Lewin's gene Ⅹ

基因Ⅹ

编 者：Jocelyn E.Krebs

Elliott S. Goldstein

Stephen T. Kilpatrick

出 版 社：高等教育出版社

索 书 号：Q343.1/L672（10）/2010

藏书地点：武大外教中心

基因是指携带有遗传信息的DNA序列，是控制性状的基本遗传单位，即一段具有功能性的DNA序列。基因通过指导蛋白质的合成来表现所携带的遗传信息，从而控制生物个体的性状表现。关于遗传的物质基础，科学家早就有所臆测。1864年英国哲学家斯宾塞曾提出“生理单位”说，1868年达尔文将其称为“微芽”。遗传学的奠基人奥地利人孟德尔，他于1865年2月的奥地利自然科学学会会议上报告了自己进行的植物杂交研究结果，第二年在奥地利自然科学学会年刊上发表了著名的《植物杂交试验》论文，阐述了遗传学的两项基本规律——基因的分离定律和基因的自由组合定律。文中指出，生物的所有性状都是通过遗传因子来传递的，遗传因子是一些独立的遗传单位。此理论把可观察的遗传性状和控制它的内在的遗传因子区分开来，遗传因子于是作为基因的雏形名词诞生了。基因的存在最早是由他在19世纪推论出来的，而不具有分子生物学的观察基础。在达尔文发表进化论后不久，孟德尔试图通过对豌豆进行试验来解释该理论。但是直到19世纪末他的研究才被人们所重视。遗传因子实际上是孟德尔根据其实验结果所假想的资讯载体，从那时起遗传学家便踏上了寻找基因实体的艰难历程。1909年丹麦遗传学家约翰逊（W. Johansen 1859～1927）在《精密遗传学原理》一书中提出“基因”概念，以此来替代孟德尔假定的“遗传因子”。从此，“基因”一词一直在遗传学中被沿用至今。约翰逊还提出了“基因型”与“表现型”这两个含义不同的术语，初步阐明了基因与性状的关系。不过此时的基因仍然是一个未经观察佐证的，仅靠逻辑推理得出的概念。自1900年孟德尔定律重新发现后，“基因如何控制性状”的问题引起了许多遗传学家的浓厚兴趣。经过他们的努力，又产出了一连串重要成果。美国实验胚胎学家、遗传学家托马斯·亨特·摩尔根和他的学生们于1908年前后开始利用果蝇作了许多实验。他在1910年通过果蝇眼球颜色突变性状的遗传实验发现了伴性遗传现象，第一次揭示出一种或多种遗传特性与某一特定染色体的明确联系；他和他的同事们进一步透过多次的果蝇杂交实验发现了遗传学的第三个基本规律——连锁互换规律，从而继承并发展了孟德尔的遗传学说。他们为遗传染色体学说提供了更充分、直接、可靠的证据，并认为染色体是盂德尔式遗传性状传递机制的物质基础。1926年托马斯的钜著《基因论》出版，建立了著名的基因学说，他并绘制了果蝇的基因位置图，首次完成当时最新的基因概念的描述，即基因以直线形式排列，它决定着一个对应的性状，而且能发生突变并随着染色体同源节段的互换而交换。虽然DNA在细胞核中很早就被发现，但证明其为遗传物质的决定性实验是1944年艾弗里的肺炎双球菌转化实验。他和麦卡蒂等人发表了关于“转化因子”的重要论文，首次用实验明确证实：DNA是遗传信息的载体。1952年赫希和蔡斯进一步证明遗传物质是DNA而不是蛋白质。这一实验不仅证明了DNA是遗传物质，揭示了遗传物质的化学本质，也大大推动了对核酸的研究。1953年，美国分子生物学家詹姆斯·沃森和英国物理学家佛朗西斯·克里克根据威尔金斯和富兰克林所进行的X射线衍射分析，提出了著名的DNA双螺旋结构模型，进一步说明基因载体就是DNA。进一步的研究证明，基因就是DNA分子的一个区段。每个基因由成百上千个脱氧核苷酸组成，一个DNA分子可以包含几个乃至几千个基因。基因的化学本质和分子结构的确定具有划时代的意义，它为基因的复制、转录、表达和调控等方面的研究奠定了基础，开创了分子遗传学的新纪元。

