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tRNA 239
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DNA 349
13.2.4 重复序列的遗传学功能 351
13.2.5 非编码DNA 352
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