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第0章 绪论 1

0.1 遗传学的研究内容和研究方法 1

0.1.1 什么是遗传学 1

0.1.2 遗传学的研究材料与方法 2

0.2 遗传学的形成和发展 2

0.2.1 孟德尔定律时期 3

0.2.2 细胞遗传学时期 4

0.2.3 生化遗传学时期 5

0.2.4 分子遗传学时期 5

0.2.5 基因组学时期 6

0.3 遗传学对科学和社会生产实践的作用 7

0.3.1 遗传学对科学发展的作用 7

0.3.2 遗传学与动物、植物和微生物的遗传改良 8

0.3.3 遗传学与医疗保健 8

0.3.4 遗传学与社会司法 9

第1章 遗传的细胞学基础 11

1.1 细胞的结构 11

1.1.1 原核细胞 11

1.1.2 真核细胞 11

1.2 染色体 12

1.2.1 染色体的形态和类型 12

1.2.2 染色体的结构 15

1.2.3 染色体的数目 16

1.2.4 染色体的核型和核型分析 18

1.2.5 特化染色体 19

1.3 细胞分裂与生殖 22

1.3.1 有丝分裂 23

1.3.2 减数分裂 26

1.3.3 有性生殖 29

1.4 生活周期 32

1.4.1 低等植物的生活周期 33

1.4.2 高等植物的生活周期 34

1.4.3 高等动物的生活周期 34

第2章 遗传物质的分子基础 38

2.1 遗传物质的确定 38

2.1.1 DNA是主要遗传物质的证据 38

2.1.2 RNA是无DNA生物的遗传物质的证据 39

2.2 DNA和RNA的化学结构与性质 42

2.2.1 DNA与RNA的化学组成 42

2.2.2 DNA的化学结构 42

2.2.3 RNA的化学结构与性质 44

2.3 遗传物质的复制 44

2.3.1 DNA复制的一般模式 44

2.3.2 DNA复制的特殊模式 45

2.3.3 原核生物DNA的复制 46

2.3.4 真核生物DNA的复制 48

2.3.5 RNA的复制 48

2.4 遗传信息的转录 49

2.4.1 三种RNA分子 49

2.4.2 RNA合成的一般模式 49

2.4.3 原核生物的RNA合成 50

2.4.4 真核生物的RNA合成转录与加工 51

2.5 遗传密码与蛋白质翻译 53

2.5.1 遗传三联体密码 53

2.5.2 蛋白质翻译 54

2.5.3 中心法则及其发展 55

第3章 孟德尔遗传 58

3.1 分离定律 58

3.1.1 一对性状的杂交试验 58

3.1.2 性状分离现象的解释 60

3.1.3 表现型和基因型的概念 60

3.1.4 分离规律的验证 61

3.1.5 经典分离比例实现的条件 62

3.1.6 分离定律的应用 63

3.2 独立分配定律 63

3.2.1 两对相对性状的杂交试验 63

3.2.2 独立分配现象的解释 64

3.2.3 独立分配定律的验证 65

3.2.4 多对基因的遗传 65

3.2.5 独立分配定律的应用 68

3.3 统计学原理在遗传学中的应用 69

3.3.1 概率原理的应用 69

3.3.2 X2测验 70

3.4 孟德尔定律的扩展 71

3.4.1 等位基因间的互作 71

3.4.2 非等位基因间的互作 72

3.4.3 多因一效和一因多效 75

第4章 连锁遗传 78

4.1 连锁与交换 78

4.1.1 性状连锁遗传的发现 78

4.1.2 基因连锁的解释 79

4.1.3 连锁和交换的机理 80

4.2 交换值及其测定 82

4.2.1 交换值 82

4.2.2 交换值的测定 83

4.3 基因定位与遗传图 84

4.3.1 基因定位 84

4.3.2 连锁遗传图 87

4.4 真菌类的连锁与交换 90

4.5 性别决定与性连锁 91

4.5.1 性别决定 91

4.5.2 性连锁 94

4.5.3 限性遗传和从性遗传 96

4.6 连锁遗传规律的应用 97

4.6.1 交换值与育种群体规模确定 97

4.6.2 连锁与间接选择 98

4.6.3 性连锁理论的应用 98

第5章 细胞质遗传 102

5.1 细胞质遗传的概念和特点 102

5.1.1 细胞质遗传的概念 102

5.1.2 细胞质遗传的发现 102

5.1.3 细胞质遗传的特点 103

5.2 母性影响与基因组印记 104

5.2.1 母性影响 104

5.2.2 基因组印记 106

5.3 叶绿体遗传 107

5.3.1 叶绿体遗传的表现 107

5.3.2 叶绿体基因组 107

5.4 线粒体遗传 108

5.4.1 线粒体遗传的表现 108

5.4.2 线粒体基因组 108

5.5 共生体和质粒决定的遗传 109

5.5.1 共生体的遗传 109

5.5.2 质粒的遗传 112

