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第一章 微生物的遗传物质1

第一节 证明遗传物质是DNA（有时是RNA）的三个经典实验1

一、细菌的转化1

二、噬菌体感染实验2

三、病毒重建实验2

第二节 DNA的结构和复制3

一、DNA的结构3

二、DNA的复制6

第三节 原核生物的染色体和复制10

一、原核生物染色体的数目和大小10

二、细菌染色体的结构10

三、细菌染色体的复制12

四、细菌染色体的分离17

第四节 真核生物的染色体和复制18

一、真核生物染色体的组成和结构18

二、真核生物染色体的复制19

一、基因结构和基因概念的发展25

第五节 基因结构和基因组25

二、基因组学28

三、大肠杆菌基因组28

四、X174噬菌体的基因组31

五、真核生物的基因组及其特点32

主要参考文献35

二、基因突变的类型36

一、基因的符号36

第一节 基因突变的类型、符号和规律36

第二章 基因突变和损伤DNA的修复36

三、遗传上常用的几个突变株37

四、基因突变的规律37

第二节 基因突变的分子基础38

一、碱基置换及其对遗传信息的影响38

二、移码突变及其产生39

三、缺失和重复39

第三节 诱变剂和诱变机制39

一、碱基类似物在DNA复制时的掺入40

二、DNA分子上碱基的化学修饰41

三、嵌合剂和移码突变43

四、辐射诱变43

第四节 自发突变和适应性突变45

一、突变的自发性的证实45

二、自发突变的机制48

三、适应性突变49

第五节 损伤DNA的修复50

一、光修复50

二、错配修复51

三、切除修复53

四、重组修复55

五、交联修复55

六、SOS修复55

七、链断裂的修复59

主要参考文献60

二、T4噬菌体的基因组和遗传图谱61

一、T4噬菌体的形态结构61

第一节 T4噬菌体61

第三章 病毒遗传分析61

三、研究噬菌体感染的方法62

四、重组测验64

第二节 λ噬菌体69

一、λ噬菌体的生活周期69

二、λ噬菌体基因组70

三、λ噬菌体的复制70

四、λ噬菌体基因的转录和调控72

五、溶源途径和裂解途径的遗传调控73

六、λ噬菌体的溶源化和诱导75

第三节 反转录病毒77

一、反转录病毒的毒粒结构77

二、反转录病毒的生活周期77

三、反转录病毒的基因组78

四、反转录过程中DNA双链的合成和LTR的产生80

四、病毒线性DNA整合到寄主细胞基因组80

六、原病毒的基因表达80

主要参考文献84

第四章 细菌基因转移和基因重组85

第一节 转化85

一、自然转化85

二、人工转化88

三、利用转化绘制遗传图89

第二节 接合作用91

一、接合现象的发现和证实91

二、F质粒的结构及其在细胞中的存在状态93

三、F质粒与接合作用95

四、中断杂交试验和基因定位98

五、细菌接合作用的普遍性100

第三节 转导103

一、普遍性转导103

二、局限性转导108

主要参考文献109

二、质粒的命名原则111

一、质粒的发现111

第一节 质粒的发现和命名111

第五章 质粒111

第二节 质粒编码的遗传表型112

一、致育质粒112

二、抗药性质粒112

三、产生抗生素的质粒和产生细菌素的质粒113

四、产生毒素的质粒114

五、降解质粒114

六、致病性质粒114

七、共生固氮质粒114

八、隐蔽质粒115

第三节 质粒的检测115

一、质粒消除115

二、遗传转移116

三、分子杂交116

四、质粒的分离、检测与纯化116

第四节 质粒的复制和调节118

二、质粒的复制119

一、质粒的大小和拷贝数119

三、质粒的复制调节121

四、质粒之间的不相容性125

五、质粒的稳定性（细胞分裂中的质粒分配）127

六、质粒的转移性（自我转移质粒和可移动质粒）130

七、IncP组质粒的特征和接合转移132

八、广寄主范围质粒载体134

九、F质粒与细菌人工染色体（BAC）137

主要参考文献138

第六章 放线菌遗传139

第一节 链霉菌属的染色体139

一、链霉菌的染色体DNA139

二、链霉菌染色体的缺失、扩增和重排140

第二节 链霉菌中的质粒、转座因子和噬菌体144

一、链霉菌中的质粒144

二、链霉菌中的转座因子150

一、链霉菌基因重组的发现151

第三节 链霉菌的接合作用151

三、链霉菌中的噬菌体151

二、天蓝色链霉菌中的性别体制和遗传重组152

三、链霉菌的遗传分析方法和基因连锁图的制作157

四、链霉菌与大肠杆菌之间的接合作用161

第四节 链霉菌的转化和原生质体融合161

一、原生质体融合161

二、转化和传染162

主要参考文献163

一、酵母基因组164

第七章 酵母菌的遗传164

第一节 酵母的基因组和染色体164

二、酵母染色体结构165

第二节 酵母线粒体基因组及其遗传169

一、呼吸缺陷突变株169

二、酵母线粒体基因组的物理图谱及其特点169

第三节 酵母中的质粒170

一、酵母中的2μm质粒170

二、嗜杀现象170

一、酵母基因的启动子元件172

第四节 酵母基因表达的遗传调控172

二、酵母的转录调控因子173

第五节 酵母菌的接合型基因及其基因转换175

一、酿酒酵母的生活史175

