遺傳學(xué)

前言

　　遺傳學(xué)是研究生物遺傳與變異規(guī)律的一門科學(xué)。自從1900年誕生以來，遺傳學(xué)經(jīng)歷了一個世紀(jì)的發(fā)展，成為21世紀(jì)生命科學(xué)中發(fā)展最為迅速的學(xué)科之一。隨著新技術(shù)、新方法的不斷涌現(xiàn)，遺傳學(xué)的研究領(lǐng)域不斷拓展，研究內(nèi)容不斷深化，產(chǎn)生了各種分支學(xué)科，成為生命科學(xué)中一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課?！　”緯捎昧诉z傳信息基本統(tǒng)領(lǐng)全部章節(jié)的體系結(jié)構(gòu)，首先是因?yàn)槟壳皣鴥?nèi)外許多優(yōu)秀的同類教材都在不同的章節(jié)中強(qiáng)調(diào)了遺傳信息的含義、作用等。如Gcn‘（本杰明）在開篇就指出：之所以采用信息這個術(shù)語是因?yàn)槊總€生物體的基因組決定了該生物體的遺傳特性，任何有機(jī)體的基因組都蘊(yùn)藏了一套完整的遺傳信息，但是基因組本身在構(gòu)建機(jī)體時是不承擔(dān)任何主動角色的，而是由核酸的單一亞基的序列決定著遺傳特性。如《遺傳學(xué)基礎(chǔ)》（威廉）在定義遺傳學(xué)這個概念時強(qiáng)調(diào)了遺傳信息不僅在整個進(jìn)化過程中扮演著重要的角色，而且其表達(dá)在各個水平上都影響了個體的功能。又如，國內(nèi)著名遺傳學(xué)教材《遺傳學(xué)》（王亞馥等）、《現(xiàn)代遺傳學(xué)原理》（徐晉麟等）、《現(xiàn)代遺傳學(xué)》（趙壽元等）都在前言、緒論或者章節(jié)標(biāo)題中突出了遺傳信息的作用。其次，采用遺傳信息統(tǒng)領(lǐng)全書的編寫思路基本符合遺傳學(xué)學(xué)科自身的歷史發(fā)展。遺傳學(xué)發(fā)展史上就存在著信息學(xué)派和結(jié)構(gòu)學(xué)派，都是為了闡明遺傳信息的化學(xué)本質(zhì)、傳遞規(guī)律及其如何影響進(jìn)化和生物多樣性的?？v觀遺傳學(xué)發(fā)展的歷史可以發(fā)現(xiàn)，盡管它不是單線發(fā)展的，但是其中有一條主線始終是沒有變的，那就是遺傳信息對細(xì)胞分化、個體形成、群體進(jìn)化的決定性影響。尤其是最近發(fā)展起來的表觀遺傳信息、發(fā)育調(diào)控中的位置信息等前沿動態(tài)，進(jìn)一步豐富了遺傳信息的內(nèi)涵。

內(nèi)容概要

　　《遺傳學(xué)》是編者根據(jù)多年的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，吸收了國內(nèi)外優(yōu)秀遺傳學(xué)教材的優(yōu)點(diǎn)，全面系統(tǒng)地分析了遺傳學(xué)的基本原理，結(jié)合本學(xué)科最新研究成果，以遺傳信息為主線編著的一部適應(yīng)21世紀(jì)生命科學(xué)的快速發(fā)展、符合生物類專業(yè)人才培養(yǎng)需求的優(yōu)秀教材?！　∪珪卜?2章，內(nèi)容包括世代間遺傳信息的傳遞規(guī)律、遺傳信息的物質(zhì)基礎(chǔ)、遺傳物質(zhì)的組織方式、遺傳信息的穩(wěn)定性、細(xì)胞內(nèi)遺傳信息的流動、遺傳信息的表達(dá)調(diào)控、群體間遺傳信息的流動、遺傳信息的研究和遺傳信息的改造等?！　　哆z傳學(xué)》可作為綜合性大學(xué)、農(nóng)林類院校、師范類院校生物專業(yè)本科生的遺傳學(xué)教材，也可作為教師、研究生和相關(guān)科技工作者的參考書。

