3 玉米的轉(zhuǎn)座子6.7.4 人類基因組中的轉(zhuǎn)座子6.8 轉(zhuǎn)座作用的分子機(jī)制6.8.1 DNA轉(zhuǎn)座機(jī)制6.8.2 反轉(zhuǎn)座子的轉(zhuǎn)座機(jī)制6.9 轉(zhuǎn)座因子的遺傳學(xué)效應(yīng)與應(yīng)用6.9.1 改變?nèi)旧w結(jié)構(gòu)6.9.2 誘發(fā)基因突變6.9.3 調(diào)節(jié)基因表達(dá)6.9.4 產(chǎn)生新的變異6.9.5 轉(zhuǎn)座子標(biāo)記克隆目的基因6.9.6 轉(zhuǎn)座因子作為基因工程載體7 基因與發(fā)育7.1 細(xì)胞分化和細(xì)胞決定7.1.1 單細(xì)胞生物的細(xì)胞分化與基因調(diào)控7.1.2 多細(xì)胞生物的細(xì)胞分化與細(xì)胞決定7.1.3 線蟲的細(xì)胞特化7.1.4 程序性細(xì)胞死亡與凋亡7.2 胚胎極性的決定7.2.1 果蠅胚胎的極性7.2.2 果蠅前一后軸形成7.2.3 果蠅背一腹軸形成7.2.4 分節(jié)基因與果蠅胚胎體節(jié)的形成7.2.5 同源異形基因7.3 高等植物成花誘導(dǎo)及花器官發(fā)育的基因調(diào)控7.3.1 高等植物發(fā)育基本過程及其特點7.3.2 成花誘導(dǎo)中的基因調(diào)控7.3.3 高等植物花器官發(fā)育的ABC模型7.4 細(xì)胞周期的基因調(diào)控7.4.1 細(xì)胞周期事件7.4.2 細(xì)胞周期的調(diào)節(jié)因子7.4.3 cdc基因?qū)湍讣?xì)胞周期的調(diào)控7.4.4 p53蛋白對癌細(xì)胞生長的負(fù)控制7.4.5 細(xì)胞周期失控與腫瘤8 基因與免疫多樣性8.1 免疫應(yīng)答8.1.1 體液免疫8.1.2 細(xì)胞免疫8.1.3 免疫系統(tǒng)的應(yīng)答特點8.2 抗體多樣性產(chǎn)生的機(jī)制8.2.1 抗體的結(jié)構(gòu)與功能8.2.2 抗體基因及其重組8.2.3 抗體基因重組與抗體多樣性8.2.4 免疫重組的方式8.2.5 有效重排引發(fā)等位基因排斥8.2.6 體細(xì)胞突變增加免疫多樣性8.2.7 假基因參與鳥類免疫球蛋白的裝配8.3 Ig類型轉(zhuǎn)換的機(jī)制8.3.1 DNA重組導(dǎo)致Ig類型的轉(zhuǎn)換8.3.2 RNA加工改變早期重鏈基因表達(dá)8.4 細(xì)胞受體基因的重排機(jī)制8.4.1 T細(xì)胞受體的類型以及對外源抗原的識別8.4.2 TCR的功能8.4.3 T細(xì)胞受體基因8.4.4 TCR基因的重排及其多樣性產(chǎn)生的機(jī)制8.5 主要組織相容性復(fù)合體8.5.1 MHC抗原的類型及其功能8.5.2 MHC抗原的結(jié)構(gòu)8.5.3 MHC基因的定位8.5.4 MHC抗原基因的結(jié)構(gòu)8.5.5 I型MHC基因的表達(dá)調(diào)控機(jī)制8.5.6 Ⅱ型MHC基因的表達(dá)調(diào)控機(jī)制9 表觀遺傳學(xué)9.1 表觀遺傳變異的發(fā)現(xiàn)9.2 真核生物染色質(zhì)重塑9.2.1 染色質(zhì)重塑的概念9.2.2 染色質(zhì)重塑因子9.2.3 染色質(zhì)重塑與發(fā)育9.2.4 染色質(zhì)重塑與人類疾病9.2.5 染色質(zhì)重塑與基因劑量補(bǔ)償9.3 DNA甲基化9.3.1 DNA甲基化酶9.3.2 DNA甲基化位點及甲基化類型9.3.3 DNA甲基化的轉(zhuǎn)錄抑制機(jī)制9.3.4 DNA甲基化與組蛋白修飾9.4 基因組印記9.4.1 基因組印記的發(fā)現(xiàn)9.4.2 基因組印記與印記基因9.4.3 印記基因的功能9.4.4 DNA甲基化與基因組印記9.4.5 基因組印記模型9.5 RNA編輯9.5.1 核基因組RNA編輯9.5.2 線粒體基因組RNA編輯9.5.3 葉綠體基因組RNA編輯9.5.4 RNA編輯的作用9.6 DNA甲基化的檢測方法9.6.1 全基因組水平甲基化分析9.6.2 特異性位點的DNA甲基化的檢測9.6.3 甲基化新位點的尋找方法9.7 表觀遺傳學(xué)研究的應(yīng)用與展望9.7.1 表觀遺傳學(xué)研究應(yīng)用9.7.2 表觀遺傳學(xué)研究展望10 重要病毒疾病發(fā)生的分子機(jī)制11 基因組學(xué)后基因組學(xué)12 分子遺傳學(xué)研究技術(shù)參考文獻(xiàn)名詞解釋索引

編輯推薦

　　綜合性大學(xué)、理工科大學(xué)、農(nóng)林院校、師范院校和醫(yī)學(xué)院校等生命科學(xué)類各專業(yè)本科生和研究生的專業(yè)課教材，也可供相應(yīng)專業(yè)的科技工作者參考。

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