二、酿酒酵母细胞分裂的遗传控制175

三、接合型基因的转换179

第六节 酵母的载体系统183

一、克隆载体183

三、酵母菌的分泌载体186

二、酵母的表达载体186

主要参考文献187

第八章 丝状真菌的遗传189

第一节 粗糙脉孢菌（顺序排列四分体）的遗传分析189

一、粗糙脉孢菌的生活史189

二、粗糙脉孢菌有性杂交的四分体遗传分析189

三、粗糙脉孢菌有性杂交的随机孢子分析194

二、构巢曲霉有性杂交的遗传分析195

第二节 构巢曲霉（非顺序排列四分体）的遗传分析195

一、构巢曲霉的生活史195

第三节 真菌的准性生殖196

一、准性生殖的普遍性197

二、准性生殖的过程197

第四节 丝状真菌的遗传物质和基因表达调控200

一、基因组结构200

二、基因结构201

三、基因表达的调控201

第五节 丝状真菌中的质粒201

一、丝状真菌中的天然质粒及其分布202

二、质粒的类型和特征202

三、质粒的遗传204

四、质粒整合到mtDNA204

第六节 丝状真菌的转化及其特点205

一、外源DNA导入丝状真菌受体的方法205

二、载体及其选择标记205

主要参考文献206

三、丝状真菌转化子的表达及其稳定性206

第九章 原核生物基因表达的调控207

第一节 概述207

一、 操纵子207

二、 阻遏物和激活物207

第二节 转录水平的调控209

二、 启动子209

一、 细菌的RNA聚合酶209

四、 诱导物和共阻遏物209

三、 负调控和正调控209

三、 转录过程211

四、 σ因子与转录起起始调控211

五、转录的终止和抗终止214

第三节 操纵子类型218

一、大肠杆菌乳糖操纵子的正负调控218

二、半乳糖操纵子的双重调控224

三、阿拉伯糖操纵子的双重调控227

四、色氨酸操纵子的弱化作用229

五、肺炎克氏杆菌的固氮调控232

一、SD序列与翻译效率238

二、重叠基因对翻译的影响238

第四节 转录后的调控238

三、严紧反应239

四、反义RNA的调控作用240

主要参考文献241

第一节 细菌中转座因子的类型242

一、插入序列242

第十章 微生物中的转座因子242

二、细菌转座子244

三、细菌转座因子的插入机制、转座模型246

四、Mu噬菌体的转座252

五、接合型转座子255

第二节 细菌转座因子的遗传效应和应用257

一、转座因子的遗传效应257

二、转座子的应用258

第三节 丝状真菌中的转座因子260

一、反转座子260

二、DNA转座子261

一、Ty因子在酵母基因组中的分布266

二、Ty因子的分子结构和转录266

第四节 酵母中的转座因子266

三、Ty因子的转座机制268

四、Ty因子的遗传性质和遗传效应269

主要参考文献270

第一节 遗传重组的类型272

一、同源重组272

第十一章 遗传重组272

二、位点特异性性重组273

三、异常重组273

第二节 同源重组的分子模型273

一、Holliday双链侵入模型273

二、单链侵入模型273

三、双链断裂修复模型275

第三节 大肠杆菌的同源重组276

一、同源重组的起始（RecBCD核酸酶）277

二、链侵入、同源配对和Holliday结构的形成（RecA蛋白质）278

三、异源双链的扩展（RuvAB）281

四、Holliday连接体的切割281

第四节 酿酒酵母的同源重组281

一、酿酒酵母同源重组282

二、有丝分裂重组282

第五节 同源重组的应用282

第六节 位点特异性重组284

一、λ噬菌体的整合和切除284

二、酵母2μm质粒的位点特异性重组285

三、P1噬菌体的位点特异性重组286

四、同源重组与位点特异性重组的区别288

第七节 异常重组288

一、互补末端的连接288

二、非互补末端的连接288

主要参考文献288

第十二章 基因工程290

第一节 限制性核酸内切酶与连接酶290

一、 限制性核酸内切酶的类型及其命名290

二、DNA连接酶及其连接作用293

一、质粒载体294

二、λ噬菌体载体294

第二节 克隆载体294

三、柯斯质粒载体296

第三节 基因组文库和cDNA文库297

一、基因组文库297

二、cDNA文库299

二、原位杂交302

三、原位放射免疫法302

一、遗传学方法302

第四节 重组DNA的筛选和鉴定302

第五节 DNA的人工合成、扩增和基因定位诱变303

一、DNA的人工合成303

二、DNA扩增304

三、基因的定位诱变304

主要参考文献307

二、原生质体融合育种的特点308

一、原生质体融合技术的发展308

第一节 原生质体融合育种308

第十三章 微生物育种308

三、原生质体融合育种步骤309

第二节 诱变育种311

一、紫外线诱变311

二、激光诱变312

三、离子束诱变312

四、亚硝基胍（NTG）诱变312

五、转座子诱变312

一、利用基因工程技术改良农业微生物菌株313

第三节 基因工程育种313

二、利用基因工程技术改良工业酶的生产菌株314

三、利用基因工程技术提高代谢产物的量315

四、利用基因工程技术生产疫苗315

第四节 基因突变型的检出315

一、 大肠杆菌营养缺陷型的检出315

二、 真菌营养缺陷型的检出316

主要参考文献316