書籍目錄

緒論1.1 遺傳和遺傳信息1.1.1 遺傳和變異是生命的重要特征1.1.2 遺傳的要素是信息的流動1.2 遺傳學(xué)1.2.1 遺傳學(xué)的發(fā)展1.2.2 遺傳學(xué)的研究內(nèi)容1.2.3 遺傳學(xué)的應(yīng)用世代間遺傳信息的傳遞規(guī)律：分離與組合2.1 孟德爾分離定律2.1.1 孟德爾的豌豆雜交試驗(yàn)2.1.2 孟德爾的分析2.2 孟德爾自由組合定律2.2.1 自由組合定律2.2.2 孟德爾定律的重新發(fā)現(xiàn)2.3 等位基因之間的相互作用與表型效應(yīng)2.3.1 基因型決定表型的顯隱性2.3.2 顯隱性的相對性2.3.3 復(fù)等位基因2.4 非等位基因之間的相互作用與表型效應(yīng)2.4.1 非等位基因之間的相互作用2.4.2 簡單性狀與復(fù)雜性狀2.4.3 質(zhì)量性狀與數(shù)量性狀2.4.4 遺傳力及其估算2.5 環(huán)境對表型的效應(yīng)小結(jié)思考題世代間遺傳信息的傳遞規(guī)律：連鎖與重組3.1 遺傳的染色體學(xué)說3.1.1 性連鎖現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)3.1.2 遺傳的染色體學(xué)說3.2 遺傳的基因?qū)W說3.2.1 Mm.gan的果蠅雜交試驗(yàn)3.2.2 Mm.gan的推理3.2.3 交換與重組3.2.4 連鎖定律與基因?qū)W說3.3 基因的染色體定位與遺傳作圖3.3.1 兩點(diǎn)測交與三點(diǎn)測交3.3.2 細(xì)菌的遺傳作圖3.3.3 真菌的遺傳作圖3.3.4 噬菌體的遺傳作圖3.4 性別決定和性相關(guān)遺傳3.4.1 性別決定3.4.2 性別分化3.4.3 性相關(guān)遺傳小結(jié)思考題遺傳信息的物質(zhì)基礎(chǔ)：DNA與RNA4.1 核酸攜帶遺傳信息4.1.1 肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)4.1.2 噬菌體感染實(shí)驗(yàn)4.1.3 煙草花葉病毒重建實(shí)驗(yàn)4.1.4 遺傳物質(zhì)的特性4.2 遺傳物質(zhì)的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)4.2.1 DNA和RNA的化學(xué)組成4.2.2 核酸的一級結(jié)構(gòu)及遺傳學(xué)意義4.2.3 DNA的二級結(jié)構(gòu)及遺傳學(xué)意義4.3 遺傳物質(zhì)的功能：基因與蛋白質(zhì)的關(guān)系4.3.1 一基因一酶學(xué)說4.3.2 人類酶缺陷的遺傳基礎(chǔ)4.3.3 基因編碼蛋白質(zhì)4.3.4 中心法則4.4 基因概念的發(fā)展4.4.1 遺傳因子4.4.2 三位一體學(xué)說4.4.3 基因內(nèi)部的精細(xì)結(jié)構(gòu)與順反子4.4.4 重疊基因4.4.5 可動基因4.4.6 斷裂基因4.4.7 基因概念的現(xiàn)代含義小結(jié)思考題遺傳物質(zhì)的組織方式：染色體與基因組5.1 DNA組織成染色體5.1.1 染色體與染色質(zhì)5.1.2 染色體包裝5.1.3 染色質(zhì)結(jié)構(gòu)的調(diào)控與DNA復(fù)制和轉(zhuǎn)錄的關(guān)系5.2 細(xì)胞內(nèi)全部遺傳物質(zhì)組織成基因組5.2.1 真核生物的基因組5.2.2 細(xì)胞器基因組與非孟德爾遺傳5.2.3 原核生物的基因組5.3 基因組研究5.3.1 基因組測序5.3.2 基因組與組學(xué)小結(jié)思考題遺傳信息的穩(wěn)定性：改變與修復(fù)6.1 染色體變異6.1.1 斷裂愈合和交換假說6.1.2 染色體結(jié)構(gòu)的改變6.1.3 染色體數(shù)目的改變6.2 基因突變6.2.1 基因突變的類型6.2.2 突變的分子機(jī)制6.2.3 DNA的修復(fù)機(jī)制6.3 重組6.3.1 重組機(jī)制6.3.2 Holliday模型6.3.3 同源重組和位點(diǎn)特異重組6.4 轉(zhuǎn)座6.4.1 原核生物中的轉(zhuǎn)座子6.4.2 真核生物的轉(zhuǎn)座子小結(jié)思考題細(xì)胞由遺傳值息的流動：復(fù)制與表達(dá)7.1 遺傳信息的復(fù)制7.1.1 DNA的半保留復(fù)制7.1.2 復(fù)制起點(diǎn)、方向和終點(diǎn)7.1.3 DNA的半不連續(xù)復(fù)制7.1.4 DNA復(fù)制體系7.1.5 復(fù)制方式7.1.6 真核生物染色體末端復(fù)制7.2 轉(zhuǎn)錄：遺傳信息從DNA到RNA7.2.1 RNA聚合酶7.2.2 啟動子與增強(qiáng)子7.2.3 