目錄
前言
第1章 緒論 1
1.1 遺傳與變異 1
1.1.1 遺傳和變異的概念 1
1.1.2 遺傳和變異的關(guān)系 2
1.1.3 遺傳學(xué)的研究任務(wù) 2
1.2 遺傳學(xué)的誕生與發(fā)展 2
1.2.1 古代遺傳學(xué)知識(shí)的積累 2
1.2.2 近代遺傳學(xué)的奠基 3
1.2.3 遺傳學(xué)的誕生 4
1.2.4 遺傳學(xué)的發(fā)展 5
1.3 遺傳學(xué)與其他學(xué)科的關(guān)系 8
1.3.1 遺傳學(xué)與生命科學(xué)其他分支學(xué)科的關(guān)系 8
1.3.2 遺傳學(xué)與非生命學(xué)科之間的關(guān)系 8
1.4 遺傳學(xué)在國民經(jīng)濟(jì)中的意義 8
1.4.1 遺傳學(xué)與農(nóng)牧業(yè)的關(guān)系 8
1.4.2 遺傳學(xué)與工業(yè)的關(guān)系 9
1.4.3 遺傳學(xué)與醫(yī)學(xué)的關(guān)系 9
1.4.4 遺傳學(xué)與能源開友和環(huán)境保護(hù)的關(guān)系 9
參考文獻(xiàn) 10
思考題 10
第2章 孟德爾定律 11
2.1 分離定律 12
2.1.1 孟德爾試驗(yàn) 12
2.1.2 孟德爾假說 15
2.1.3 孟德爾假說的驗(yàn)證 16
2.1.4 分離的普遍性 18
2.1.5 分離規(guī)律的意義 19
2.2 自由組合定律 19
2.2.1 孟德爾試驗(yàn) 20
2.2.2 自由組合假設(shè)的驗(yàn)證 21
2.2.3 兩對(duì)相對(duì)性狀的自由組合 22
2.2.4 自由組合的普遍性 22
2.2.5 自由組合規(guī)律的意義 23
2.3 遺傳學(xué)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)處理 23
2.3.1 概率原理與應(yīng)用 24
2.3.2 二項(xiàng)式展開 25
2.3.3 好適度的測驗(yàn) 26
2.3.4 X測驗(yàn)及應(yīng)用 27
2.4 孟德爾規(guī)律的補(bǔ)充和發(fā)展 28
2.4.1 環(huán)境與基因作用的關(guān)單 28
2.4.2 顯隱性關(guān)系的相對(duì)性 31
2.4.3 復(fù)等位現(xiàn)象 33
2.4.4 致死基因 36
2.4.5 非等位基因間的相互作用 37
2.4.6 基因的作用與性狀的表現(xiàn) 41
參考文獻(xiàn) 42
思考題 43
第3章 核型與核型分析 47
3.1 染色質(zhì)和染色體 47
3.1.1 常染色質(zhì)和異染色質(zhì) 47
3.1.2 染色體的結(jié)構(gòu)模型 48
3.1.3 染色體的形態(tài)結(jié)構(gòu) 49
3.1.4 染色體的類型 51
3.1.5 染色體數(shù)量 52
3.2 核型分析 53
3.2.1 核型 53
3.2.2 核型分析 54
3.2.3 組型 55
3.3 染色體的分帶 55
染色體顯帶技術(shù) 56
3.4 人類染色體命名國際標(biāo)準(zhǔn)化 59
3.4.1 核型描述 59
3.4.2 染色體顯帶的命名 60
3.4.3 顯帶染色體結(jié)構(gòu)變化的描述 62
參考文獻(xiàn) 63
思考題 64
第4章 連鎖與交換 65
4.1 連鎖與交換規(guī)律 65
4.1.1 連鎖與交換現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn) 65
4.1.2 摩爾根的實(shí)驗(yàn) 67
4.1.3 基因連鎖和交換定律 69
4.1.4 基因連鎖和交換定律的實(shí)質(zhì) 69
4.1.5 基因重組與染色體交換的證據(jù) 70
4.1.6 連鎖與交換定律的實(shí)踐意義和理論意義 72