5.6 植物雄性不育的遗传 113

5.6.1 雄性不育的类别及其遗传特点 113

5.6.2 质核型不育性的多样性 115

5.6.3 雄性不育的遗传机理 118

5.6.4 雄性不育的利用 119

第6章 细菌和病毒遗传 123

6.1 细菌和病毒的结构 123

6.1.1 细菌的结构及培养技术 123

6.1.2 病毒的结构与类型 124

6.1.3 细菌和病毒在遗传研究中的优越性 125

6.1.4 细菌和病毒的基因重组途径 126

6.2 噬菌体的遗传分析 126

6.2.1 噬菌体的生活周期 126

6.2.2 噬菌体的基因重组 127

6.3 细菌的遗传分析 130

6.3.1 转化 130

6.3.2 接合 133

6.3.3 性导 138

6.3.4 转导 139

第7章 数量性状遗传 149

7.1 数量性状的特性 149

7.1.1 数量性状的表现特征 149

7.1.2 数量性状的遗传基础 150

7.2 数量性状遗传分析的基本统计参数 152

7.2.1 平均数 152

7.2.2 方差与标准差 152

7.2.3 简单相关系数 153

7.2.4 回归系数 153

7.3 数量性状遗传分析的基本模型 154

7.3.1 表现型值的分解 154

7.3.2 基因型值的分解 154

7.3.3 群体基因型值的平均数 155

7.4 数量性状的方差分析 157

7.4.1 不分离世代的方差 157

7.4.2 F2代的方差 158

7.4.3 F3代方差及以后各世代的方差 158

7.4.4 F2个体与F3家系间的协方差 159

7.4.5 回交世代的方差 159

7.5 遗传率的估算及其应用 160

7.5.1 遗传率的概念 160

7.5.2 遗传率的估算 161

7.5.3 遗传率的性质 165

7.5.4 遗传率的应用 166

7.6 数量性状的基因位点分析 168

7.6.1 经典遗传学对数量性状基因数目的估计 168

7.6.2 QTL的概念 169

7.6.3 QTL作图原理和步骤 169

7.6.4 QTL作图的统计方法 171

7.6.5 QTL的性质 174

7.6.6 QTL分析的应用 175

第8章 近亲繁殖与杂种优势 178

8.1 近亲繁殖及其遗传效应 178

8.1.1 近亲繁殖的概念和近交系数 178

8.1.2 自交的遗传效应 180

8.1.3 回交的遗传效应 181

8.2 纯系学说 183

8.2.1 纯系学说 183

8.2.2 纯系学说的发展 184

8.3 杂种优势 184

8.3.1 杂种优势的表现 184

8.3.2 杂种优势的遗传假说 185

8.4 近亲繁殖与杂种优势在育种上的应用 186

8.4.1 近亲繁殖在育种上的应用 186

8.4.2 杂种优势在育种上的应用 187

第9章 群体遗传与进化 190

9.1 群体的基本概念 190

9.1.1 群体的概念 190

9.1.2 孟德尔群体 190

9.1.3 基因库 190

9.2 群体的遗传组成 191

9.2.1 基因频率与基因型频率的概念 191

9.2.2 基因频率与基因型频率的计算 191

9.3 群体的遗传平衡定律 192

9.3.1 哈德－魏伯格定律 192

9.3.2 平衡群体的特征 195

9.3.3 群体平衡的检验 196

9.4 群体遗传平衡的改变 197

9.4.1 基因突变 197

9.4.2 选择 198

9.4.3 遗传漂移 200

9.4.4 迁移 202

9.5 群体的进化与物种形成 202

9.5.1 群体进化的因素 202

9.5.2 物种的概念 203

9.5.3 隔离和生殖隔离的机制 203

9.5.4 物种的形成方式 204

第10章 染色体结构变异 208

10.1 缺失 208

10.1.1 缺失的类型及形成 208

10.1.2 缺失的细胞学鉴定 209

10.1.3 缺失的遗传效应 209

10.2 重复 211

10.2.1 重复的类型及形成 211

10.2.2 重复的细胞学鉴定 211

10.2.3 重复的遗传效应 211

10.3 倒位 213

10.3.1 倒位的类型及形成 213

10.3.2 倒位的细胞学鉴定 213

10.3.3 倒位的遗传效应 215

10.4 易位 216

10.4.1 易位的类型及形成 216

10.4.2 易位的细胞学鉴定 217

10.4.3 易位的遗传效应 218

10.5 染色体结构变异的应用 220

10.5.1 果蝇的ClB技术测定基因突变频率 221

10.5.2 基因定位 221

10.5.3 利用易位创造玉米核不育系的双杂合保持系 222

10.5.4 利用易位杂合体的半不育性为果树疏花疏果 222

10.5.5 利用易位鉴别家蚕的性别 223

