现代遗传学：前沿与启迪

目录

第1章　绪论　1

科学无酣，科学家有祖国　1

引言　2

1.1　遗传学的诞生　3

1.1.1　人类认识遗传学的过程　4

1.1.2　教堂花园里的传教士孟德尔　5

1.1.3　孟德尔理论的重新发现　7

1.1.4　分子生物学的中心法则　12

1.2　遗传学的发展　13

1.2.1　模式生物　13

1.2.2　遗传分析工具　14

1.3　遗传学的今天　16

1.3.1　从经典遗传学到医学基因组学　16

1.3.2　突变研究和疾病风险　20

1.3.3　现代遗传学在农业生产中的应用　23

1.3.4　现代人类的进化　29

1.4　社会遗传学　31

总结　32

练习题　32

第2章　孟德尔遗传　35

揭秘百年遗传之谜　35

引言　36

2.1　单基因遗传模式　38

2.1.1　孟德尔的开创性实验　38

2.1.2　孟德尔分离定律　42

2.2　单基因遗传模式的染色体基础　44

2.2.1　二倍体中的单基因遗传　44

2.2.2　单倍体中的单基因遗传　47

2.3　孟德尔遗传模式的分子基础　49

2.3.1　等位基因之间分子结构的不同　49

2.3.2　基因传递的分子基础　50

现代遗传学一前沿与启迪

2.3.3　分子水平的有丝分裂和减数分裂　50

2.3.4　染色体在分子水平的分离证明　52

2.3.5　染色体水平的等位基因　53

2.3.6　显性与隐性　55

2.4　一些由观察分离率异常而发现的基因　55

2.4.1　花颜色形成中的基因活性　56

2.4.2　与果蝇翅膀形成有关的基因　57

2.4.3　与真菌菌丝分支形成有关的基因　58

2.4.4　通过应用单基因遗传的原理来推测后代占比或亲本基因型　59

2.5　与性别有关的单基因遗传规律　59

2.5.1　性染色体　59

2.5.2　性连锁的遗传模式　60

2.5.3　X连锁遗传　62

2.6　人类家系分析　65

2.6.1　常染色体隐性疾病　65

2.6.2　常染色体显性疾病　69

2.6.3　常染色体多态性基因　72

2.6.4　X连锁的隐性疾病　73

2.6.5　X连锁的显性疾病　74

2.6.6　Y连锁遗传　75

2.6.7　家系分析中计算患病风险　76

总结　77

练习题　79

第3章　基因的自由组合　95

杂交水稻之父——袁隆平　95

引言　97

3.1　孟德尔的自由组合定律　98

3.2　基因的分离和自由组合的普适性　100

3.3　自由组合定律的应用　103

3.3.1　预测后代表型比例　103

3.3.2　用卡方检验分析单因子杂交和双因子杂交的比值　105

3.3.3　合成纯系　108

3.3.4　杂种优势　110

3.4　自由组合的染色体基础　111

3.4.1　二倍体生物中的自由组合　112

3.4.2　单倍体生物中的自由组合　112

3.4.3　常染色体与性连锁相结合的自由组合　116

3.4.4　重组　116

3.5　多基因遗传　120

3.6　细胞器基因：独立于核基因的遗传模式　123

3.6.1　细胞器遗传模式　125

3.6.2　细胞质的分离　126

3.6.3　人类的细胞质突变　129

3.6.4　mtDNA进化研究　129

总结　131

练习题　132

第4章　真核生物染色体重组与作图　147

中国现代遗传学教育的奠基人一谈家桢　147

引言　148

4.1　连锁分析　149

4.1.1　利用重组率识别连锁　149

4.1.2　连锁的基因如何交换产生重组　151

4.1.3　连锁的符号和术语　152

4.1.4　交换是断裂-重接过程的证据　153

4.1.5　在4条染色单体阶段发生交换的证据　153

4.1.6　多重交换可以发生在两条以上的染色单体之间　154

4.2　重组率作图　155

4.2.1　图距单位　156

4.2.2　三点测交　158

4.2.3　通过检验推断基因顺序　161

4.2.4　干涉　161

4.2.5　利用比例进行分析　162

4.3　分子标记作图　164

4.3.1　单核苷酸多态性　164

4.3.2　简单序列长度多态性　165

4.3.3　利用分子标记进行重组分析　166

4.4　线性四分子的着丝粒作图　169

4.5　利用卡方检验推断连锁　171

4.6　解释不可见的多重交换　172

4.6.1　作图函数　172

4.6.2　珀金斯公式　174

4.7　重组图谱与物理图谱的结合　175

4.8　交换的分子机制　177

总结　179

练习题　180

第5章 细菌及病毒的遗传学　204

汤飞凡：两次以身试毒，率先分离出沙眼衣原体　204

引言　205

5.1　细菌操作方法　207

5.2　细菌的接合　209

5.2.1　接合现象的发现　209

5.2.2　F因子的发现　211

5.2.3　Hfr菌株　213

5.2.4　Hfr基因从某一定点开始的线性转移　216

5.2.5　推断F因子的整合位点和染色体的环形状态　217

5.2.6　细菌染色体图绘制　219

5.2.7　F质粒携带基因组片段　223

5.2.8　R质粒　223

5.3　细菌的转化　226

5.3.1　转化的本质　226

5.3.2　利用转化绘制染色体图　227

5.4　噬菌体遗传学　227

5.4.1　噬菌体对细菌的感染　228

5.4.2　利用噬菌体杂交绘制遗传图　229

5.5　转导　233

5.5.1　普遍性转导　234

5.5.2　特异性转导　236

5.6　物理图谱和遗传图谱的比对　239

总结　241

练习题　242

第6章 基因相互作用　256

鱼类的孟德尔遗传　256

引言　257

6.1　单基因中等位基因间的相互作用：不同类型的显性　258

6.1.1　完全显性和完全隐性　258

6.1.2　等位基因变异和其影响的基因功能　259

6.1.3　不完全显性和共显性　260