4.2 重組率及其測定 73
4.2.1 交換值與重組率 73
4.2.2 重組率的測定 74
4.2.3 影響交換值的因素 75
4.3 連鎖分析與連鎖遺傳圖 76
4.3.1 連鎖分析 77
4.3.2 干擾和并發(fā)系數(shù) 80
4.3.3 遺傳連鎖圖 81
4.3.4 染色單體干涉 81
4.4 細(xì)菌和噬菌體的連鎖遺傳分析 83
4.4.1 細(xì)菌的連鎖遺傳分析 83
4.4.2 噬菌體的連鎖遺傳分析 95
4.5 真菌的連鎖遺傳分析 98
4.5.1 著絲粒作圖 98
4.5.2 二對(duì)基因的遺傳分析 100
4.6 交換和重組的主要類型 104
4.6.1 交換方式 104
4.6.2 遺傳重組 106
參考文獻(xiàn) 120
思考題 120
第5章 性別決定與性相關(guān)遺傳 126
5.1 性染色體與性別決定 126
5.1.1 性染色體 126
5.1.2 性別決定方式 127
5.1.3 劑量補(bǔ)償效應(yīng) 131
5.2 性相關(guān)遺傳 134
5.2.1 伴性遺傳 134
5.2.2 從性遺傳 138
5.2.3 限性遺傳 139
5.3 性染色體畸變引起的人類性別異常 139
5.3.1 元氏綜合征 139
5.3.2 特納綜合征 140
5.3.3 XYY 綜合征 141
5.3.4 X 三體及多X 綜合征 141
5.3.5 脆性X 染色體綜合征 142
5.3.6 兩性畸形 142
參考文獻(xiàn) 144
思考題 144
第6章 染色體畸變 147
6.1 染色體結(jié)構(gòu)的改變與遺傳 147
6.1.1 缺失 147
6.1.2 重復(fù) 151
6.1.3 倒位 153
6.1.4 易位 156
6.1.5 染色體結(jié)構(gòu)變異的發(fā)生機(jī)理 161
6.2 染色體數(shù)目的改變與遺傳 162
6.2.1 染色體組與染色體倍性 162
6.2.2 整倍體 162
6.2.3 非整倍體 168
參考文獻(xiàn) 170
思考題 170
第7章 基因的結(jié)構(gòu)與功能 173
7.1 病毒的基因結(jié)構(gòu) 173
7.2 原核生物的基因結(jié)構(gòu) 174
7.2.1 啟動(dòng)子 174
7.2.2 起錄點(diǎn)、SD 順序及起譯點(diǎn) 175
7.2.3 終止子 176
7.3 真核生物的基因結(jié)構(gòu) 177
7.3.1 啟動(dòng)子 178
7.3.2 增強(qiáng)子 179
7.3.3 起錄點(diǎn)、核糖體結(jié)合順序與起譯點(diǎn)179
7.3.4 終止子 180
7.4 基園的微細(xì)結(jié)構(gòu) 180
7.4.1 擬等位基因 181
7.4.2 T4 突變型的重組測驗(yàn) 181
7.4.3 互補(bǔ)測驗(yàn) 183
7.5 基園的功能 184
7.5.1 基因與DNA 184
7.5.2 基因的功能類型 186
7.5.3 先天性代謝缺陷 187
7.5.4 生化突變型與一個(gè)基因一種酶假說 187
7.5.5 基因的作用與性狀的表達(dá) 189
參考文獻(xiàn) 190
思考題 191
第8章 基因突變194
8.1 基因突變的類型194
8.1.1 羊點(diǎn)突變和多點(diǎn)突變 194
8.1.2 移碼突變與動(dòng)態(tài)突變 195
8.1.3 堿基置換、移碼和大段損傷 195
8.1.4 同義、錯(cuò)義和無義突變 195
8.1.5 條件型和非條件型突變 196
8.1.6 正向突變和回復(fù)突變 196
8.1.7 其他 197
8.2 基因突變的特點(diǎn) 197
8.2.1 突變的隨機(jī)性 197
8.2.2 突變的稀有性 198
8.2.3 突變的多方向性 198
8.2.4 突變的可逆性 198
8.2.5 突變的重演性 199
8.2.6 突變的平行性 199