10.5.6 利用易位控制害虫繁殖 223

第11章 染色体数目变异 228

11.1 染色体组与染色体数目变异类型 228

11.1.1 染色体组的概念和特征 228

11.1.2 染色体的整倍性变异 229

11.1.3 染色体的非整倍性变异 229

11.2 多倍体 230

11.2.1 同源多倍体 230

11.2.2 异源多倍体 235

11.2.3 多倍体的形成和应用 237

11.3 单倍体 240

11.3.1 单倍体的类型 240

11.3.2 单倍体的表现特征 240

11.3.3 单倍体的产生 240

11.3.4 单倍体的应用 241

11.4 非整倍体 242

11.4.1 亚倍体 242

11.4.2 超倍体 244

11.4.3 非整倍体的产生 249

11.4.4 非整倍体的应用 250

第12章 基因突变 257

12.1 基因突变的概念和意义 257

12.1.1 基因突变的概念 257

12.1.2 基因突变的意义 258

12.2 基因突变的一般特征 258

12.2.1 突变的重演性 258

12.2.2 突变的可逆性 259

12.2.3 突变的多方向性和复等位基因 259

12.2.4 突变的有害性和有利性 261

12.2.5 突变的平行性 261

12.3 基因突变的表现 262

12.3.1 突变的性状表现 262

12.3.2 显性突变和隐性突变的表现 263

12.3.3 体细胞突变和性细胞突变的表现 263

12.3.4 大突变和微突变的表现 264

12.3.5 基因突变的频率 265

12.4 基因突变的分子机制 266

12.4.1 碱基替换 266

12.4.2 移码突变 267

12.4.3 重排或DNA链的裂解 267

12.5 基因突变的诱发 267

12.5.1 物理诱变 267

12.5.2 化学诱变 268

12.5.3 定点诱变 271

12.6 基因突变的鉴定 273

12.6.1 微生物基因突变的鉴定 273

12.6.2 植物基因突变的鉴定 275

第13章 基因组学 281

13.1 基因组学的概念和研究内容 281

13.1.1 基因组学的概念 281

13.1.2 C值悖理和N值悖理 282

13.1.3 基因组学的研究内容 282

13.2 真核生物基因组 283

13.2.1 真核生物基因的一般结构 283

13.2.2 人类基因组 283

13.2.3 水稻基因组的特点 285

13.3 原核生物基因组 285

13.3.1 大肠杆菌基因组的组成 285

13.3.2 大肠杆菌基因组的特点 286

13.4 基因组作图 286

13.4.1 遗传作图 287

13.4.2 物理作图 290

13.5 基因组学的应用 292

13.5.1 QTL的图位克隆 292

13.5.2 作物分子育种 293

13.5.3 DNA指纹鉴定 294

13.5.4 比较基因组学研究 296

第14章 基因的表达调控 300

14.1 原核生物基因表达的调控 300

14.1.1 转录水平的调控 300

14.1.2 翻译水平的调控 304

14.2 真核生物基因表达调控 306

14.2.1 染色体和染色质水平的调控 306

14.2.2 DNA水平调控 307

14.2.3 转录水平的调控 307

14.2.4 转录产物的加工调控 309

14.2.5 翻译水平的调控 310

14.3 基因表达调控的应用 311

14.3.1 特异性启动子的使用 311

14.3.2 植物离体组织的特定器官培养 312

第15章 基因工程 315

15.1 基因工程概述 315

15.1.1 基因工程的概念 315

15.1.2 基因工程的主要步骤 316

15.2 目的基因的获得 316

15.2.1 目的基因的种类 317

15.2.2 基因工程的工具酶 318

15.2.3 分离基因的方法 320

15.3 表达载体的构建 324

15.3.1 载体的种类 324

15.3.2 表达载体的一般要求 324

15.3.3 常用的载体 325

15.3.4 启动子的选择 327

15.3.5 目的基因的修饰 327

15.3.6 终止区序列 327

15.4 目标基因的遗传转化 328

15.4.1 农杆菌介导法 328

15.4.2 基因枪法 328

15.4.3 花粉管通道法 329

15.4.4 显微注射法 329

15.5 转化体的筛选鉴定 329

15.5.1 外源基因进入细胞鉴定 330

15.5.2 外源基因整合与表达鉴定 330

15.5.3 转化体的生物学鉴定 332

15.6 基因工程的应用及安全性评价 332

15.6.1 基因工程的应用 332

15.6.2 基因工程的安全性 333

常用遗传学词汇中西文对照 337