轉(zhuǎn)錄過程7.2.4 轉(zhuǎn)最后加工7.3 翻譯：遺傳信息從RNA到蛋白質(zhì)7.3.1 遺傳密碼7.3.2 tRNA7.3.3 核糖體7.3.4 翻譯過程7.3.5 翻譯后的加工7.4 中心法則的補(bǔ)充與修正小結(jié)思考題遺傳信息的表達(dá)調(diào)控：激活與抑制、開啟與關(guān)閉8.1 真核生物與原核生物基因表達(dá)調(diào)控的異同8.2 原核生物基因表達(dá)調(diào)控8.2.1 轉(zhuǎn)錄起始階段的控制8.2.2 轉(zhuǎn)錄起始后的調(diào)控8.2.3 翻譯水平調(diào)控8.3 真核生物基因表達(dá)調(diào)控8.3.1 I)NA水平的調(diào)控8.3.2 表觀修飾與染色質(zhì)活性8.3.3 轉(zhuǎn)錄激活8.3.4 其他水平的調(diào)控小結(jié)思考題遺傳信息的表達(dá)調(diào)控：分化與發(fā)育9.1 基因表達(dá)調(diào)控與發(fā)育9.1.1 發(fā)育核心：細(xì)胞分化9.1.2 發(fā)育模式：基因互作與時空表達(dá)9.2 動物發(fā)育的遺傳控制9.2.1 早期胚胎發(fā)育9.2.2 果蠅的早期胚胎發(fā)育9.2.3 小鼠的早期胚胎發(fā)育9.2.4 線蟲發(fā)育的遺傳控制9.3 植物發(fā)育的遺傳控制9.3.1 植物的早期形態(tài)發(fā)生9.3.2 植物的分生組織及營養(yǎng)生長9.3.3 植物的生殖生長9.3.4 模式植物擬南芥花發(fā)育的ABC模型小結(jié)思考題群體間遺傳信息的流動：群體與進(jìn)化10.1 群體與基因庫10.1.1 孟德爾群體10.1.2 群體遺傳結(jié)構(gòu)組成10.1.3 Hardy-Weinberg定律10.1.4 Hardy-Weinberg定律的應(yīng)用10.1.5 伴性基因的遺傳平衡10.1.6 復(fù)等位基因的遺傳平衡10.2 影響群體遺傳結(jié)構(gòu)的因素10.2.1 突變10.2.2 選擇10.2.3 遺傳漂變10.2.4 非隨機(jī)交配10.2.5 遷移10.3 生命與遺傳系統(tǒng)的起源10.3.1 生命的起源10.3.2 遺傳系統(tǒng)的起源10.4 生物的進(jìn)化10.4.1 早期的進(jìn)化論10.4.2 現(xiàn)代達(dá)爾文主義的進(jìn)化論學(xué)說10.5 分子進(jìn)化10.5.1 編碼序列(基因)的進(jìn)化10.5.2 非編碼DNA的進(jìn)化10.5.3 分子種系發(fā)生遺傳學(xué)10.5.4 中性突變學(xué)說小結(jié)思考題遺傳信息的研究；模式與方法11.1 遺傳學(xué)問題與材料選擇11.1.1 模式生物11.1.2 經(jīng)典遺傳學(xué)模式生物11.1.3 新型遺傳學(xué)模式生物11.2 假說一演繹法11.2.1 假說與演繹11.2.2 孟德爾的假說一演繹11.2.3 遺傳學(xué)上其他的假說一演繹史例11.3 模型法11.3.1 模型與模型法11.3.2 分子模型11.3.3 生物模型11.3.4 數(shù)學(xué)模型和數(shù)理統(tǒng)計(jì)法11.4 系統(tǒng)論、信息論、控制論方法的引入11.4.1 系統(tǒng)論、系統(tǒng)生物學(xué)與系統(tǒng)遺傳學(xué)11.4.2 信息論、生物信息學(xué)與反向遺傳學(xué)11.4.3 控制論與基因工程小結(jié)思考題遺傳信息的改造：遺傳工程12.1 工具酶12.1.1 限制性內(nèi)切核酸酶12.1.2 DNA連接酶12.1.3 其他工具酶類12.2 目的基因的獲得12.2.1 化學(xué)合成法12.2.2 PCR法12.2.3 鳥槍法12.2.4 cDNA合成法12.3 克隆載體12.3.1 質(zhì)粒12.3.2 入噬菌體12.3.3 M1312.3.4 逆轉(zhuǎn)錄病毒12.3.5 噬菌體一質(zhì)粒雜合載體12.3.6 穿梭載體12.4 目的基因與載體的連接12.4.1 連接方式12.4.2 影響DNA連接的因素12.5 重組DNA分子導(dǎo)人受體細(xì)胞12.5.1 受體細(xì)胞的選擇12.5.2 轉(zhuǎn)化方法12.5.3 轉(zhuǎn)化率的影響因素12.5.4 轉(zhuǎn)化細(xì)胞的擴(kuò)增12.6 重組DNA克隆的篩選與鑒定12.6.1 抗藥性篩選法12.6.2 插入失活篩選法12.6.3 營養(yǎng)缺陷型篩選法12.6.4 半乳糖苷酶系統(tǒng)篩選12.6.5 雜交篩選法12.6.6 噬菌斑篩選法12.6.7 PCR篩選法12.6.8 限制性酶切圖譜法小結(jié)思考題主要參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