8.2.7 突變的獨(dú)立性 200
8.2.8 突變的有利性與有害性 200
8.3 基因突變的分子機(jī)理 200
8.3.1 白發(fā)突變 200
8.3.2 化學(xué)誘變 203
8.3.3 物理誘變 206
8.3.4 突變的回復(fù) 208
8.4 DNA 損傷及其修復(fù) 209
8.4.1 DNA 損傷的類型 209
8.4.2 DNA 損傷的修復(fù) 209
8.5 基因突變的檢出 212
8.5.1 細(xì)菌營養(yǎng)缺陷型突變體的檢出 213
8.5.2 真菌營養(yǎng)缺陷型突變體的檢出 214
8.5.3 果蠅突變體的檢出 216
8.5.4 植物突變體的檢出 216
參考文獻(xiàn) 218
思考題 219
第9章 基因定位 220
9.1 遺傳標(biāo)記 220
9.1.1 形態(tài)標(biāo)記 220
9.1.2 細(xì)胞學(xué)標(biāo)記 221
9.1.3 生化標(biāo)記 221
9.1.4 免疫學(xué)標(biāo)記 221
9.1.5 分子遺傳標(biāo)記 221
9.2 基因定位 225
9.2.1 染色體定位 225
9.2.2 基因在染色體上的定位 230
參考文獻(xiàn) 235
思考題 235
第10章 基因組與基因組學(xué) 238
10.1 基因組 238
10.1.1 什么是基因組 238
10.1.2 基因組序列復(fù)雜性 239
10.1.3 真核生物基因組 244
10.1.4 原核生物基因組 247
10.1.5 人類基因組 247
10.2 人類基因組計(jì)劃 249
10.2.1 人類基因組計(jì)劃簡介 250
10.2.2 基因組作圖 251
10.2.3 基因組DNA 大規(guī)模序 253
10.2.4 人類基因組計(jì)劃的影響 256
10.2.5 基因組計(jì)劃下一步方向 256
10.3 基因組學(xué) 258
10.3.1 基因組學(xué)概念 258
10.3.2 結(jié)構(gòu)基因組學(xué) 258
10.3.3 功能基因組學(xué) 261
10.3.4 比較基因組學(xué) 263
10.3.5 開展基因組學(xué)研究的意義 264
10.4 生物信息學(xué)在基因組學(xué)中的應(yīng)用 264
10.4.1 生物信息學(xué)概述 265
10.4.2 生物信息學(xué)主要研究內(nèi)容 265
10.4.3 生物信息學(xué)與基因組研究相關(guān)的數(shù)據(jù)庫及軟件 266
10.4.4 生物信息學(xué)的發(fā)展展望 269
參考文獻(xiàn) 270
思考題 270
第11章 蛋白質(zhì)組與蛋白質(zhì)組學(xué) 272
11.1 蛋白質(zhì)組與功能基因組 272
11.1.1 蛋白質(zhì)組研究的發(fā)展簡史 272
11.1.2 蛋白質(zhì)組研究的開端及蛋白質(zhì)組含義 273
11.1.3 蛋白質(zhì)組研究的理論基礎(chǔ) 273
11.1.4 蛋白質(zhì)組研究技術(shù) 274
11.2 蛋白質(zhì)組學(xué)的概念及其發(fā)展史 275
11.2.1 蛋白質(zhì)組學(xué)概念 275
11.2.2 蛋白質(zhì)組學(xué)的研究內(nèi)容 275
11.2.3 蛋白質(zhì)組學(xué)研究方法 276
11.3 蛋白質(zhì)組學(xué)技術(shù)方法概述 277
11.3.1 雙向凝膠電泳技術(shù)(2-DE) 277
11.3.2 色譜技術(shù) 279
11.3.3 質(zhì)譜技術(shù) 280
11.3.4 蛋白質(zhì)芯片技術(shù) 282
11.3.5 酵母雙雜交系統(tǒng) 283
11.3.6 生物信息學(xué)分析 284
11.4 蛋白質(zhì)組生物信息學(xué) 284
