遗传学基础:第十版

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

索书号:Q3/K66(10)/2020/Y

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. PalladinoDarrell 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:

1 遗传学导论

2 有丝分裂与减数分裂

3 孟德尔遗传

4 孟德尔比的修正

5 性别决定和性染色体

6 染色体突变:数目和排列的异常

7 真核生物的连锁和染色体定位

8 细菌和噬菌体的遗传分析和定位

9 DNA结构和分析

10 DNA复制

11 染色体结构和DNA序列组织

12 遗传密码和转录

13 翻译和蛋白质

14 基因突变、DNA修复和转位

15 细菌基因表达的调控

16 真核生物基因表达调控

17 重组DNA技术

18 基因组序、生物信息学和蛋白质组学

19 癌症的遗传学

20 数量遗传与多因子性状

21 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