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1核酸的结构和功能1

1.1核酸结构1

1.1.1DNA1

1.1.2RNA2

1.1.3疏水作用3

1.1.4双螺旋的不同形式3

1.1.5超螺旋4

1.1.6变性与杂交6

1.1.7核苷酸链的方向7

1.2DNA复制8

1.2.1解链和复性9

1.2.2复制保真；校对9

1.3染色体复制和细胞分裂10

1.4DNA修复13

1.4.1错配修复13

1.4.2切除修复14

1.4.3重组（复制后）修复14

1.4.4SOS修复16

1.5基因表达16

1.5.1转录16

1.5.2翻译19

1.5.3翻译后事件23

1.6基因组织25

2突变与变异27

2.1变异与进化27

2.1.1彷徨变异实验28

2.1.2影印平板法30

2.1.3细菌的定向突变31

2.2突变的类型31

2.2.1点突变31

2.2.2条件性突变33

2.2.3大片段DNA改变造成的变异33

2.2.4染色体外遗传因子及水平基因转移34

2.3重组34

2.3.1一般性（同源）重组过程的模型34

2.3.2重组过程中的酶36

2.4表型36

2.4.1表型修复38

2.5突变的机制40

2.5.1自发突变40

2.5.2化学诱变剂42

2.5.3紫外线照射43

2.6突变体的分离与鉴定45

2.6.1突变与筛选45

2.6.2影印平板法46

2.6.3其他类型突变株的分离47

2.6.4分子生物学方法47

3基因的表达调控51

3.1基因拷贝数52

3.2转录控制52

3.2.1启动子52

3.2.2终止子，衰减子及反终止子60

3.2.3诱导和抑制：调节蛋白60

3.2.4双组分调节系统67

3.2.5全局调节系统69

3.2.6群体感应70

3.3翻译控制73

3.3.1核糖体结合73

3.3.2密码子用法74

3.3.3应急反应75

3.3.4调节性RNA75

3.4相位变异82

4噬菌体遗传学83

4.1噬菌体的结构84

4.2单链DNA噬菌体85

4.2.1？X17485

4.2.2M1387

4.3RNA噬菌体：MS287

4.4双链DNA噬菌体88

4.4.1T4噬菌体88

4.4.2λ噬菌体89

4.4.3λ噬菌体的裂解和溶源调控94

4.5限制和修饰98

4.6细菌对噬菌体攻击的抗性100

4.7互补和重组100

4.8噬菌体为何如此重要102

4.8.1噬菌体分型102

4.8.2噬菌体治疗103

4.8.3噬菌体展示103

4.8.4自然环境中的噬菌体104

4.8.5细菌毒力和噬菌体转化105

5质粒107

5.1质粒所决定的一些细菌特性107

5.1.1抗生素抗性107

5.1.2大肠杆菌素和细菌素108

5.1.3毒力决定簇108

5.1.4植物相关细菌的质粒109

5.1.5代谢活性109

5.2质粒的分子特性110

5.2.1质粒的复制和控制112

5.2.2分配119

5.2.3宿主范围120

5.2.4质粒不相容性121

5.3质粒的稳定性122

5.3.1质粒完整性122

5.3.2分配123

5.3.3生长率差异126

5.4与表型相关的质粒127

6基因转移129

6.1转化129

6.2接合130

6.2.1接合的机制132

6.2.2F质粒134

6.2.3其他细菌的接合135

6.3转导138

6.3.1特异性转导138

6.4重组140

6.4.1重组的结果140

6.4.2位点特异性和非同源（异常）重组142

6.5嵌合基因和染色体的可塑性142

7基因组的适应性：可移动的基因和相位变化144

7.1插入序列144

7.1.1插入序列的结构144

7.1.2插入序列的出现145

7.2转座子146

7.2.1转座子的结构147

7.2.2整合子149

7.2.3ISCR元件151

7.3转座的机制151

7.3.1复制性转座151

7.3.2非复制性（保守性）转座154

7.3.3转座的调节154

7.3.4转座元件引起的基因激活155

7.3.5Mu：一种转座噬菌体155

7.3.6接合转座子156

7.4相位变化156

7.4.1简单的DNA倒位介导的变化157

7.4.2巢式DNA倒位介导的变化159

7.4.3淋球菌的抗原变异160

7.4.4滑链错配导致的相位变化161

7.4.5不同的DNA甲基化介导的相位变化162

7.5规律性成簇的间隔短回文重复163

8遗传修饰：细菌潜能的开发165

8.1菌株的改良165

8.1.1变异的产生165

8.1.2目标变异菌株的筛选166

8.2初级代谢产物的过量产生166

8.2.1简单途径166

8.2.2分支途径167

8.3次级代谢产物的过量产生169

8.4基因克隆169

8.4.1DNA的剪切与连接170

8.4.2质粒载体171

8.4.3λ噬菌体载体174

8.4.4大片段的克隆175

8.4.5M13噬菌体载体176

8.5基因文库176

8.5.1基因组文库的构建177

8.5.2基因文库的筛选178

8.5.3PCR产物的克隆179

8.5.4cDNA文库的构建180

8.6克隆基因的表达181

8.6.1表达载体181

8.6.2新基因的获得182

8.6.3其他的细菌宿主184

8.6.4新疫苗186

8.7基因技术的其他应用186

9细菌研究的遗传学方法187

9.1代谢途径187

9.1.1互补187

9.1.2营养共生188

9.2微生物生理学189

9.2.1报道基因190

9.2.2染色质免疫沉淀191

9.2.3细胞分裂192

9.2.4移动性和趋化性193

9.2.5细胞分化194

9.3细菌毒力197

9.3.1细菌致病的全面机制197

9.3.2毒力基因的发现198

9.4特异性突变204

9.4.1基因替代204

9.4.2反义RNA205

9.5分类学、进化和流行病学206

9.5.1分子分类206

9.5.2GC含量206

9.5.3 16S rRNA206

9.5.4变性梯度凝胶电泳和温度梯度凝胶电泳208

9.5.5应用PCR进行诊断208

9.5.6分子流行病学209

10基因组的基因定位及其他214

10.1基因定位214

10.1.1接合分析214

10.1.2基因文库216

10.1.3限制作图和脉冲场电凝胶电泳217

10.2DNA序列分析217

10.2.1Sanger测序法218

10.2.2染料终止法测序220

10.2.3焦磷酸测序221

10.2.4大规模平行测序221

10.3基因组测序223

10.3.1基因组测序策略223

10.3.2功能相关的序列224

10.3.3宏基因组学228

10.4比较基因组学229

10.4.1微阵列231

10.5基因表达分析232

10.5.1转录分析232

10.5.2翻译分析236

10.6代谢组学238

10.7系统生物学和合成基因组学239

10.7.1系统生物学239

10.7.2合成基因组学239

10.8结论240

A补充书目241

B常用缩写245

C词汇表249

D酶及其他蛋白质261

E基因265

F标准遗传密码269

G菌种271