　　是指依照實(shí)物的形狀和結(jié)構(gòu)按比例制成的物品，科學(xué)研究或發(fā)現(xiàn)中的模型一般是指一組假說，是以概念、判斷、推理或論證等思維形式組成的框架。人們按照特定的科學(xué)研究目的，在一定的假設(shè)條件下，再現(xiàn)原型客體也就是實(shí)際或者事實(shí)的某種本質(zhì)特征（如結(jié)構(gòu)特性、功能、關(guān)系、過程等）的物質(zhì)形式或思維形式的類似物。因此，從物質(zhì)角度看，可以有真實(shí)模型、替代模型、人工模擬模型等；從思維形式角度可以分為物理模型、概念模型、數(shù)字模型等；從應(yīng)用領(lǐng)域分為生物模型、醫(yī)學(xué)模型、生態(tài)模型等；另外考慮到模型中的隨機(jī)因素、變化等，又有確定性模型、隨機(jī)性模型、靜態(tài)模型、動態(tài)模型等諸多分類?！　∧Ｐ头ㄗ鳛橐环N現(xiàn)代科學(xué)認(rèn)識手段和思維方法，以概念對所考察的對象作出本質(zhì)的概括，從原型出發(fā)，根據(jù)某一特定目的，抓住原型的本質(zhì)特征，舍去一些次要的細(xì)節(jié)、非本質(zhì)的聯(lián)系，對原型進(jìn)行抽象、簡化和純化，建構(gòu)一個能反映原型本質(zhì)聯(lián)系的模型，并進(jìn)而通過對模型的研究獲取原型的信息，為形成理論建立基礎(chǔ)。模型是科學(xué)認(rèn)識過程中抽象化與具體化的辯證統(tǒng)一，通過高度抽象化的科學(xué)概念、假說和理論要正確體現(xiàn)其認(rèn)識功能，又必須具體化為某個特定的模型，才能發(fā)揮理論指導(dǎo)實(shí)踐的作用。建立模型的過程是一個思維與行為相統(tǒng)一的過程。在科學(xué)研究中應(yīng)該注意模型的局限性，模型只能無限接近而不能取代事實(shí)，再完善的模型也有缺點(diǎn)，如同任何事物都有例外，模型永遠(yuǎn)不能等同于實(shí)際?！　　?/pre>








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