11.4.1 蛋白質(zhì)一級(jí)結(jié)構(gòu)分析 285
11.4.2 蛋白質(zhì)的物理性質(zhì)預(yù)測 285
11.4.3 蛋白質(zhì)二級(jí)結(jié)構(gòu)預(yù)測 286
11.4.4 蛋白質(zhì)的三維結(jié)構(gòu) 286
11.4.5 生物信息學(xué)與蛋白質(zhì)功能 286
11.5 蛋白質(zhì)組學(xué)應(yīng)用 287
11.5.1 蛋白質(zhì)組學(xué)在原核生物、真核生物以及多細(xì)胞生物體研究中的應(yīng)用 288
11.5.2 蛋白質(zhì)組學(xué)在植物研究中的應(yīng)用 288
11.5.3 蛋白質(zhì)組學(xué)在昆蟲學(xué)研究中的應(yīng)用 289
11.5.4 蛋白質(zhì)組學(xué)與腫瘤研究 289
11.5.5 蛋白質(zhì)組學(xué)與藥物研發(fā) 290
11.5.6 展望 290
參考文獻(xiàn) 290
思考題 292
第12章 核外遺傳 293
12.1 母性影響 293
12.1.1 短暫的母性影響 293
12.1.2 持久的母性影響 293
12.2 真核生物的核外遺傳 295
12.2.1 與感染顆位有關(guān)的遺傳 295
12.2.2 與細(xì)胞器有關(guān)的遺傳 296
12.2.3 細(xì)胞質(zhì)基因和細(xì)胞核基因的協(xié)同關(guān)系 303
12.3 植物的雄性不育 304
12.3.1 植物雄性不育的類型 304
12.3.2 植物雄性不育的應(yīng)用 306
參考文獻(xiàn) 307
思考題 307
第13章 鼓量性狀與多基因遺傳 309
13.1 數(shù)量性狀的多基因遺傳 309
13.1.1 數(shù)量性狀的表現(xiàn)特點(diǎn) 309
13.1.2 多基因假說 310
13.1.3 數(shù)量性狀與質(zhì)量性狀的關(guān)系 311
13.1.4 數(shù)量性狀與選擇 313
13.2 分析數(shù)量性狀的統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 314
13.2.1 平均數(shù) 314
13.2.2 方差 314
13.2.3 標(biāo)準(zhǔn)差 314
13.3 遺傳力(率) 314
13.3.1 遺傳力的概念 315
13.3.2 遺傳力的估算 316
13.3.3 遺傳力的應(yīng)用 318
13.4 近親繁殖與雜種優(yōu)勢 318
13.4.1 近親繁殖 318
13.4.2 雜種優(yōu)勢 321
參考文獻(xiàn) 322
思考題 323
第14章 群體遺傳與避化 326
14.1 群體中的遺傳平衡 326
14.1.1 基因頻率和基因型頻率 326
14.1.2 群體的遺傳平衡定律 327
14.2 影響群體中基因頻率的因素 332
14.2.1 突變 332
14.2.2 選擇 334
14.2.3 遷移 337
14.2.4 遺傳漂變 338
14.2.5 隨機(jī)交配的偏移 339
14.3 遺傳負(fù)荷 341
14.4 生物進(jìn)化 342
14.4.1 小進(jìn)化 342
14.4.2 大進(jìn)化 342
14.4.3 生物進(jìn)化的主要學(xué)說和主要論點(diǎn) 343
14.4.4 生物進(jìn)化方式 344
14.4.5 生物進(jìn)化的遺傳基礎(chǔ) 345
參考文獻(xiàn) 351
思考題 351
第15章 發(fā)育的遺傳控制 353
15.1 細(xì)胞質(zhì)在個(gè)體發(fā)育中的作用 353
15.1.1 細(xì)胞質(zhì)的不均一性與細(xì)胞分化 353
15.1.2 海膽受精卵發(fā)育中的細(xì)胞質(zhì)作用 353
15.1.3 角貝的個(gè)體發(fā)育 355
