杨建雄《分子生物学》

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商品介绍

内容简介

  本书在第一版的基础上修订而成,力求与时俱进,反映分子生物学的基础理论和**研究趋势与进展。本书分12章深入地阐述了主要生物大分子的结构、生物合成及其调控机制,介绍了基因组学、PCR、DNA克隆、克隆基因的表达等研究方法的基本原理和应用。每章后附有提要和思考题,概括本章的主要内容,使读者能抓住复习的重点。全书每章以引人入胜的导言为开端,以本章内容的发展史,理论和实践方面的意义为切入点来激发学生的学习兴趣。本书配套的数字教程介绍了70多位科学大师的生平和业绩,以培养学生科学思维的能力和敬业精神。同时在纸质教材的基础上还扩展了大量的知识点,可供延伸阅读,学习。还有习题解析帮助学生学习,有教学课件帮助教师备课。

 

目  录

前言

第一章 绪论1

 1.1 分子生物学的概念1

 1.2 分子生物学的内容1

 1.3 分子生物与其他学科的关系2

 1.4 分子生物的学习方法3

 提要3

 思考题4

第二章 核酸的结构和功能5

 2.1 DNA是主要的遗传物质5

 2.2 核酸的组成成分6

  2.2.1 戊糖6

  2.2.2 含氮碱基7

  2.2.3 核苷7

  2.2.4 核苷酸8

 2.3 核酸的一级结构11

 2.4 DNA的二级结构12

  2.4.1 双螺旋结构的实验依据12

  2.4. 2DNA双螺旋结构的要点12

  2.4. 3DNA二级结构的其他类型14

 2.5 DNA的高级结构18

  2.5.1 环状DNA的超螺旋结构18

  2.5.2 真核生物染色体的结构20

 2.6 RNA的结构和功能21

  2.6.1 tRNA21

  2.6.2 rRNA23

  2.6.3 mRNA和hnRNA23

  2.6.4 snRNA和snoRNA24

  2.6.5 asRNA和RNAi24

  2.6.6 非编码RNA的多样性24

 2.7 核酸的性质25

  2.7.1 一般理化性质25

  2.7.2 紫外吸收性质26

  2.7.3 核酸结构的稳定性27

  2.7.4 核酸的变性27

  2.7.5 核酸的复性28

 2.8 核酸的研究方法29

  2.8.1 核酸的提取与沉淀29

  2.8.2 核酸的电泳分离30

  2.8.3 核酸的超速离心31

  2.8.4 核酸的分子杂交31

  2.8.5 DNA芯片技术及应用32

  2.8.6 DNA的化学合成33

 2.9 核酸的序列测定33

  2.9.1链终止法33

  2.9.2 新一代高通量测序技术35

  提要36

  思考题37

第三章 基因和基因组39

 3.1 基因的概念39

 3.2 基因的类型41

  3.2.1 基因家族和基因簇41

  3.2.2 假基因43

  3.2.3 重叠基因43

  3.2.4 移动基因44

  3.2.5 断裂基因44

 3.3 基因组49

  3.3.1 基因组的概念49

  3.3.2 病毒的基因组50

  3.3.3 原核生物的基因组50

 3.4 真核生物的基因组52

  3.4.1 真核生物基因组的特点52

  3.4.2 真核生物基因组的重复序列53

  3.4.3 线粒体基因组的结构57

  3.4.4 叶绿体基因组的结构58

 3.5 结构基因组学59

  3.5.1 遗传图谱和物理图谱59

  3.5.2 重叠群的建立60

  3.5.3 高分辨率物理图谱的制作61

  3.5.4 序列测定62

  3.5.5 基因定位63

 3.6 功能基因组学63

  3.6.1 功能基因组学的概念63

  3.6.2 蛋白质组学64

  3.6.3 生物信息学68

  提要69

  思考题70

第四章 DNA的生物合成72

 4.1 DNA复制的概况72

  4.1.1 DNA的半保留复制72

  4.1.2 复制的起点和方向73

 4.2 原核生物DNA的复制74

  4.2.1 参与原核生物DNA复制的酶和

  蛋白质74

  4.2.2 复制的起始80

  4.2.3 DNA链的延伸81

  4.2.4 复制的终止84

 4.3 真核生物DNA的复制84

  4.3.1 参与真核生物DNA复制的酶和

  蛋白质84

  4.3.2 真核生物DNA复制的特点86

  4.3.3 真核生物DNA复制的过程86

 4.4 DNA复制的其他方式90

  4.4.1 滚环复制90

  4.4.2 取代环复制90

  4.4.3 线形DNA末端复制的方式92

 4.5 DNA复制的高度忠实性93

 4.6 逆转录作用93

  4.6.1 逆转录病毒的结构94

  4.6.2 cDNA的合成96

  4.6.3 原病毒DNA的整合97

  4.6.4 逆转录作用的生物学意义98

 4.7 原核生物DNA复制的调控99

 4.8 真核生物DNA复制的调控99

  4.8.1 SV40病毒DNA复制的调控100

  4.8.2 酵母染色体DNA复制的调控100

 4.9 DNA的体外合成——聚合酶链式反应101

