《遗传学原理》
Concepts of
genetics
作者: Robert
Brooker
出版社:McGraw Hill
索书号:Q3/B272c(3)/2019Y
ISBN:9781260288582
生命的意义在于延续,无论是精神上还是实体上。实体上的延续最究其本源就是基因上的遗传。遗传学是研究基因的结构、功能及其变异、传递和表达规律的学科。经典遗传学的研究课题主要是基因在亲代和子代之间的传递问题;分子遗传学则主要研究基因的本质、基因的功能以及基因的变化等问题。分子遗传学的早期研究都用微生物为材料,它的形成和发展与微生物遗传学和生物化学有密切关系。
1944年,美国学者埃弗里等首先在肺炎双球菌中证实了转化因子是脱氧核糖核酸(DNA),从而阐明了遗传的物质基础。1953年,美国分子遗传学家沃森和英国分子生物学家克里克提出了DNA分子结构的双螺旋模型,这一发现常被认为是分子遗传学的真正开端。1955年,美国分子生物学家本泽用基因重组分析方法,研究大肠杆菌的T4噬菌体中的基因精细结构,其剖析重组的精细程度达到DNA多核苷酸链上相隔仅三个核苷酸的水平。这一工作在概念上沟通了分子遗传学和经典遗传学。
分子遗传学的另一重要概念——基因调控在1960~1961年由法国遗传学家莫诺和雅各布提出。他们根据在大肠杆菌和噬菌体中的研究结果提出乳糖操纵子模型。接着在1964年,又由美国微生物和分子遗传学家亚诺夫斯基和英国分子遗传学家布伦纳等,分别证实了基因的核苷酸顺序和它所编码的蛋白质分子的氨基酸顺序之间存在着排列上的线性对应关系,从而充分证实了一个基因一种酶假设。此后真核生物的分子遗传学研究逐渐开展起来。
人类体细胞具有46条染色体,其中44条(22对)为常染色体,另两条在性发育中起决定性作用,称为性染色体(sex chromosome)。目前已知人类有X和Y两种性染色体。女性的两条性染色体,大小与形态也完全相同,称X染色体。男性的一条与X相同,另一条则小得多,称Y染色体。Y染色体最重要的意义是决定男性性别,除此以外没有其他更重要的作用。X染色体上有许多重要的基因,女性有两条X染色体,而男性虽只有一条,但女性的性染色体基因产物并不比男性多一倍。这种男女X连锁基因产物相等的现象,称之为剂量补偿。
此外,各个物种还都有着专属于自己一套的遗传系统,正是这些不同的遗传系统,铸就了生物界的遗传多样性。遗传多样性可以表现在多个层次上,如分子、细胞、个体等。在自然界中,对于绝大多数有性生殖的物种而言,种群内的个体之间往往没有完全一致的基因型,而种群就是由这些具有不同遗传结构的多个个体组成的。遗传多样性是生物多样性的重要组成部分。一方面,任何一个物种都具有其独特的基因库和遗传组织形式,物种的多样性也就显示了基因遗传的多样性。另一方面,物种是构成生物群落进而组成生态系统的基本单元。生态系统多样性离不开物种的多样性,也就离不开不同物种所具有的遗传多样性。因此遗传多样性是生态系统多样性和物种多样性的基础。通常谈及生态系统多样性或物种多样性时也就包含了各自的遗传多样性。广义地讲遗传多样性就是生物所携带遗传信息的总和,但一般所指的遗传多样性是指种内的遗传多样性或称遗传变异。
遗传变异是生物体内遗传物质发生变化而造成的一种可以遗传给后代的变异。正是这种变异导致生物在不同水平上体现出的遗传多样性。群体水平、个体水平、组织和细胞水平、以及分子水平。通常遗传多样性最直接的表达形式就是遗传变异性的高低。然而对任何一个物种来说,个体的生命很短暂,由个体构成的居群或居群系统(宗、亚种、种)才在时间上连绵不断,才是进化的基本单位。这些居群或居群系统在自然界有其特定的分布格局式样。故遗传多样性不仅包括遗传变异高低,也包括遗传变异分布格局即居群的遗传结构。例如对大范围连续分布的异交植物来说,遗传变异的大部分存在于居群之内;而对以自交为主的植物来说,居群之间的遗传变异明显减小;对那些更为极端的以无性繁殖为主的植物来说,每个无性集群(Colony)在大部分位点上都是纯合的,形态变异也很小,但不同的无性集群之间都有很大或明显的差异。因为遗传变异分布在无性集群之间,因此居群遗传结构上的差异是遗传多样性的一种重要体现。一个物种的进化潜力和抵御不良环境的能力既取决于种内遗传变异的大小,也有赖于遗传变异的居群结构。
《遗传学原理》一书于2019年由McGraw Hill出版,作者是Robert Brooker。本书适用于学习细胞生物学的高等生物学本科生和研究生。
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4、 文章最后罗列参考文献,读者可进一步了解遗传学前沿进展
本书目录
第一部分:绪论
1.
遗传学概述
第二部分:遗传模式
2.
繁殖和染色体转换
3.
孟德尔遗传
4.
性别决定和性染色体
5.
孟德尔遗传的扩展
6.
核外遗传
7.
真核生物的遗传连锁与定位
8.
染色体结构和数目的变异
9.
细菌遗传学
10.
病毒的基因
第三部分:遗传材料的分子结构和复制
11.
DNA和RNA的分子结构
12.
染色质的分子结构
13.
DNA复制和重组
第四部分:分子的性质
14.
基因转录和RNA修饰
15.
mRNA的翻译
16.
细菌的基因调控
17.
真核生物的基因调控
18.
非编码RNA
19.
基因突变和DNA修复
第五部分:遗传技术
20.
分子技术
21.
基因组学
第六部分:个人和群体的遗传分析
22.
医学遗传学和癌症
23.
人口遗传学
24.
数量遗传学
王昊宇 武汉大学生命科学学院 博士研究生