本书共由四部分三十章内容构成。第一部分的主题是基因和染色体。第一章阐述的是基因是DNA，包括DNA是病毒、细菌及真核生物的遗传物质、DNA的双螺旋结构、突变等。第二章对基因编码蛋白质进行了描述。第三章介绍的是分子生物学和遗传工程中的方法，克隆、核苷酸的检测、DNA分离技术、DNA测序、PCR和RT-PCR等多方面内容都涵盖其中。第四章描述的是断裂基因，包括断裂基因由外显子和内含子构成、断裂基因的组织有可能是保守的、一些DNA序列编码多于一条多肽等。第五章对基因组的内容进行了详细的描述。第六章的主题是基因组序列和基因数目，包括人类基因组中基因数目小于预期、Y染色体有一些雄性特异的基因、有多少基因是必须的等多个方面。第七章描述的是簇和重复。作者在第八章介绍的是基因组进化，由突变和选择机制介导的DNA序列的进化、可以通过测量序列变化检测选择、断裂基因是如何进化的等内容都涵盖其中。第九章对染色体进行了阐述。第十章介绍的对象是染色质，包括核小体是所有染色质的单元、组蛋白变体产生了可以变化的核小体、染色质复制需要核小体的聚集等内容。第二部分的主题是DNA复制和重组。第十一章描述的是复制子，复制子可以是线性的或环形的、细菌基因组通常是一个环形的复制子、真核生物的每条染色体都包含多个复制子等都是本章阐述的内容。第十二章介绍的是染色体外的复制子。第十三章的主题是细菌的复制和细胞循环是联系的。第十四章对DNA复制进行了详细的阐述，包括复制的起始、DNA聚合酶、解旋酶和单链结合蛋白等多个方面的内容。第十五章描述的是同源及位置特异的重组，双链断裂起始重组、双链断裂后形成联会复合体、特殊的重组涉及特定的位点等内容都涵盖其中。第十六章介绍的对象是修复系统。第十七章对转座元件和反转录病毒进行了阐述，包括转座子引起DNA的重排、玉米中的转座子家族、转座子在杂种不育中的角色等多个方面。作者在第十八章阐述的是免疫系统中的体细胞重组及超变体。第三部分的主题是转录及转录后机制。第十九章对原核生物的转录进行了详细的描述。第二十章对真核生物的转录进行了描述，包括真核生物RNA聚合酶包含多个亚基、RNA聚合酶Ⅱ的起始位点、CpG岛是调控的靶标等内容。作者在第二十一章介绍给读者的是RNA的剪切和加工。第二十二章对mRNA的稳定性和定位进行了描述。第二十三章介绍的是催化的RNA。第二十四章对翻译进行了描述，包括翻译包含起始、延伸和终止、细菌中起始需要30S亚基和辅助因子、真核生物使用许多起始因子等多个方面。第二十五章描述的是使用遗传密码。第四部分的主题是基因调控。第二十六章介绍的是操纵子，包括结构基因簇共同被调控、lac操纵子是负向调控的、翻译可以被调控等。第二十七章介绍的是噬菌体策略。第二十八章对真核转录调控进行了详细阐述。第二十九章的主题是表观的效应可以遗传。第三十章描述的是调控RNA，非编码RNA可以被用于调控基因表达、细菌包含调控RNA、microRNA是真核生物中广泛存在的调控子等内容都涵盖其中。

本书作者共用四部分三十章内容，对基因及遗传学进行了详细的介绍，主要包括基因和染色体、DNA复制和重组、转录及转录后机制、基因调控这四个方面，内容丰富。基因和遗传学是生命科学的主要和核心内容之一，本书适合生命科学及相关医药及农林学科的学生和教师阅读参考。

本书目录

内容

前言

第一部分 基因和染色体

第一章 基因是DNA

第二章 编码蛋白质的基因

第三章 分子生物学和基因工程的方法

第四章 断裂的基因

第五章 基因组的内容

第六章 基因组序列和基因数目

第七章 簇和重复

第八章 基因组进化

第九章 染色体

第十章 染色质

第二部分 DNA复制和重组

第十一章 复制子

第十二章 染色体外的复制子

第十三章 细菌的复制和细胞循环是联系的

第十四章 DNA复制

第十五章 同源及位置特异的重组

第十六章 修复系统

第十七章 转座元件及反转录病毒

第十八章 免疫系统中的体细胞重组及超变体

第三部分 转录及转录后机制

第十九章 原核转录

第二十章 真核转录

第二十一章 RNA剪切和加工

第二十二章 mRNA的稳定性和定位

第二十三章 催化的RNA

第二十四章 翻译

第二十五章 使用遗传密码

第四部分 基因调控

第二十六章 操纵子

第二十七章 噬菌体策略

第二十八章 真核转录调控

第二十九章 表观的效应可以遗传

第三十章 RNA介导的调控

词汇

索引

（郑银珍）