Essentials of Genetics: Tenth Edition
作者:William S. Klug, Michael R. Cummings, Charlotte A. Spencer, Michael A. Palladino, Darrell J. Killian
出版:Pearson
ISBN: 978-0-13-489841-9
藏书地点:武大外教中心
早在公元前350年,亚里士多德就提出活跃的“体液”是遗传特征的载体,但直到17世纪,人们才在理解生命的生物学基础方面取得了初步进展。在那个世纪,医生和解剖学家威廉·哈维提出了后生理论,即生物体是从受精卵发育而来,通过一系列发展事件最终从卵转化为个体。表观发生理论与前形成论直接冲突,后者认为受精卵中包含一个完整的微型成虫,称为侏儒。1830年左右,马蒂亚斯·施莱登和西奥多·施万提出了细胞理论,认为所有的生物体都是由被称为细胞的基本结构单元组成的,而细胞是由既存的细胞衍生而来的。自发生成的想法,即从无生命的成分中创造出有生命的有机体,在19世纪后期被路易斯·巴斯德推翻,然后有生命的有机体被认为是从先前存在的有机体中衍生出来的,由细胞组成。19世纪中期,查尔斯·达尔文和格雷戈尔·孟德尔的研究为遗传学在20世纪和21世纪的快速发展奠定了基础。
1859年,达尔文出版了《物种起源》,描述了他关于进化的观点。达尔文对地质、地理和生物的观察使他确信,现存的物种是通过对祖先物种的改造而产生的。达尔文在1831-1836年乘坐英国皇家海军贝格尔号的航行中受到极大的影响,他的思想使他形成了自然选择理论,该理论解释了进化变化的机制。自然选择是由阿尔弗雷德·拉塞尔·华莱士独立提出并提出的,它建立在观察的基础上,他观察到种群往往会产生比环境所能支持的更多的后代,导致个体之间为生存而斗争。与那些适应性差的个体相比,那些具有能够适应环境的遗传特征的个体能够更好地生存和繁殖。随着时间的推移,有利的变化,即使是很小的变化,也会积累起来。如果携带这些遗传变异的种群在繁殖上被隔离,就可能产生一个新物种。
然而,达尔文缺乏对变异和遗传的基因基础的理解,这一差距使他的理论一直到20世纪都受到合理的批评。在达尔文出版他的书后不久,格雷戈尔·约翰·孟德尔在1866年发表了一篇论文,阐述了豌豆植株的性状是如何一代一代遗传的,并提供了性状如何遗传的一般模型。他的研究在1900年左右被卡尔·柯伦斯、雨果·德·弗里斯和埃里希·切尔马克部分复制并曝光之前鲜为人知。
到了20世纪初,人们清楚地认识到,遗传和发育依赖于存在于染色体中基因中的遗传信息,然后这些信息通过配子传给每个人——这就是所谓的遗传染色体理论。达尔文理论中的差距被填补了,孟德尔的研究现在成为遗传学的基础。
在所有种类的生物体中,只要基因编辑可能有益于人类生存和我们的星球,CRISPR-Cas编辑系统的使用将找到许多目标。例如,一个研究小组编辑了蚊子的一个基因,该基因可以防止蚊子携带导致人类疟疾的寄生虫。其他研究人员已经编辑了藻类的基因组,使它们的生物燃料产量翻倍。这种方法还被用于培育小麦和水稻的抗病菌株。
