随着分子生物学研究的飞速发展,尤其是以微生物为材料的研究成果
层出不穷,使整个微生物遗传学的面貌发生了深刻的变化。陈三凤、刘德
虎编著的《现代微生物遗传学(第2版)》打破传统微生物遗传学的原有结
构,将其与分子遗传学紧密结合,从分子水平上阐述微生物遗传学的基本
原理和研究方法。
本书第二版作为普通高等教育“十一五”**级规划教材,在保留第
一版特色的基础上,新增了酵母双杂交系统、微生物固氮机制、微生物耐
盐机制等内容,并对基因工程等内容进行了删减,使得内容结构更加符合
当前教学工作的需要。
陈三凤、刘德虎编著的《现代微生物遗传学(第2版)》可作为农业院
校、师范院校、综合大学的农业、微生物、环保、食品等专业的教学用书
,也可供相关领域的科研人员参考。

**章 微生物的遗传物质1
**节 证明遗传物质是DNA(有时是RNA)的经典实验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的复制特点和几种主要复制方式7
第三节 原核生物染色体及其复制10
一、原核生物染色体数目和大小10
二、细菌染色体的结构10
三、细菌染色体的复制13
四、细菌染色体的分离机制17
第四节 真核生物染色体及其复制17
一、真核生物染色体的组成和结构19
二、真核生物染色体的复制20
第五节 基因结构和基因组26
一、基因结构和基因概念的发展26
二、基因组学28
三、大肠杆菌的基因组29
四、?X174噬菌体的基因组32
五、真核生物的基因组及其特点33
主要参考文献36
第二章 基因突变和损伤DNA的修复37
**节 基因突变的类型、符号和规律37
一、基因的符号37
二、基因突变的类型38
三、遗传学上常用的几个突变株38
四、基因突变的规律39
第二节 基因突变的分子基础40
一、碱基置换及其对遗传信息的影响40
二、移码突变及其产生41
三、缺失和重复41
第三节 诱变剂和诱变机制41
一、碱基类似物在DNA复制时的掺入41
二、DNA分子上碱基的化学修饰42
三、嵌合剂和移码突变43
四、辐射诱变43
第四节 自发突变和适应突变47
一、突变的自发性的证实47
二、自发突变的机制49
三、适应突变(adaptive mutation)50
第五节 损伤DNA的修复52
一、光修复(photoreactivation)52
二、错配修复(mismatch repair system)53
三、切除修复(excision repair)54
四、重组修复(recombination repair)56
五、交联修复 (repair of interstrand cross?links in DNA)57
六、SOS修复57
七、链断裂的修复60
主要参考文献62
第三章 病毒遗传分析63
**节 T4噬菌体63
一、T4噬菌体的形态结构63
二、T4噬菌体的基因组和遗传图谱63
三、研究噬菌体感染的方法64
四、重组测验(recombination test)66
第二节 λ噬菌体71
一、λ噬菌体的生活周期71
二、λ噬菌体基因组72
三、λ噬菌体的复制74
四、λ噬菌体基因的转录和调控74
五、溶源途径和裂解途径的遗传调控75
六、λ噬菌体的溶源化和诱导78
第三节 反转录病毒80
一、反转录病毒的毒粒结构80
二、反转录病毒的生活周期80
三、反转录病毒的基因组81
四、反转录过程中DNA双链的合成和LTR的产生82
五、病毒线性DNA整合到寄主细胞基因组83
六、原病毒的基因表达85
主要参考文献87
第四章 细菌基因转移和基因重组89
**节 转化89
一、自然转化89
二、人工转化93
三、利用转化绘制遗传图94
第二节 接合作用95
一、接合现象的发现与证实96
二、F质粒的结构及其在细胞中的存在状态98
三、F质粒与接合作用99
四、中断杂交试验和基因定位101
五、其他细菌中的接合作用103
第三节 转导106
一、普遍性转导106
二、局限性转导111
主要参考文献113
第五章 质粒114
**节 质粒的发现和命名114
一、质粒的发现114
二、质粒的命名原则115
第二节 质粒编码的遗传表型115
一、致育质粒115
二、抗药性质粒115
三、产生抗生素的质粒和产生细菌素的质粒116
四、产生毒素的质粒117
五、降解质粒117
六、致病性质粒117
七、共生固氮质粒118
八、隐蔽质粒118
第三节 质粒的检测118
一、质粒消除119
二、遗传转移120
三、分子杂交120
四、质粒的分离、检测与纯化120
第四节 质粒的复制和调节122
一、质粒的大小和拷贝数122
二、质粒的复制123
三、质粒复制的调控125
四、质粒之间的不相容性128
五、质粒的稳定性(细胞分裂中的质粒分配)131
六、质粒的转移性133
七、IncP组质粒的特征和接合转移136
八、广寄主范围质粒载体138
九、F质粒与细菌人工染色体(BAC)140
主要参考文献141
第六章 微生物中的转座因子143
**节 细菌转座因子的类型和结构144
一、插入序列144
二、细菌转座子146
三、细菌转座因子的插入机制、转座模型148
四、Mu噬菌体的转座153
五、细菌接合型转座子(conjugative transposon)156
第二节 细菌转座因子的遗传效应和应用158
一、转座因子的遗传效应158
二、转座子的应用158
第三节 丝状真菌中的转座因子161
一、 丝状真菌中的转座现象161
二、丝状真菌中的转座因子类型162
第四节 酵母中的转座因子167
一、Ty因子在酵母基因组中的分布情况167
二、Ty因子的分子结构和转录168
三、Ty因子的转座机制169
