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第1章 遗传学导论1

1.1 充满活力的遗传学1

1.2 遗传学以遗传信息为中心2

1.3 遗传学的发展阶段及主要事件3

1.3.1 经典遗传学发展阶段4

1.3.2 分子遗传学发展阶段5

1.3.3 表观遗传学发展阶段6

1.4 遗传学是生命科学的核心7

1.5 遗传学的实践意义与应用10

问题精解11

思考题12

第2章 遗传学三大基本定律13

2.1 孟德尔杂交实验及孟德尔定律14

2.1.1 孟德尔的豌豆杂交实验14

2.1.2 遗传学第一定律16

2.1.3 遗传学第二定律19

2.2 遗传学数据的统计学处理21

2.2.1 概率及遗传比率的计算21

2.2.2 适合度测验23

2.3 孟德尔定律的扩展24

2.3.1 等位基因间的相互作用24

2.3.2 非等位基因间的相互作用28

2.3.3 基因相互作用的机制32

2.4 遗传的染色体学说33

2.4.1 染色质和染色体33

2.4.2 细胞分裂中的染色体行为34

2.4.3 染色体周史35

2.4.4 遗传染色体学说的提出37

2.4.5 遗传染色体学说的证明38

2.5 遗传学第三定律42

2.5.1 连锁遗传现象的发现42

2.5.2 完全连锁与不完全连锁43

2.5.3 交换和重组值45

2.6 遗传基本定律在遗传学发展中的作用45

问题精解46

思考题47

第3章 性别决定与伴性遗传50

3.1 简单性别决定系统51

3.1.1 酵母的性别决定51

3.1.2 蜜蜂的性别决定51

3.2 性染色体性别决定系统52

3.2.1 XY型性别决定52

3.2.2 ZW型性别决定57

3.2.3 植物的性别决定57

3.3 环境对性别决定的影响58

3.4 性相关遗传60

3.4.1 伴性遗传60

3.4.2 限性遗传61

3.4.3 从性遗传62

3.5 剂量补偿效应63

问题精解67

思考题68

第4章 数量性状与多基因遗传69

4.1 从基因型到表型：环境对表型作用的影响69

4.2 数量性状遗传的规律72

4.2.1 数量性状遗传遵循孟德尔定律72

4.2.2 数量性状与质量性状的关系73

4.2.3 数量性状变异的组成74

4.2.4 分析数量性状遗传的基本统计学方法75

4.3 遗传力的估算及其应用77

4.3.1 广义遗传力的计算78

4.3.2 狭义遗传力的计算79

4.3.3 遗传力的应用82

4.4 数量性状基因的定位84

问题精解86

思考题87

第5章 核外遗传分析89

5.1 母体影响90

5.2 母体遗传91

5.2.1 高等植物叶绿体的遗传92

5.2.2 线粒体的遗传94

5.2.3 感染遗传——草履虫放毒型的遗传96

5.2.4 禾谷类作物的雄性不育98

问题精解101

思考题101

第6章 染色体畸变103

6.1 染色体结构的改变与遗传103

6.1.1 缺失104

6.1.2 重复106

6.1.3 倒位108

6.1.4 易位110

6.2 染色体数目的改变与遗传114

6.2.1 染色体数目改变的起因115

6.2.2 整倍体及其遗传表现115

6.2.3 非整倍体及其遗传表现119

6.3 人类的染色体疾病120

问题精解121

思考题123

第7章 遗传图的制作和基因定位125

7.1 基因定位的基本方法125

7.1.1 两点测交126

7.1.2 三点测交127

7.1.3 干涉和并发系数128

7.2 人类基因定位的基本方法130

7.2.1 家系连锁分析法131

7.2.2 体细胞杂交定位134

7.2.3 核酸杂交技术136

7.2.4 人类基因定位的影响138

7.3 真菌类生物的遗传分析139

7.3.1 顺序四分子分析139

7.3.2 非顺序四分子分析143

7.4 有丝分裂交换与基因定位147

7.4.1 有丝分裂交换现象的发现147

7.4.2 有丝分裂交换用于基因定位148

7.5 细菌的基因定位151

7.5.1 转化与基因定位151

7.5.2 接合与遗传物质转移154

7.5.3 高频重组和性导156

7.5.4 中断杂交作图158

7.5.5 重组作图161

7.5.6 转导作图162

7.6 噬菌体的遗传分析与作图168

7.6.1 用于作图的常用表型特征168

7.6.2 遗传重组与作图168

7.6.3 遗传图的特征170

问题精解173

思考题175

第8章 基因的分子基础与遗传学中心法则179

8.1 遗传物质本质研究的历史回顾180

8.1.1 遗传物质的基本条件180

8.1.2 证明DNA是遗传物质的著名实验180

8.2 DNA复制183

8.2.1 DNA的基本性质183

8.2.2 DNA复制的特点183

8.2.3 DNA复制中的表观遗传调控188

8.2.4 DNA复制中的末端隐缩问题189

8.2.5 定向DNA复制技术191

8.3 基因的分子结构193

8.3.1 基因的不连续性193

8.3.2 基因的侧翼序列194

8.3.3 重叠基因197

8.3.4 RNA基因198

8.4 基因的精细结构与功能的发现198

8.4.1 一基因一酶假说198

8.4.2 基因内重组的发现201

8.4.3 顺反子与互补实验203

8.5 遗传信息的传递与表达205

8.5.1 转录205

8.5.2 遗传密码207

8.5.3 核糖体和tRNA209

8.5.4 蛋白质在核糖体上的装配212

8.5.5 蛋白质合成中的错误213