虽然基因编辑最初是通过其他方法实现的,但CRISPR-Cas系统现在是基因修改的首选方法,因为它更准确、更高效、更通用、更容易使用。CRISPR-Cas最初被发现是细菌用来对抗病毒感染的“寻找并摧毁”机制。CRISPR指的是产生RNA分子的细菌基因组的一部分,Cas (CRISPR相关)指的是一种核酸酶,或DNA 剪切酶。CRISPR RNA与病毒DNA中的匹配序列(寻找)结合,并招募Cas核酸酶来切割它(摧毁)。研究人员通过合成CRISPR RNA来利用这项技术,将Cas核酸酶导向任何选定的DNA序列。在实验室实验中,CRISPR-Cas已经被用于修复来自基因疾病个体的细胞突变,如囊性纤维化、亨廷顿病、镰状细胞病和肌肉萎缩症在美国,一项在癌症治疗中使用CRISPR-Cas进行基因组编辑的临床试验正在招募参与者,而治疗一种遗传性失明和遗传性血液疾病的建议也在准备中。在中国,至少有86名患者已经开始接受CRISPR-Cas癌症临床试验的治疗。这个了不起的系统的应用远远超出了开发人类遗传疾病的治疗方法。
《遗传学基础:第十版》一书于2020年由Pearson出版,作者为William S. Klug, Michael R. Cummings, Charlotte A. Spencer, Michael A. Palladino和Darrell J. Killian。
《遗传学基础:第十版》一书,作者展现了遗传学研究领域中的一些最新的基础知识,讨论的主题主要包括染色体、基因、遗传、细胞分裂等一系列基础遗传学知识以及几个前沿的现代遗传学专题。
《遗传学基础:第十版》是为那些需要比《遗传学概念》更全面的教材更简短、更少细节的课程而编写的,适用于遗传学等生物相关专业的研究生和研究人员高年级本科生、研究生,以及许多其他学科的学生,包括农业,畜牧业,化学,护理,工程,林业,心理学和野生动物管理。也可作为教师的教学和科研参考书,亦可对对基因编辑技术感兴趣的医学研究生和研究人员有用。
《遗传学基础:第十版》一书作为遗传学专业研究读物,内容饱满详实、语言浅显易懂,除此之外,还包括一些其他的特点:
1.本书除了有效地覆盖和传播分子遗传学的基本概念以外,还重点介绍了几个前沿的现代遗传学专题,重点介绍了CRISPR-Cas体系为一种基因编辑工具在细菌中发现的分子机制,在基因治疗方面的潜力,以及它在基因编辑食品中的应用和未来在多个领域里的发展。
2.本书强调概念而不是过多的细节,清晰而直接地写给学生,以提供对分析复杂课题的易懂的解释,而且本书强调解决问题,从而引导学生分析思考,应用和扩展他们的遗传知识。此外,还提供了这个新兴领域最现代和最新的报道,传播了基因学的丰富历史。
3.本书末尾提供了现代遗传学专题,介绍了现代遗传学在各个领域中的应用,此外还附有附录、词汇表和索引,便于读者们查找相关信息。
总的说来,《遗传学基础:第十版》一书为想要了解分子遗传学知识的人员提供了清晰的导读路径,作为遗传学领域的一本前沿研究图书,是一本值得为想要涉足该领域的人员推荐的专业书籍。
本书目录:
第1章 遗传学导论
第2章
有丝分裂与减数分裂
第3章
孟德尔遗传
第4章
孟德尔比的修正
第5章 性别决定和性染色体
第6章
染色体突变:数目和排列的异常
第7章
真核生物的连锁和染色体定位
第8章
细菌和噬菌体的遗传分析和定位
第9章 DNA结构和分析
第10章
DNA复制
第11章
染色体结构和DNA序列组织
第12章
遗传密码和转录
第13章 翻译和蛋白质
第14章
基因突变、DNA修复和转位
第15章
细菌基因表达的调控
第16章
真核生物基因表达调控
第17章 重组DNA技术
第18章
基因组序、生物信息学和蛋白质组学
第19章
癌症的遗传学
第20章 数量遗传与多因子性状
第21章 种群和性状遗传学
现代遗传学专题
1 实验胚胎学
2 基因检测
3 基因疗法
4 神经遗传学进展:亨廷顿舞蹈病的研究
5 DNA鉴定
6 转基因食品
7 基因组学和精准医疗
附录:所选问题合讨论问题的答案
词汇表
演职员名单
索引
胡萌欣 武汉大学生命科学学院 博士