15.1.4 小麥?zhǔn)輭灥膫�(gè)體發(fā)育 356
15.1.5 果蠅極質(zhì)(生殖質(zhì)) 357
15.1.6 核移植中的細(xì)胞質(zhì)作用 358
15.2 細(xì)胞分化的可逆性 358
15.2.1 植物組織培養(yǎng) 358
15.2.2 非洲爪塘的核移植 359
15.3 細(xì)胞核在個(gè)體發(fā)育中的作用 360
15.3.1 傘藻的嫁接試驗(yàn) 360
15.3.2 克隆羊 360
15.3.3 去核變形蟲 361
15.4 細(xì)胞核和細(xì)胞質(zhì)在個(gè)體發(fā)育中的相互依存 362
15.5 基因?qū)�個(gè)體發(fā)育的控制 362
15.5.1 個(gè)體發(fā)育的階段性 362
15.5.2 同形異位基因 365
15.5.3 基因突變對(duì)器官形成的影響 367
參考文獻(xiàn) 367
思考題 367
第16章 保護(hù)遺傳 369
16.1 保護(hù)遺傳學(xué)的主要研究內(nèi)容 369
16.1.1 保護(hù)遺傳學(xué)的興起 369
16.1.2 保護(hù)遺傳學(xué)的主要研究內(nèi)容 370
16.2 保護(hù)遺傳學(xué)的主要研究技術(shù) 370
16.2.1 遺傳多樣性 370
16.2.2 系統(tǒng)發(fā)育和地理系統(tǒng)發(fā)育 371
16.2.3 分子生物學(xué)方法在保護(hù)遺傳學(xué)研究中的應(yīng)用 373
16.3 保護(hù)遺傳學(xué)研究的意義 375
16.3.1 珍稀瀕危生物的保護(hù) 375
16.3.2 作物遺傳資源保護(hù) 376
16.3.3 畜禽遺傳資源保護(hù) 376
參考文獻(xiàn) 377
思考題 379
第17章 基因工程 380
17.1 基因工程的概念 380
17.1.1 基因工程研究發(fā)展史 380
17.1.2 基因工程的迅速發(fā)展階段 381
17.2 基因工程的主要步驟 382
17.2.1 基因工程的工具酶 382
17.2.2 基因工程常用的克隆載體 386
17.2.3 基因工程的主要步驟 388
17.3 基因工程的主要應(yīng)用 396
17.3.1 基因工程與農(nóng)業(yè) 396
17.3.2 基因工程與工業(yè) 399
17.3.3 基因工程與醫(yī)學(xué) 399
參考文獻(xiàn) 400
思考題 401
第18章 基因表達(dá)的調(diào)控 403
18.1 基因表達(dá)的概念與特點(diǎn) 403
18.1.1 基因表達(dá)的時(shí)間性及空間性 403
18.1.2 基因表達(dá)的方式 404
18.1.3 基因表達(dá)調(diào)控的環(huán)節(jié) 404
18.1.4 順式作用元件和反式作用因子 404
18.2 原核生物的基因調(diào)控 405
18.2.1 轉(zhuǎn)錄水平的調(diào)節(jié) 406
18.2.2 翻譯水平的調(diào)節(jié) 411
18.3 真核生物的基因調(diào)控 413
18.3.1 染色體水平的調(diào)控 413
18.3.2 染色質(zhì)水平調(diào)控 415
18.3.3 DNA 水平的調(diào)控 415
18.3.4 轉(zhuǎn)錄水平的調(diào)控 417
18.3.5 翻譯水平的調(diào)控 421
18.4 表觀遺傳調(diào)控 422
18.4.1 DNA 甲基化 423
18.4.2 基因組印記 423
18.4.3 組蛋白共價(jià)修飾 423
18.4.4 轉(zhuǎn)座元件和轉(zhuǎn)錄調(diào)控 425
18.4.5 染色質(zhì)重塑 425
18.4.6 RNA 調(diào)控 425
參考文獻(xiàn) 427
思考題 427
術(shù)語表 429
致謝 442
彩圖