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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RNA17

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DNA109

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