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《细菌分子遗传学（原书第五版）》是经典著作《细菌分子遗传学》的第五版（第一版于1989年出版），全书共十章。本书清晰透彻地阐述了细菌分子遗传学的基本概念、基本原理和研究方法，着重于从分子水平分析了细菌的遗传和变异机制。 本书尤其注重经典理论和*研究进展、实际应用的有机结合，内容翔实，实用性强。

主译自序

前言

1核酸的结构和功能

1?1核酸结构

1?1?1DNA

1?1?2RNA

1?1?3疏水作用

1?1?4双螺旋的不同形式

1?1?5超螺旋

1?1?6变性与杂交

1?1?7核苷酸链的方向

1?2DNA复制

1?2?1解链和复性

1?2?2复制保真；校对

1?3染色体复制和细胞分裂

1?4DNA修复

1?4?1错配修复

1?4?2切除修复

1?4?3重组（复制后）修复

1?4?4SOS修复

1?5基因表达

1?5?1转录

1?5?2翻译

1?5?3翻译后事件

1?6基因组织

2突变与变异

2?1变异与进化

2?1?1彷徨变异实验

2?1?2影印平板法

2?1?3细菌的定向突变

2?2突变的类型

2?2?1点突变

2?2?2条件性突变

2?2?3大片段DNA改变造成的变异

2?2?4染色体外遗传因子及水平基因转移

2?3重组

2?3?1一般性（同源）重组过程的模型

2?3?2重组过程中的酶

2?4表型

2?4?1表型修复

2?5突变的机制

2?5?1自发突变

2?5?2化学诱变剂

2?5?3紫外线照射

2?6突变体的分离与鉴定

2?6?1突变与筛选

2?6?2影印平板法

2?6?3其他类型突变株的分离

2?6?4分子生物学方法

·viii·3基因的表达调控

3?1基因拷贝数

3?2转录控制

3?2?1启动子

3?2?2终止子，衰减子及反终止子

3?2?3诱导和抑制：调节蛋白

3?2?4双组分调节系统

3?2?5全局调节系统

3?2?6群体感应

3?3翻译控制

3?3?1核糖体结合

3?3?2密码子用法

3?3?3应急反应

3?3?4调节性RNA

3?4相位变异

4噬菌体遗传学

4?1噬菌体的结构

4?2单链DNA噬菌体

4?2?1φX174

4?2?2M13

4?3RNA噬菌体： MS2

4?4双链DNA噬菌体

4?4?1T4噬菌体

4?4?2λ噬菌体

4?4?3λ噬菌体的裂解和溶源调控

4?5限制和修饰

4?6细菌对噬菌体攻击的抗性

4?7互补和重组

4?8噬菌体为何如此重要

4?8?1噬菌体分型

4?8?2噬菌体治疗

4?8?3噬菌体展示

4?8?4自然环境中的噬菌体

4?8?5细菌毒力和噬菌体转化

·ix·5质粒

5?1质粒所决定的一些细菌特性

5?1?1抗生素抗性

5?1?2大肠杆菌素和细菌素

5?1?3毒力决定簇

5?1?4植物相关细菌的质粒

5?1?5代谢活性

5?2质粒的分子特性

5?2?1质粒的复制和控制

5?2?2分配

5?2?3宿主范围

5?2?4质粒不相容性

5?3质粒的稳定性

5?3?1质粒完整性

5?3?2分配

5?3?3生长率差异

5?4与表型相关的质粒

6基因转移

6?1转化

6?2接合

6?2?1接合的机制

6?2?2F质粒

6?2?3其他细菌的接合

6?3转导

6?3?1特异性转导

6?4重组

6?4?1重组的结果

6?4?2位点特异性和非同源（异常）重组

6?5嵌合基因和染色体的可塑性

7基因组的适应性： 可移动的基因和相位变化

7?1插入序列

7?1?1插入序列的结构

7?1?2插入序列的出现

7?2转座子

7?2?1转座子的结构

7?2?2整合子

7?2?3ISCR元件

7?3转座的机制

7?3?1复制性转座

7?3?2非复制性（保守性）转座

7?3?3转座的调节

7?3?4转座元件引起的基因激活

7?3?5Mu： 一种转座噬菌体

7?3?6接合转座子

·x·7?4相位变化

7?4?1简单的DNA倒位介导的变化

7?4?2巢式DNA倒位介导的变化

7?4?3淋球菌的抗原变异

7?4?4滑链错配导致的相位变化

7?4?5不同的DNA甲基化介导的相位变化

7?5规律性成簇的间隔短回文重复

8遗传修饰：细菌潜能的开发

8?1菌株的改良

8?1?1变异的产生

8?1?2目标变异菌株的筛选

8?2初级代谢产物的过量产生

8?2?1简单途径

8?2?2分支途径

8?3次级代谢产物的过量产生

8?4基因克隆

8?4?1DNA的剪切与连接

