绪论

一、分子生物学的基本含义

二、分子生物学的主要研究内容

三、分子生物学发展简史

四、分子生物学研究现状与发展趋势

五、分子生物学与农业科学的关系

第一章　生物大分子及其相互作用

第一节　生物活性物质的本质

一、生物活性物质的属性

二、生物活性分子的化学本质

三、生物大分子的高聚物特性

第二节　生物大分子内相互作用的化学力

一、生物大分子相互作用的化学力

二、生物大分子内部的共价键

三、氢键

四、离子键

五、二硫键

六、短程力

七、疏水作用

八、配位键

第三节　生物分子的自组装

一、生物分子的共价结构

二、生物大分子的自组装

三、生物大分子的构型与构象

四、膜的组装

五、复杂聚集物的自我装配

第四节　生物分子的相互作用

一、核酸与蛋白质的相互作用

二、蛋白质与蛋白质的相互作用

三、糖与蛋白质的相互作用

四、脂与蛋白质的相互作用

本章小结

复习思考题

第二章　核酸的结构与功能

第一节　细胞内的遗传物质

一、DNA是主要的遗传物质

二、RNA也是遗传物质

第二节　核酸的化学组成与共价结构

一、核酸的化学组成

二、核酸的共价结构

第三节　DNA的高级结构

一、DNA的二级结构

二、DNA的三级结构

第四节　真核生物的染色体及其组装

一、真核生物的染色体

二、染色体中的组蛋白

三、核小体的形成

四、染色质的高级结构

第五节　RNA的高级结构与生物学功能

一、tRNA的高级结构

二、rRNA的高级结构

三、mRNA的高级结构

四、其他RNA的高级结构

五、RNA的生物学功能

第六节　核酸的变性、复性与分子杂交

一、核酸的变性

二、核酸的复性

三、核酸的分子杂交

本章小结

复习思考题

第三章　DNA的生物合成

第一节　DNA复制概况

一、DNA复制的半保留性

二、DNA的半不连续复制

三、复制起点的结构特征

四、多种复制方式

五、RNA引物和酶体系

六、复制的高度忠实性

第二节　原核生物DNA的复制

一、复制的起始

二、复制的延伸

三、复制的终止

第三节　真核生物DNA的复制

一、真核生物DNA复制特点

二、真核生物DNA聚合酶

三、SV40的DNA复制

四、真核生物复制过程中的核小体结构

五、真核生物polγ和线粒体DNA复制

第四节　端粒及其复制

第五节　DNA复制的忠实性及复制调控

一、DNA复制的忠实性

二、DNA复制的调控

第六节　RNA的逆转录

一、逆转录酶的发现

二、逆转录酶的性质

三、逆转录病毒的基因组

四、逆转录的过程

五、逆转录的生物学意义

本章小结

复习思考题

第四章　DNA损伤、修复及重组

第一节　DNA的损伤

一、DNA的自发性损伤

二、物理因素导致的DNA损伤

三、化学因素导致的DNA损伤

第二节　DNA损伤的修复

一、直接修复

二、切除修复

三、错配修复

四、复制后修复

五、SOS修复

第三节　基因突变与生物进化

一、基因突变的类型

二、突变的意义

第四节　DNA重组

一、同源重组

二、位点专一性重组

三、转座重组

本章小结

复习思考题

第五章　RNA生物合成及其转录后加工

第一节　转录概述

第二节　参与RNA转录的模板、酶及其相关因子

一、转录反应的模板

二、DNA指导的RNA聚合酶

三、启动子

四、转录因子

五、终止子

第三节　原核生物RNA的生物合成

一、转录的起始阶段

二、转录的延伸阶段

三、转录的终止阶段

第四节　原核生物RNA的转录后加工

一、原核生物rRNA前体的加工

二、原核生物tRNA前体的加工

三、原核生物mRNA前体的加工

第五节　真核生物RNA的生物合成

一、真核生物RNA转录的特点

二、真核生物RNA聚合酶Ⅱ所催化的转录过程

三、RNA转录的调节控制

四、RNA转录的抑制作用

第六节　真核生物RNA的转录后加工

一、mRNA的转录后加工

二、rRNA转录后的加工

三、tRNA的转录后加工

第七节　RNA的剪接、编辑和再编码

一、RNA的剪接

二、RNA的编辑

三、RNA的再编码

第八节　RNA指导下RNA的生物合成

一、噬菌体Qβ RNA的复制

二、病毒RNA复制的主要方式

本章小结

复习思考题

第六章　蛋白质生物合成、转运与降解

第一节　遗传密码

一、遗传密码的解读

二、遗传密码子的特性

三、密码子与反密码子的相互识别

四、密码子的变异与使用

第二节　参与蛋白质合成的RNA、酶和有关装置

一、tRNA