  4.9.1 PCR的基本原理101

  4.9.2 PCR反应体系的优化101

  4.9.3 PCR技术的扩展102

  提要103

  思考题105

第五章 DNA的损伤与修复107

 5.1 DNA损伤的产生107

  5.1.1 DNA分子的自发性损伤107

  5.1.2 物理因素引起的DNA损伤109

  5.1.3 化学因素引起的DNA损伤111

  5.1.4 生物因素引起的DNA损伤113

  5.1.5 环境诱变剂及其应用114

 5.2 基因的突变114

  5.2.1 突变的类型114

  5.2.2 突变的回复和校正116

  5.2.3 诱变剂和致癌剂的检测117

 5.3 DNA损伤的修复118

  5.3.1 直接修复118

  5.3.2 碱基切除修复120

  5.3.3 核苷酸切除修复121

  5.3.4 错配修复125

  5.3.5 双链断裂的修复127

 5.4 损伤跨越129

  5.4.1 重组跨越129

  5.4.2 跨越合成130

 5.5 DNA缺陷修复与癌症的关系131

 提要132

 思考题133

第六章 DNA重组和克隆134

 6.1 同源重组134

  6.1.1 同源重组的分子模型135

  6.1.2 细菌的基因转移与重组137

  6.1.3 细菌同源重组的酶学机制138

  6.1.4 真核生物的同源重组140

 6.2 位点特异性重组142

  6.2.1 位点特异性重组的机制142

  6.2.2 λ噬菌体DNA的整合与切除143

  6.2.3 细菌的特异位点重组144

  6.2.4 免疫球蛋白基因的V(D)J重组

  144

 6.3 转座重组147

  6.3.1 转座子的概念147

  6.3.2 原核生物的转座子147

  6.3.3 真核生物的转座子150

 6.4 逆转座子153

  6.4.1 逆转座子的结构153

  6.4.2 逆转座子的生物学意义156

 6.5 转座的分子机制156

  6.5.1 非复制型转座157

  6.5.2 复制型转座157

 6.6 DNA克隆159

  6.6.1 用于DNA克隆的工具酶159

  6.6.2 目的基因的来源161

  6.6.3 常用的克隆载体161

  6.6.4 DNA分子的体外连接163

  6.6.5 重组子导入受体细胞165

  6.6.6 重组子的筛选165

  6.6.7 基因组文库的构建167

  6.6.8 cDNA文库的构建168

 6.7 克隆基因的表达168

  6.7.1 检测表达产物的方法169

  6.7.2 外源基因在原核细胞中的表达170

  6.7.3 外源基因在真核细胞中的表达172

 6.8 转基因植物和转基因动物175

  6.8.1 转基因植物175

  6.8.2 转基因动物177

  提要178

  思考题180

第七章 RNA的生物合成181

 7.1 RNA生物合成的概况181

 7.2 原核生物的转录182

  7.2.1 原核生物的RNA聚合酶182

  7.2.2 转录起始位点的结构184

  7.2.3 转录起始的过程185

  7.2.4 RNA链的延伸186

  7.2.5 转录的终止188

 7.3 真核生物的转录189

  7.3.1 真核生物转录的特点189

  7.3.2 真核生物的RNA聚合酶190

  7.3.3 RNA聚合酶Ⅱ催化的转录191

  7.3.4 RNA聚合酶I催化的转录195

  7.3.5 RNA聚合酶Ⅲ催化的转录196

 7.4 转录校对198

 7.5 转录过程的选择性抑制198

  7.5.1 碱基类似物198

  7.5.2 DNA模板功能的抑制剂199

  7.5.3 RNA聚合酶的抑制剂199

 7.6 RNA复制200

  7.6.1 RNA复制的特点200

  7.6.2 双链RNA病毒的RNA复制201

  7.6.3 正链RNA病毒的RNA复制201

  7.6.4 负链RNA病毒的RNA复制202

  7.6.5 无模板的RNA合成203

  提要203

  思考题204

第八章 转录产物的加工205

 8.1 原核生物RNA的转录后加工205

  8.1.1 原核生物tRNA前体的加工205

  8.1.2 原核生物rRNA前体的加工206

  8.1.3 原核生物mRNA前体的加工207

 8.2 真核生物tRNA前体的转录后加工208

  8.2.1 真核生物tRNA前体的结构特点208

  8.2.2 真核生物tRNA前体的加工过程208

 8.3 真核生物rRNA前体的转录后加工209

  8.3.1 rRNA基因的结构209

  8.3.2 rRNA前体的核苷酸修饰210

  8.3.3 rRNA前体的剪切211

 8.4 真核生物mRNA前体的加工211

  8.4.1 形成5′端帽子结构212

  8.4.2 形成3′端的多聚腺苷酸213

  8.4.3 断裂基因的拼接215

 8.5 不同类型内含子的比较219

  8.5.1 Ⅰ型内含子219

  8.5.2 Ⅱ型内含子220

  8.5.3 内含子剪接机制的比较221