8?4?2质粒载体

8?4?3λ噬菌体载体

8?4?4大片段的克隆

8?4?5M13噬菌体载体

8?5基因文库

8?5?1基因组文库的构建

8?5?2基因文库的筛选

8?5?3PCR产物的克隆

8?5?4cDNA文库的构建

8?6克隆基因的表达

8?6?1表达载体

8?6?2新基因的获得

8?6?3其他的细菌宿主

8?6?4新疫苗

8?7基因技术的其他应用

·xi·9细菌研究的遗传学方法

9?1代谢途径

9?1?1互补

9?1?2营养共生

9?2微生物生理学

9?2?1报道基因

9?2?2染色质免疫沉淀

9?2?3细胞分裂

9?2?4移动性和趋化性

9?2?5细胞分化

9?3细菌毒力

9?3?1细菌致病的全面机制

9?3?2毒力基因的发现

9?4特异性突变

9?4?1基因替代

9?4?2反义RNA

9?5分类学、进化和流行病学

9?5?1分子分类

9?5?2GC含量

9?5?316S rRNA

9?5?4变性梯度凝胶电泳和温度梯度凝胶电泳

9?5?5应用PCR进行诊断

9?5?6分子流行病学

10基因组的基因定位及其他

10?1基因定位

10?1?1接合分析

10?1?2基因文库

10?1?3限制作图和脉冲场电凝胶电泳

10?2DNA序列分析

10?2?1Sanger测序法

10?2?2染料终止法测序

10?2?3焦磷酸测序

10?2?4大规模平行测序

·xii·10?3基因组测序

10?3?1基因组测序策略

10?3?2功能相关的序列

10?3?3宏基因组学

10?4比较基因组学

10?4?1微阵列

10?5基因表达分析

10?5?1转录分析

10?5?2翻译分析

10?6代谢组学

10?7系统生物学和合成基因组学

10?7?1系统生物学

10?7?2合成基因组学

10?8结论

A补充书目

B常用缩写

C词汇表

D酶及其他蛋白质

E基因

F标准遗传密码

G菌种

王凤阳，博士.教授.博士生导师.现任海南大学农学院副院长；海南省热带动物繁育与疫病研究重点实验室（筹）主任；海口市动物基因工程重点实验室负责人。

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1核酸的结构和功能细菌分子遗传学1核酸的结构和功能在阅读本书时，基本的分子生物学知识，尤其是对于核酸和蛋白质的结构和合成的了解是必要的。因此，本章仅对一些相关的概念进行了回顾，同时强调了那些对理解后面章节内容尤为必要的某些重要特性。

1?1核酸结构

1?1?1DNA

细菌的遗传物质为双链DNA，尽管噬菌体（感染细菌的病毒，见第4章）的遗传物质可能是双链DNA、单链DNA或RNA。DNA的组成包括2′?脱氧核糖（经磷酸基团连接形成骨架）和4种杂环的碱基：两种嘌呤［腺嘌呤（A）、鸟嘌呤（G）］和两种嘧啶［胸腺嘧啶（T）、胞嘧啶（C）］（图1?1）。在一个脱氧核糖的5′位置与下一个脱氧核糖的3′位置之间，糖基经磷酸二酯键连接（图1?2），而某一个碱基连接到脱氧核糖的1′位置。恰恰是这4种碱基的排序携带了遗传信息。

图1?1DNA和RNA基本组成结构

图1?1DNA和RNA基本组成结构（续图）

RNA含有核糖而非脱氧核糖，尿嘧啶而非胸腺嘧啶

图1?2DNA结构图解

众所周知，两股链以双螺旋形式相互扭转，碱基位于中心，糖?磷酸盐骨架处于外侧。碱基间的氢键将两股链连接在一起。当腺嘌呤和胸腺嘧啶配对、鸟嘌呤和胞嘧啶配对时，碱基排布使双螺旋始终保持正确构象。一条链由另一条链的镜像组成，这两条链被称为互补。值得注意的是，嘌呤分子大小大于嘧啶分子，这种排布涉及每个位置上的一种嘌呤对应一种嘧啶，因此链间的距离保持恒定。

1?1?2RNA

与DNA的结构不同，RNA包含核糖，却不包含脱氧核糖，包含尿嘧啶，却不包含胸腺嘧啶（图1?1）。通常情况下，仅由于没有合成互补链，RNA被描述为单链。RNA没有阻止其形成双螺旋的固有结构：一条RNA链可以与一条互补的RNA链配对（杂交），或是与一条互补的DNA链配对。一条单链RNA甚至可以自身折叠形成双链区，特别是转移RNA（tRNA）和核糖体RNA（rRNA）都能形成碱基配对区的复杂方式。RNA通过碱基配对形成的二级和三级结构，也能影响基因的表达，这将在第3章进行更详细的讨论。

1?1?3疏水作用

尽管遗传学家强调两条DNA链间氢键的重要性，但这不是影响DNA结构的唯一作用力。碱基的疏水性使之趋向于疏离水相环境。通过碱基的堆叠可以部分达到这一效果（图1?3）。两条链中碱基间疏水作用

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