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第1章 遗传学导论1

1.1 遗传学以遗传信息为研究中心2

1.2 遗传学的主要发展阶段3

1.2.1 经典遗传学发展阶段4

1.2.2 分子遗传学发展阶段4

1.2.3 基因组遗传学发展阶段4

1.3 遗传学是生命科学的核心5

1.4 遗传学的应用6

1.5 遗传学永远充满活力7

1.6 遗传学相关伦理思考7

问题精解9

思考题10

第2章 遗传学三大基本定律11

2.1 孟德尔杂交实验及孟德尔定律12

2.1.1 杂交概念及孟德尔所用豌豆杂交性状12

2.1.2 遗传学第一定律14

2.1.3 遗传学第二定律15

2.2 遗传学数据的统计学处理18

2.2.1 概率及遗传比率的计算18

2.2.2 适合度检验19

2.3 孟德尔定律的扩展21

2.3.1 等位基因间的相互作用21

2.3.2 非等位基因间的相互作用25

2.3.3 基因相互作用的机制30

2.4 遗传的染色体学说31

2.4.1 染色质和染色体31

2.4.2 细胞分裂中的染色体行为32

2.4.3 染色体周史33

2.4.4 遗传染色体学说的提出34

2.4.5 遗传染色体学说的证明35

2.5 遗传学第三定律38

2.5.1 连锁遗传现象的发现38

2.5.2 完全连锁与不完全连锁39

2.5.3 交换和重组值40

2.6 遗传基本定律在遗传学发展中的作用42

问题精解43

思考题43

第3章 性别决定与伴性遗传47

3.1 简单性别决定系统48

3.1.1 酵母的性别决定48

3.1.2 蜜蜂的性别决定49

3.2 性染色体性别决定系统50

3.2.1 XY型性别决定50

3.2.2 ZW型性别决定55

3.2.3 植物的性别决定56

3.3 环境对性别决定的影响57

3.4 性相关遗传59

3.4.1 伴性遗传59

3.4.2 限性遗传60

3.4.3 从性遗传61

3.5 剂量补偿效应62

问题精解67

思考题67

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70

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74

4.2.3 数量性状变异的组成75

4.3 分析数量性状遗传的基本统计学方法76

4.4 遗传力的估算及其应用79

4.4.1 广义遗传力的计算79

4.4.2 狭义遗传力的计算80

4.4.3 遗传力的应用84

4.5 数量性状基因的定位85

4.6 杂种优势88

问题精解89

思考题90

第5章 群体遗传分析93

5.1 群体、基因库和基因频率94

5.2 哈迪-温伯格遗传平衡定律95

5.2.1 遗传平衡定律的描述95

5.2.2 遗传平衡定律的应用96

5.3 群体遗传平衡的影响因素99

5.3.1 突变对群体基因频率的影响99

5.3.2 自然选择对群体基因频率的影响100

5.3.3 在突变与自然选择联合作用下的群体平衡104

5.3.4 随机遗传漂变对群体平衡的影响105

5.3.5 迁移对群体平衡的影响108

5.3.6 近亲繁殖对基因频率的影响108

5.3.7 群体遗传平衡影响因素小结112

5.4 群体的遗传多态性112

问题精解114

思考题115

第6章 核外遗传分析117

6.1 细胞质遗传118

6.1.1 叶绿体遗传118

6.1.2 线粒体遗传120

6.1.3 感染遗传123

6.1.4 禾谷类作物的雄性不育124

6.2 细胞质遗传的检测127

6.3 母体影响128

问题精解130

思考题130

第7章 染色体畸变132

7.1 染色体结构的改变与遗传133

7.1.1 缺失134

7.1.2 重复135

7.1.3 倒位137

7.1.4 易位140

7.2 染色体数目的改变与遗传143

7.2.1 染色体数目改变的起因144

7.2.2 整倍体及其遗传表现144

7.2.3 非整倍体及其遗传表现147

7.3 人类染色体疾病148

问题精解151

思考题153

第8章 遗传图的制作和基因定位154

8.1 基因定位的基本方法155

8.1.1 两点测交155

8.1.2 三点测交156

8.1.3 干涉和并发系数157

8.2 遗传标记、物理图谱与遗传图谱159

8.2.1 遗传标记与遗传图谱159

8.2.2 遗传图谱与物理图谱的关联160

8.3 人类基因定位的基本方法162

8.3.1 家系连锁分析法162

8.3.2 体细胞杂交定位165

8.3.3 核酸杂交技术167

8.3.4 人类基因定位的影响168

8.4 真菌类生物的遗传分析169

8.4.1 顺序四分子分析170

8.4.2 非顺序四分子分析173

8.5 有丝分裂交换与基因定位177

8.5.1 有丝分裂交换现象的发现177

8.5.2 有丝分裂交换用于基因定位178

8.6 细菌的基因定位182

8.6.1 转化与基因定位182

8.6.2 接合与遗传物质转移185

8.6.3 高频重组和性导187

8.6.4 中断杂交作图189

8.6.5 重组作图192

8.6.6 转导作图194

8.7 噬菌体的遗传分析与作图198

8.7.1 用于作图的常用表型特征198

8.7.2 遗传重组与作图199

8.7.3 噬菌体遗传图的特征200

问题精解202

思考题205

第9章 基因的分子基础与遗传学中心法则209

9.1 遗传物质本质研究的历史回顾210

9.2 DNA复制211

9.2.1 DNA的基本性质211

9.2.2 DNA复制的特点213

9.2.3 DNA复制中的表观遗传调控216

9.2.4 DNA复制中的末端隐缩问题217