四、Ty因子转座的遗传效应170
主要参考文献171
第七章 放线菌遗传173
**节 链霉菌的染色体173
一、链霉菌的染色体DNA173
二、链霉菌染色体的缺失、扩增和重排174
第二节 链霉菌中的质粒、转座因子和噬菌体178
一、链霉菌中的质粒178
二、链霉菌中的转座因子185
三、链霉菌中的噬菌体186
第三节 链霉菌的接合作用186
一、链霉菌基因重组的发现186
二、天蓝色链霉菌中的性别体制和遗传重组186
三、链霉菌的遗传分析方法和基因连锁图的制作190
四、链霉菌与大肠杆菌之间的接合作用196
第四节 链霉菌的转化和原生质体融合196
一、原生质体融合196
二、转化和转染196
主要参考文献197
第八章 酵母菌遗传199
**节 酵母菌的基因组和染色体199
一、酵母菌的基因组199
二、酵母菌的染色体结构199
第二节 酵母线粒体基因组及其遗传204
一、呼吸缺陷突变株204
二、酵母线粒体基因组的物理图谱及其特点205
第三节 酵母菌中的质粒206
一、2μm质粒206
二、嗜杀现象206
第四节 酵母基因表达的调控207
一、酵母基因的启动子元件208
二、酵母的转录调控因子208
第五节 接合型基因及其基因型转换211
一、酿酒酵母的生活史211
二、酿酒酵母细胞分裂的遗传控制211
三、接合型基因的转换215
第六节 酵母菌的载体系统220
一、克隆载体220
二、酵母菌的表达载体(YXp)223
三、酵母菌的分泌载体(YSp)223
第七节 酵母双杂交系统223
一、酵母双杂交系统原理223
二、酵母双杂交系统的组成和特点224
三、酵母双杂交系统的应用227
主要参考文献227
第九章 丝状真菌的遗传229
**节 粗糙脉孢菌(顺序排列四分体)的遗传分析229
一、粗糙脉孢菌的生活史229
二、粗糙脉孢菌有性杂交的四分体遗传分析230
三、粗糙脉孢菌有性杂交的随机孢子分析234
第二节 构巢曲霉(非顺序排列四分体)的遗传分析235
一、构巢曲霉的生活史235
二、构巢曲霉有性杂交的遗传分析236
第三节 真菌的准性生殖237
一、准性生殖的普遍性237
二、准性生殖的过程237
第四节 丝状真菌的遗传物质和基因表达调控241
一、基因组结构241
二、基因结构242
三、基因表达的调控242
第五节 丝状真菌中的质粒243
一、丝状真菌中的天然质粒及其分布243
二、质粒的类型和特征243
三、质粒的遗传245
四、质粒整合到mtDNA245
第六节 丝状真菌的转化及其特点246
一、外源DNA导入丝状真菌的方法246
二、载体及其选择标记246
三、丝状真菌转化子的表达及其稳定性247
主要参考文献247
第十章 原核生物基因表达的调控249
**节 概述249
一、操纵子249
二、阻遏物和激活物249
三、负调控和正调控(negative and positive regulation)250
四、诱导物和共阻遏物(inducer and corepressor)251
第二节 转录水平的调控251
一、细菌的RNA聚合酶251
二、启动子252
三、转录过程253
四、σ因子与转录起始调控255
五、转录的终止和抗终止257
第三节 操纵子类型261
一、大肠杆菌乳糖操纵子的正调控和负调控261
二、半乳糖操纵子的双重调控268
三、阿拉伯糖操纵子的双重调控270
四、色氨酸操纵子的弱化作用272
第四节 转录后的调控276
一、SD序列与翻译效率276
二、重叠基因对翻译的影响277
三、严紧反应277
四、反义RNA的调控作用278
主要参考文献279
第十一章 微生物的固氮调节机制281
**节 固氮菌的种类281
一、自生固氮菌281
二、联合固氮菌281
三、共生固氮菌282
第二节 生物固氮作用282
一、固氮酶的结构283
二、固氮酶催化机制284
第三节 肺炎克氏杆菌固氮基因表达的调控机制286
一、固氮基因的结构286
二、nif基因启动子及其转录特点286
三、铵和氧对NifA蛋白合成和NifA活性的调控287
第四节 根瘤菌固氮基因表达调控291
一、根瘤菌中的结瘤基因291
二、根瘤菌中的固氮基因292
主要参考文献296
第十二章 微生物的耐盐机制298
**节 嗜盐微生物298
一、中度嗜盐菌和**嗜盐菌的种类298
二、Na+对嗜盐菌的影响299
第二节 微生物的盐适应机制299
一、渗透调节299
二、Na+输出系统302
第三节 嗜盐菌的应用307
一、农业中的应用307
二、工业中的应用307
三、环境修复中的应用308
主要参考文献308
第十三章 遗传重组309
**节 遗传重组的类型309
一、同源重组 310
二、位点特异性重组310
三、异常重组310
第二节 同源重组的分子模型310
一、Holliday 双链侵入模型310
二、单链侵入模型(Meselson?Radding模型)312
三、双链断裂修复模型(Szostak模型)313
第三节 大肠杆菌的同源重组314
一、同源重组的起始 (RecBCD核酸酶)315
二、链侵入、同源配对和Holliday结构的形成(RecA蛋白质)316
三、异源双链的扩展(RuvAB)318
四、Holliday 连接体的切割319
第四节 酿酒酵母的同源重组319
一、减数分裂重组320
二、有丝分裂重组320
第五节 同源重组的应用320
第六节 位点特异性重组322
一、λ噬菌体的整合和切除322
二、酵母2μm质粒的位点特异性重组323
三、P1噬菌体的位点特异性重组325
四、同源重组与位点特异性重组的区别326
第七节 异常重组326
一、互补末端的连接327
二、非互补末端的连接327
主要参考文献327