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第1章　绪论 1

1.1　遗传学的概念 1

1.1.1　遗传学是研究遗传与变异的科学 1

1.1.2　遗传学是生命科学的核心 1

1.2　遗传学的发展 2

1.2.1　遗传学的主要奠基者 2

1.2.2　遗传学领域的发展 4

1.3　遗传学的实践意义 6

1.3.1　遗传学研究的实验生物 6

1.3.2　遗传学对人类社会的影响 7

小结 8

复习题 8

思考题 8

主要参考文献 8

第2章　遗传的染色体基础 9

2.1　染色体的形态和数目 9

2.1.1　染色体的形态 9

2.1.2　染色体的大小及数目 12

2.2　染色体的组型 13

2.2.1　核型 13

2.2.2　带型 13

2.3　染色体的结构 15

2.3.1　真核生物染色体的组成 15

2.3.2　真核生物染色体的结构 15

2.3.3　原核生物的染色体 16

2.4 DNA和RNA 17

2.4.1　DNA是遗传物质的证据 17

2.4.2　DNA和RNA的性质 20

2.5　DNA复制 22

2.5.1　DNA复制的一般特性 22

2.5.2　原核生物DNA的复制机理 24

2.5.3　真核生物DNA复制的特点 27

2.6　染色体在细胞分裂中的行为 29

2.6.1　细胞周期 29

2.6.2　有丝分裂 30

2.6.3　减数分裂 31

小结 34

复习题 34

思考题 35

主要参考文献 35

第3章　孟德尔遗传学 36

3.1　分离定律 36

3.1.1　一对相对性状的杂交实验 36

3.1.2　分离现象的解释 37

3.1.3　分离定律的验证 39

3.2 自由组合定律 41

3.2.1　两对相对性状的杂交实验 41

3.2.2　自由组合现象的解释 42

3.2.3　自由组合定律的验证 43

3.2.4　多对相对性状的遗传及统计分析 44

3.3　孟德尔遗传分析的扩展 50

3.3.1　显隐性关系 50

3.3.2　复等位基因 51

3.3.3　非等位基因间的相互作用 52

3.3.4　多因一效和一因多效 55

小结 55

复习题 56

思考题 57

主要参考文献 57

第4章　遗传作图 58

4.1　连锁遗传 58

4.1.1　连锁遗传的现象 58

4.1.2　连锁遗传的细胞学基础 59

4.1.3　重组率的计算 60

4.1.4　连锁群 62

4.2　基因组 62

4.2.1　原核生物与真核生物 62

4.2.2　基因组的类型和大小 63

4.2.3　基因组学 65

4.3　遗传标记 65

4.3.1　遗传标记的基本特征 65

4.3.2　形态标记 65

4.3.3　细胞学标记 66

4.3.4　生化标记 66

4.3.5　DNA标记 66

4.4　RFLP标记 67

4.4.1　限制性内切核酸酶 67

4.4.2　限制性片段的电泳分离 68

4.4.3　DNA杂交 68

4.4.4　RFLP标记的遗传 70

4.5　PCR标记 71

4.5.1　PCR技术 71

4.5.2　RAPD标记 73

4.5.3　微卫星标记 74

4.6　遗传图的构建 75

4.6.1　连锁分析 75

4.6.2　交换干扰与作图函数 76

4.6.3　遗传图 77

4.7　基因定位与分子标记辅助选择 78

4.7.1　基因定位 78

4.7.2　分子标记辅助选择 79

4.8　原核生物的遗传作图 80

4.8.1　转化与遗传作图 80

4.8.2　接合与遗传作图 81

4.8.3　转导与遗传作图 85

小结 89

复习题 89

思考题 90

主要参考文献 90

第5章　基因组序列 92

5.1　物理作图 92

5.1.1　作图文库 92

5.1.2　物理图的构建 93

5.1.3　物理图与遗传图的整合 96

5.2　基因组测序 97

5.2.1　链终止法测序 97

5.2.2　DNA测序的克隆体系 98

5.2.3　DNA自动测序 99

5.2.4　基因组全序列测定 99

5.3　基因组的序列分析 102

5.3.1　搜寻基因 102

5.3.2　基因功能预测 103

5.4　基因组的序列特征 104

5.4.1　原核生物基因组 104

5.4.2　真核生物的细胞器基因组 106

5.4.3　真核生物的细胞核基因组 107

5.4.4　重复DNA 109

5.5　生物信息学 111

5.5.1　生物信息学基本概念 111

5.5.2　生物信息学数据库 112

5.5.3　后基因组信息学 114

小结 114

复习题 115

思考题 115

主要参考文献 115

第6章　基因表达 117

6.1　基因 117

6.1.1　基因概念的发展 117

6.1.2　基因的一般结构特征 120

6.1.3　基因的组织 124

6.2　转录 126

6.2.1　RNA聚合酶 127

6.2.2　RNA分类 128

6.2.3　转录的基本特征 131

6.2.4　转录的一般过程 131

6.2.5　转录后的加工过程 135

6.3　翻译 137

6.3.1　遗传密码 137

6.3.2　核糖体 139

6.3.3　翻译的过程 140

6.4　基因表达调控 144

6.4.1　基因表达调控的基本概念 144

6.4.2　原核生物的基因表达调控 147

6.4.3　真核生物的基因表达调控 150

小结 154

复习题 155

思考题 156

主要参考文献 156

第7章　数量遗传学 158

7.1　数量性状的遗传基础 158

7.1.1　数量性状的遗传表现 158

7.1.2　连续变异的遗传原因 162

7.2　数量性状的遗传分析 164

7.2.1　基因效应的数学模型 164

7.2.2　群体均值的遗传分析 165

7.2.3　群体方差的遗传分析 167

7.2.4　均值和方差成分提供的遗传信息 169