9.2.5 定向DNA复制技术220

9.3 基因功能与基因精细结构的发现221

9.3.1 一基因一酶假说221

9.3.2 基因内重组的发现223

9.3.3 顺反子与互补试验225

9.4 基因的分子结构227

9.4.1 基因的不连续性228

9.4.2 基因的侧翼序列229

9.4.3 重叠基因232

9.4.4 RNA基因233

9.4.5 基因概念的发展233

9.5 遗传信息的传递与表达235

9.5.1 转录235

9.5.2 遗传密码238

9.5.3 核糖体和tRNA239

9.5.4 蛋白质在核糖体上的装配242

9.5.5 蛋白质合成中的错误243

9.5.6 蛋白质翻译后的修饰244

9.6 遗传学中心法则247

问题精解250

思考题251

第10章 基因表达的调控机制254

10.1 基因表达调控的多水平性255

10.2 原核基因的表达调控256

10.2.1 乳糖操纵子256

10.2.2 色氨酸操纵子259

10.2.3 原核生物的其他基因表达调控方式262

10.3 真核基因的表达调控263

10.3.1 染色质结构与基因表达调控263

10.3.2 DNA结构对基因表达的影响264

10.3.3 基因数目及其重排方式调控基因表达264

10.3.4 调控序列和调控蛋白调控265

10.3.5 非编码RNA调控267

10.3.6 选择性剪接268

10.3.7 RNA编辑270

10.3.8 mRNA稳定性与基因表达调控271

10.3.9 蛋白质修饰在基因表达调控中的作用272

10.4 表观遗传调控和表观遗传学272

10.4.1 表观遗传学概述272

10.4.2 DNA甲基化对基因表达的影响273

10.4.3 染色质重塑调控基因表达274

10.4.4 组蛋白修饰对基因表达的影响275

10.4.5 核糖开关调控基因表达276

问题精解277

思考题279

第11章 基因突变和表观遗传变异282

11.1 基因突变的类型283

11.2 突变的分子基础285

11.2.1 自发突变的分子基础286

11.2.2 诱发突变的分子基础290

11.3 DNA定点诱变294

11.4 反向遗传学296

11.5 诱变剂的检测298

11.6 基因突变的防护与修复299

11.6.1 DNA损伤的防护机制299

11.6.2 基因突变的修复299

11.7 基因突变的检出302

11.7.1 传统遗传学检出方法302

11.7.2 分子遗传学检出方法304

11.8 表观遗传变异306

11.8.1 副突变307

11.8.2 转基因沉默308

11.8.3 基因组印记309

问题精解313

思考题313

第12章 遗传重组315

12.1 遗传重组的类型316

12.2 同源重组317

12.2.1 基因转变318

12.2.2 同源重组和基因转变的分子基础320

12.3 位点专一性重组323

12.4 异常重组——转座遗传因子326

12.4.1 Ac-Ds系统326

12.4.2 原核生物中的转座因子328

12.4.3 果蝇中的转座子332

12.4.4 人类中的转座子335

12.4.5 转座的遗传学效应336

12.4.6 转座的表观遗传调控338

12.4.7 转座子的利用339

12.5 遗传重组的应用——基因工程339

问题精解341

思考题342

第13章 基因组水平上的遗传学343

13.1 基因组及基因组学的概念344

13.1.1 基因组及基因组学344

13.1.2 “组学”开创遗传学研究新纪元345

13.2 基因组的序列组织346

13.2.1 基因组的复杂性346

13.2.2 基因家族347

13.2.3 重复序列DNA349

13.2.4 重复序列的遗传学功能351

13.2.5 非编码DNA352

13.3 基因组测序及人类基因组计划354

13.3.1 基因组测序的策略354

13.3.2 人类基因组计划简介355

13.3.3 人类基因组计划的影响355

13.4 生物信息学和数据库在基因组研究中的应用356

13.5 染色体外基因组357

13.5.1 质粒358

13.5.2 线粒体基因组358

13.5.3 叶绿体基因组360

13.6 基因组多态性362

13.6.1 RFLP标记362

13.6.2 微卫星标记和小卫星标记364

13.6.3 SNP标记365

13.7 表观基因组学367

问题精解368

思考题368

第14章 发育的遗传控制371

14.1 真核生物的细胞全能性372

14.1.1 植物细胞的全能性372

14.1.2 动物细胞的全能性372

14.2 细胞命运定向374

14.2.1 细胞命运定向的概念374

14.2.2 控制细胞命运定向的机制375

14.3 表观遗传对发育的调控377

14.3.1 DNA甲基化与发育378

14.3.2 组蛋白修饰与发育378

14.4 线虫是细胞命运定向研究的模式生物379

14.5 胚胎发育的基因基础381

14.5.1 母源效应基因381

14.5.2 分节基因382

14.5.3 同源异型基因384

14.6 发育遗传学的新兴模式动物——斑马鱼386

问题精解386

思考题387

第15章 遗传与进化388

15.1 物种形成机制389

15.2 进化理论390

15.2.1 拉马克获得性状遗传学说391

15.2.2 达尔文自然选择学说392

15.2.3 分子进化的中性学说392

15.3 分子进化394

15.3.1 多基因家族进化395

15.3.2 内含子的起源396

15.3.3 序列进化398

15.4 分子系统学与分子系统树403

15.5 分子定向进化406

问题精解407

思考题407

主要参考书目409

索引410