8.5.6 蛋白质转译后的修饰214

8.6 遗传学中心法则217

问题精解220

思考题220

第9章 基因表达调控及表观遗传学223

9.1 基因表达调控的多水平性224

9.2 原核基因表达的调控225

9.2.1 乳糖操纵子225

9.2.2 色氨酸操纵子227

9.3 真核基因的表达调控229

9.3.1 染色质结构与基因表达调控230

9.3.2 DNA结构对基因表达的影响231

9.3.3 基因数目及其重排方式调控基因表达232

9.3.4 调控序列和调控蛋白的调控232

9.3.5 非编码RNA的调控234

9.3.6 选择性剪接235

9.3.7 RNA编辑237

9.3.8 mRNA稳定性与基因表达调控238

9.3.9 蛋白质修饰在基因表达调控中的作用238

9.4 表观遗传调控239

9.4.1 表观遗传学概述239

9.4.2 DNA甲基化对基因表达的影响239

9.4.3 组蛋白修饰对基因表达调控的影响241

9.4.4 核开关调控基因表达242

问题精解243

思考题245

第10章 基因突变和表观遗传变异246

10.1 基因突变的类型246

10.2 突变的分子基础249

10.2.1 自发突变的分子基础250

10.2.2 诱发突变的分子基础254

10.3 DNA体外定点诱变与反向遗传学258

10.3.1 体外定点诱变258

10.3.2 反向遗传学260

10.4 Ames测验260

10.5 基因突变的防护与修复261

10.5.1 DNA损伤的防护机制261

10.5.2 基因突变的修复261

10.6 基因突变的检出264

10.6.1 传统遗传学检出方法264

10.6.2 分子遗传学检出方法267

10.7 表观遗传变异268

10.7.1 副突变269

10.7.2 转基因沉默270

10.7.3 基因组印记271

问题精解275

思考题275

第11章 遗传重组277

11.1 遗传重组的类型278

11.1.1 同源重组278

11.1.2 位点专一性重组278

11.1.3 异常重组279

11.2 同源重组279

11.2.1 基因转变279

11.2.2 同源重组和基因转变的分子基础282

11.3 位点专一性重组284

11.4 异常重组——转座遗传因子286

11.4.1 Ac-Ds系统287

11.4.2 原核生物中的转座因子288

11.4.3 果蝇中的转座子293

11.4.4 转座的遗传学效应296

11.4.5 转座的表观遗传调控298

11.4.6 转座的应用299

11.5 遗传重组的应用——基因工程300

问题精解302

思考题302

第12章 基因组研究303

12.1 基因组及基因组学的概念304

12.2 基因组的序列组织305

12.2.1 基因组的复杂性305

12.2.2 基因家族306

12.2.3 重复序列DNA308

12.2.4 非编码DNA310

12.3 基因组测序及基因组计划311

12.3.1 DNA测序的基本方法312

12.3.2 基因组测序的策略312

12.3.3 人类基因组计划简介314

12.3.4 人类基因组计划的影响315

12.4 染色体外基因组316

12.4.1 质粒316

12.4.2 线粒体基因组317

12.4.3 叶绿体基因组319

12.5 遗传图谱的发展及分子标记320

12.5.1 遗传图谱的发展过程320

12.5.2 RFLP标记322

12.5.3 微卫星标记和小卫星标记323

12.5.4 SNP标记324

12.6 表观基因组学326

问题精解326

思考题327

第13章 发育的遗传控制329

13.1 真核生物体细胞全能性330

13.1.1 植物细胞的全能性330

13.1.2 动物细胞的全能性330

13.2 细胞命运定向331

13.2.1 细胞命运定向的概念331

13.2.2 控制细胞命运定向的机制333

13.3 表观遗传对发育的调控335

13.3.1 DNA甲基化与发育335

13.3.2 组蛋白修饰与发育336

13.4 线虫是细胞命运定向研究的模式生物336

13.5 胚胎发育的基因基础338

13.5.1 母源效应基因338

13.5.2 分节基因339

13.5.3 同源异型基因340

问题精解343

思考题343

第14章 群体基因结构和进化遗传学344

14.1 群体、基因库和基因频率345

14.2 哈迪-温伯格遗传平衡定律346

14.2.1 遗传平衡定律的描述346

14.2.2 遗传平衡定律的应用347

14.3 影响遗传平衡定律的因素349

14.3.1 突变对群体基因频率的影响350

14.3.2 自然选择对群体基因频率的影响351

14.3.3 在突变与自然选择联合作用下的群体平衡355

14.3.4 随机遗传漂变对群体平衡的影响356

14.3.5 迁移对群体平衡的影响359

14.3.6 近亲繁殖对基因频率的影响360

14.3.7 杂种优势363

14.3.8 群体遗传平衡影响的总结365

14.4 分子进化366

14.4.1 多基因家族进化366

14.4.2 内含子的起源368

14.4.3 序列进化370

14.4.4 分子系统学与分子系统树的构建374

14.4.5 分子定向进化378

14.5 进化理论380

14.5.1 拉马克获得性状遗传学说381

14.5.2 达尔文自然选择学说382

14.5.3 分子进化的中性学说383

问题精解384

思考题385

主要参考书目387

索引388