 8.6 核酶221

  8.6.1 核酶的发现221

  8.6.2 核酶的类型222

  8.6.3 核酶的结构222

  提要223

  思考题224

第九章 蛋白质的生物合成226

 9.1 蛋白质生物合成的概述226

  9.1.1 mRNA是蛋白质合成的模板226

  9.1.2 tRNA是氨基酸的运载体227

  9.1.3 核糖体是蛋白质合成的场所228

  9.1.4 参与蛋白质合成的各种辅因子229

 9.2 遗传密码的破译230

  9.2.1 遗传密码是三联体230

  9.2.2 用人工合成的多聚核苷酸破译遗传密码231

  9.2.3 用人工合成的三核苷酸破译遗传密码232

 9.3 遗传密码的特性233

  9.3.1 遗传密码是连续排列的三联体233

  9.3.2 起始密码与终止密码233

  9.3.3 遗传密码的简并性233

  9.3.4 遗传密码的变偶性233

  9.3.5 遗传密码的通用性234

  9.3.6 遗传密码的防错系统235

  9.3.7 开放阅读框235

 9.4 氨酰-tRNA的合成235

  9.4.1 合成氨酰-tRNA的反应235

  9.4.2 氨酰-tRNA合成酶的特异性237

 9.5 原核生物的蛋白质合成238

  9.5.1 原核生物肽链合成的起始238

  9.5.2 原核生物肽链的延伸239

  9.5.3 原核生物肽链合成的终止241

 9.6 真核生物的蛋白质合成243

  9.6.1 真核生物肽链合成的起始243

  9.6.2 真核生物肽链的延伸246

  9.6.3 真核生物肽链合成的终止246

 9.7 蛋白质生物合成的抑制剂246

  9.7.1 原核生物肽链合成的抑制剂246

  9.7.2 真核生物肽链合成的抑制剂247

  9.7.3 作用于原核生物和真核生物的肽链合成抑制剂247

  提要248

  思考题249

第十章 肽链的加工和输送250

 10.1 肽链的加工250

  10.1.1 肽链的剪接250

  10.1.2 氨基酸残基的修饰251

  10.1.3 多肽链的折叠254

 10.2 肽链的定向输送258

  10.2.1 共翻译途径258

  10.2.2 翻译后途径261

  提要266

  思考题267

第十一章 原核生物基因表达的调控268

 11.1 原核生物基因表达调控的概述268

 11.2 DNA水平的调控269

  11.2.1 细菌DNA重排对基因表达的影响269

  11.2.2 σ因子对原核生物转录起始的调控269

  11.3 操纵子对基因表达的调控271

  11.3.1 操纵子的基本结构271

  11.3.2 乳糖操纵子272

  11.3.3 阿拉伯糖操纵子274

  11.3.4 色氨酸操纵子275

 11.4 转录终止阶段的调控278

 11.5 翻译水平的调控279

  11.5.1 mRNA结构对基因表达的调控279

  11.5.2 mRNA稳定性对翻译的调节280

  11.5.3 反义RNA对翻译的调控281

  11.5.4 蛋白质合成的自体调控282

  11.5.5 严谨反应与CRISPR系统的调控284

 11.6 核开关和群体感应285

  11.6.1 核开关286

  11.6.2 群体感应286

  提要287

  思考题288

第十二章 真核生物基因表达的调控289

 12.1 真核生物基因表达调控的特点289

 12.2 染色体水平的调控290

  12.2.1 异染色质化对基因活性的影响290

  12.2.2 组蛋白对基因活性的影响290

  12.2.3 非组蛋白对基因活性的影响294

  12.2.4 核基质对基因活性的影响295

  12.2.5 基因丢失296

  12.2.6 基因扩增296

 12.3 染色体重排296

 12.4 DNA水平的调控297

  12.4.1 DNA甲基化297

  12.4.2 DNA甲基化对转录活性的影响297

 12.5 真核生物转录水平的调控298

  12.5.1 顺式作用元件298

  12.5.2 反式作用因子300

  12.5.3 转录调控的作用机制305

  12.5.4 固醇类激素对基因转录的调控306

 12.6 转录后水平的调控308

  12.6.1 可变剪接308

  12.6.2 反式剪接310

  12.6.3 RNA编辑312

  12.6.4 RNA的转运312

 12.7 翻译水平的调控313

  12.7.1 mRNA稳定性对基因活性的影响313

  12.7.2 翻译起始阶段的调控314

  12.7.3 mRNA的选择性翻译316

  12.7.4 RNA干扰导致的基因沉默316

 12.8 翻译后调控318

 12.9 真核生物发育过程中的基因表达调控320

  12.9.1 母性基因320

  12.9.2 分节基因320

  12.9.3 同源异型基因321

  提要322

  思考题323

  缩略词324

参考文献330

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