二、rRNA和核糖体

三、mRNA

第三节　蛋白质生物合成的机制

一、与蛋白质合成相关的重要蛋白质因子

二、氨基酸的活化与转运

三、原核生物蛋白质生物合成机制

四、真核生物蛋白质生物合成机制

五、新生多肽链的折叠与加工

六、蛋白质合成的忠实性

七、蛋白质生物合成的调节

八、蛋白质生物合成的抑制物

第四节　蛋白质的转运

一、蛋白质的信号肽与跨膜运输

二、线粒体和叶绿体蛋白质的跨膜转运

三、核定位蛋白的跨膜转运

四、细菌蛋白质的跨膜转运

第五节　蛋白质的降解

一、非特异性降解途径

二、特异性降解途径

三、蛋白质降解的生物学意义

本章小结

复习思考题

第七章　系统分子生物学

第一节　基因、基因组与基因组学

一、基因

二、基因组与基因组学

三、原核生物基因组

四、真核生物基因组

五、基因组计划研究概况

第二节　转录组与转录组学

一、转录组与转录组学的定义

二、转录组学的主要研究内容

三、转录组学的研究方法

四、转录组学的研究进展

第三节　蛋白质组与蛋白质组学

一、蛋白质组与蛋白质组学的诞生

二、蛋白质组学的主要研究内容及技术路线

三、我国蛋白质组学的研究现状

四、蛋白质组学发展趋势

第四节　代谢组与代谢组学

一、代谢组与代谢组学的诞生

二、代谢组学的研究方法

三、代谢组学的应用及其发展趋势

第五节　系统分子生物学

一、系统分子生物学的主要技术平台

二、系统分子生物学的基本工作流程

三、系统分子生物学的应用

本章小结

复习思考题

第八章　原核生物基因表达调控

第一节　原核生物基因表达调控概述

一、基因表达调控的意义

二、原核生物基因表达调控的特点与方式

三、原核生物基因表达调控的几个重要概念

第二节　乳糖操纵子

一、乳糖操纵子的调节机制

二、阻遏蛋白作用机制

第三节　色氨酸操纵子

一、色氨酸操纵子的阻遏系统

二、色氨酸操纵子的弱化系统

第四节　其他操纵子

一、阿拉伯糖操纵子

二、组氨酸操纵子

三、基因表达的时序控制

第五节　转录水平其他调控方式

一、σ因子的调节作用

二、组蛋白类似蛋白的调节作用

三、转录调控因子的调节作用

四、抗终止因子的调节作用

第六节　转录后水平调控方式

一、mRNA自身结构元件对翻译起始的调节

二、mRNA稳定性对转录水平的影响

三、调节蛋白的调控作用

四、反义RNA的调节作用

五、稀有密码子对翻译的影响

六、重叠基因对翻译的影响

七、翻译的阻遏

八、魔斑核苷酸水平对翻译的影响

本章小结

复习思考题

第九章　真核生物基因表达调控

第一节　真核生物基因表达调控的特点

第二节　真核生物DNA水平上的基因表达调控

一、基因扩增

二、基因重排

三、基因丢失

第三节　真核生物转录水平上的基因表达调控

一、真核生物基因的基础转录调控

二、真核生物基因转录水平的顺式调控

三、真核生物基因转录水平的反式调控

第四节　真核生物转录后水平上的基因表达调控

第五节　真核生物翻译水平上的基因表达调控

一、翻译调控

二、翻译起始调节与5′－UTR结构相关

三、蛋白质磷酸化对翻译效率的影响

四、3′－UTR结构对mRNA稳定性调控

五、mRNA的细胞质定位

第六节　真核生物翻译后水平上的基因表达调控

本章小结

复习思考题

第十章　分子生物学技术发展及其在农业科学中的应用

第一节　PCR技术发展及其在农业科学中应用

一、基本原理

二、PCR技术的发展

三、PCR技术在农业科学中的应用

第二节　分子标记技术发展及其在农业科学中的应用

一、分子标记技术的主要特点

二、主要分子标记技术的基本原理

三、分子标记技术在农业科学中的应用

第三节　基因表达谱研究技术发展及其在农业科学中的应用

一、mRNA差异显示技术

二、抑制消减杂交技术

三、cDNA-AFLP技术

四、基因表达系列分析技术

五、微阵列技术

第四节　反义RNA技术发展及其在农业科学中的应用

一、反义RNA的概念和调控方式

二、反义RNA在农业科学中的应用

第五节　基因敲除技术发展及其在农业科学中的应用

一、基因敲除的概念和原理

二、基因敲除技术在农业科学上的应用

第六节　生物芯片技术发展及其在农业科学中的应用

一、生物芯片的主要类型

二、生物芯片技术的基本要点

三、生物芯片技术在农业科学中的应用

本章小结

复习思考题

附录

附录1　分子生物学相关诺贝尔奖获奖情况

附录2　主要分子生物信息学软件

附录3　主要分子生物信息学网站

附录4　分子生物学常用词英汉对照

主要参考文献