7.3　数量性状若干重要的遗传现象 170

7.3.1　杂种优势 170

7.3.2　近交衰退 172

7.3.3　超亲遗传 172

7.4　数量性状基因座 173

7.4.1　数量性状基因座的检测和定位 174

7.4.2　数量性状基因座的遗传本质 176

小结 178

复习题 178

思考题 179

主要参考文献 179

第8章　染色体变异 180

8.1　结构变异 180

8.1.1　缺失 181

8.1.2　重复 183

8.1.3　倒位 187

8.1.4　易位 190

8.2　整倍体变异 195

8.2.1　整倍体变异的类型 196

8.2.2　同源多倍体 199

8.2.3　异源多倍体 202

8.2.4　整倍体变异的应用 203

8.3　非整倍体变异 205

8.3.1　单体 206

8.3.2　缺体 207

8.3.3　三体 207

8.3.4　四体 210

8.3.5　非整倍体变异的应用 210

小结 212

复习题 213

思考题 214

主要参考文献 214

第9章　基因突变 216

9.1　基因突变的表现 216

9.1.1　基因突变的时期和部位 216

9.1.2　基因突变的类型 216

9.2　基因突变的特性 217

9.2.1　重演性 217

9.2.2　可逆性 217

9.2.3　多向性 218

9.2.4　利弊性 218

9.2.5　平行性 218

9.3　基因突变的本质 219

9.3.1　碱基替换 219

9.3.2　插入和缺失 221

9.3.3　重排 221

9.3.4　突变的抑制 221

9.3.5　RNA编辑 222

9.4　基因突变的鉴定 223

9.4.1　基因突变的表现型鉴定 223

9.4.2　基因突变的生化鉴定 224

9.4.3　基因突变与人类疾病 224

9.5　基因突变发生的原因 225

9.5.1　自发突变 225

9.5.2　化学诱变 230

9.5.3　物理诱变 233

9.5.4　诱变与育种 236

9.6　DNA损伤的修复 236

9.6.1　直接修复 237

9.6.2　切除修复 237

9.6.3　复制后修复 238

9.7　转座与突变 240

9.7.1　转座的类型 241

9.7.2　转座的遗传效应 243

9.7.3　转座因子的应用 243

小结 244

复习题 244

思考题 245

主要参考文献 245

第10章　遗传工程 247

10.1　细胞工程 247

10.1.1　染色体组工程 247

10.1.2　染色体工程 248

10.1.3　细胞质工程 250

10.1.4　细胞融合 250

10.2　基因工程 253

10.2.1　基因工程的概念 253

10.2.2　载体导入技术 253

10.2.3　植物的转基因技术 258

10.2.4　动物的转基因技术 260

10.2.5 目的基因的表达 262

10.2.6　基因工程的应用 263

10.3　克隆技术 264

10.3.1　克隆的概念 265

10.3.2　植物的人工克隆 266

10.3.3　动物的人工克隆 267

10.3.4　克隆技术的安全性 271

小结 271

复习题 271

思考题 272

主要参考文献 272

第11章　核外遗传学 273

11.1　核外基因组 273

11.1.1　线粒体基因组 273

11.1.2　叶绿体基因组 278

11.1.3　线粒体和叶绿体的起源 280

11.2　核外遗传 281

11.2.1　叶绿体遗传 281

11.2.2　线粒体遗传 284

11.2.3　线粒体DNA缺陷与人类疾病 286

11.2.4　其他细胞质遗传因子 287

11.3　母体效应 289

11.3.1　椎实螺外壳旋转方向的遗传——持久的母体效应 289

11.3.2　麦粉蛾的眼色遗传——短暂的母体效应 290

11.3.3　果蝇的伴性致死或发育异常 291

11.3.4　基因组印迹 292

小结 292

复习题 292

思考题 293

主要参考文献 293

第12章　生殖遗传学 295

12.1　生命周期 295

12.1.1　高等动物的配子形成和受精 295

12.1.2　高等植物的配子形成和受精 298

12.1.3　低等植物的生命周期 302

12.2　生殖障碍 302

12.2.1　自交不亲和性 303

12.2.2　无融合生殖 307

12.3　不育性 310

12.3.1　细胞质雄性不育性 310

12.3.2　细胞核雄性不育性 314

12.3.3　杂种不育性 315

12.4　性别决定 316

12.4.1　动物性别决定 316

12.4.2　植物性别决定 318

12.4.3　性别分化 319

12.4.4　与性别有关的遗传 320

12.5　不同交配方式的遗传效应 323

12.5.1　杂交 324

12.5.2　自交 324

12.5.3　回交 325

12.6　杂种优势的遗传基础 325

12.6.1　杂种优势表现 326

12.6.2　杂种优势的遗传机理 326

小结 328

复习题 328

思考题 329

主要参考文献 329

第13章　群体遗传学 330

13.1　群体的遗传结构 330

13.1.1　群体 330

13.1.2　基因频率和基因型频率 330

13.2 Hardy-Weinberg定律 331

13.2.1　定律的要点 331

13.2.2　定律的论证 332

13.3　群体遗传结构的改变 333

13.3.1　突变 333

13.3.2　选择 334

13.3.3　遗传漂移 337

13.3.4　迁移 339

13.3.5　非随机交配 339

13.3.6　遗传重组 340

13.4　生物进化 340

13.4.1　进化理论 340

13.4.2　物种形成 343

小结 346

复习题 346

思考题 347

主要参考文献 347

附录　常见遗传学用词英汉对照 348