第1章 基因概念的产生和发展 1
1.1 孟德尔的实验和基因概念的产生 1
1.1.1 孟德尔的基因观 1
1.1.2 孟德尔工作的重大意义 5
1.1.3 孟德尔基因观的延伸 5
1.2 摩尔根学派的兴起和染色体遗传学说的确立 6
1.2.1 染色体遗传学说的提出 7
1.2.2 性状、性别和性染色体 7
1.2.3 摩尔根学派的成就使遗传学面临新的挑战 11
1.3 生化遗传学派的贡献和分子遗传学的萌芽 11
1.3.1 尿黑酸尿症和加罗德医生的假设 11
1.3.2 果蝇复眼色素合成的生化研究 13
1.3.3 “一个基因一个酶”假设的提出 14
1.3.4 基因概念的一次升华 15
1.3.5 细菌转化和转化因子本质的研究 16
1.4 结构学派、信息学派和生化学派的融合与分子遗传学的发展 19
1.4.1 结构学派的研究 19
1.4.2 信息学派的兴起 20
1.4.3 DNA结构模型的提出 28
1.4.4 DNA结构模型的实验证明 35
1.4.5 DNA异体催化功能的表达 40
1.5 基因功能表达的遗传调控——操纵子学说的理论与实验基础 52
1.5.1 问题的实质 52
1.5.2 酶的诱导 53
1.5.3 结构基因突变和调节基因突变 54
1.5.4 操纵基因和操纵子 57
参考文献 60
第2章 细菌和病毒的遗传分析 62
2.1 细菌接合和遗传重组 63
2.2 细菌的性、性因子和染色体的单向传递 66
2.3 部分合子的形成和基因重组 73
2.4 噬菌体的遗传重组分析 75
2.4.1 烈性噬菌体重组分析 76
2.4.2 遗传物质的功能单位——顺反子 78
2.4.3 条件致死突变 81
2.4.4 溶原性 83
2.4.5 转导 88
2.4.6 限制与修饰 90
2.4.7 重组DNA技术 93
参考文献 96
第3章 DNA损伤、修复和突变 98
3.1 突变的定义和分类 98
3.1.1 突变的定义 98
3.1.2 突变的分类 98
3.2 自发突变和诱发突变 101
3.3 DNA损伤修复系统的调节与控制 105
3.3.1 SOS系统的发现 105
3.3.2 recA-lexA调控系统 106
3.4 靶型致突和非靶型致突 109
3.5 双氢叶酸还原酶的诱变研究 111
3.5.1 细胞水平的诱变研究 112
3.5.2 分子水平的直接诱变 114
参考文献 117
第4章 基因功能表达的调控 119
4.1 乳糖操纵子再分析——“葡萄糖效应”的本质 120
4.2 阿拉伯糖操纵子——同一基因编码阻遏蛋白和激活蛋白 124
4.3 色氨酸操纵子——弱化子的发现 125
4.4 λ噬菌体——一个操纵子复合体 128
4.5 真核基因组的结构特点 132
4.6 割裂基因和尚邦法则 135
4.7 一个基因编码多种蛋白质 139
4.8 体细胞的DNA重排和基因表达调控 140
4.9 真核基因组的调控 144
参考文献 147
第5章 基因组的表观遗传修饰 149
5.1 表观遗传修饰的标记 149
5.2 非编码RNA与表观遗传调控机制 152
5.2.1 小非编码RNA分子的调节 153
5.2.2 长链非编码RNA分子与表观遗传调控 156
5.3 基因组印迹 160
5.4 基因表达的重编程 165
5.5 哺乳动物X染色体失活机制 168
5.6 表观遗传与疾病 172
5.7 表观遗传与衰老 178
5.8 表观遗传的生物学意义 180
5.8.1 小鼠Agouti基因的表达调控 180
5.8.2 长链非编码核糖核酸的表观遗传调控作用的生物学意义 181
5.8.3 世代之间的表观遗传 183
5.8.4 思考与启示 184
参考文献 185
第6章 哺乳动物体细胞遗传分析 188
6.1 体细胞遗传学简史 188
6.2 体细胞的突变研究 189
6.2.1 体细胞变异的基础和突变的判定标准 189
6.2.2 突变率的生物学意义及其估算方法 190
6.2.3 选择在突变研究中的决定性作用 192
6.2.4 表型迟缓和选择程序 192
6.2.5 诱变是实验研究中扩大细胞遗传变异范围的主要方法 193
6.2.6 基因突变和体细胞疾病 195
6.3 体细胞的融合研究 196
6.3.1 细胞融合的发现和融合技术的建立 196
6.3.2 利用融合细胞定位基因 198
6.3.3 融合细胞的互补分析 207
6.4 DNA介导的基因转移 208
6.4.1 概况 208
6.4.2 外源DNA在受体细胞中的结构变化 209
6.4.3 利用基因转移研究真核细胞基因的调控 210
6.4.4 逆向遗传分析与遗传工程小鼠 210
6.4.5 哺乳动物克隆和干细胞研究 220
参考文献 229
第7章 转座因子的结构和功能 231
7.1 “跳跃基因”的发现 231
7.2 麦克林托克模型 232
7.3 原核生物中的转座因子 235
7.3.1 插入序列 236
7.3.2 转座子和质粒 238
7.3.3 噬菌体Mu 241
7.3.4 逆病毒及其长末端重复序列 242
7.4 真核生物中的转座因子 244
7.4.1 黑腹果蝇基因组中的P因子 244
7.4.2 人类基因组中的转座因子 247
7.4.3 转座因子与疾病 252
7.5 转移因子的生物学意义 253
7.5.1 转座因子有助于基因组新的功能性组分的构建 253
7.5.2 转座因子有助于寄主基因或基因群的调控 254
7.5.3 转座因子有助于形成表观遗传调控机制 256
参考文献 258
第8章 肿瘤分子遗传学进展 260
8.1 肿瘤病毒和癌基因 261
8.2 化学转化的实验研究 263
8.3 人癌基因的结构变异 265
8.4 癌基因之间的功能互补 270
8.5 癌基因诱变的动物实验模型 272
8.6 癌基因的功能及其相关的细胞信号通路 274
8.7 肿瘤抑制基因的发现 280
8.8 表观遗传与癌变 287
参考文献 293
第9章 关于基因概念思考的延伸 295
9.1 基因组的能动结构及其演化 295
9.1.1 基因的不连续性 295
9.1.2 基因的不稳定性 296
9.1.3 基因的复合性 298
9.1.4 基因的能动性 299
9.2 生物演化与医学 301
9.2.1 群体的遗传结构与生物演化 302
9.2.2 演化医学：生物演化视角下的医学 305
9.2.3 表观遗传修饰与演化医学思考 314
9.3 基因组人工修饰的伦理问题 319
9.3.1 基因治疗及其相关的伦理问题 321
9.3.2 灵长类动物的转基因研究及其引发的伦理问题 324
9.3.3 合成生物学及其相关的伦理、法律和社会问题 328
参考文献 333
附表 基因概念建立与发展中的里程碑事件 336
人名索引 337
名词索引 342