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第0章 绪论1

0.1 遗传学的研究内容和研究方法1

0.1.1 什么是遗传学1

0.1.2 遗传学的研究材料与方法2

0.2 遗传学的形成和发展2

0.2.1 孟德尔定律时期3

0.2.2 细胞遗传学时期4

0.2.3 生化遗传学时期5

0.2.4 分子遗传学时期5

0.2.5 基因组学时期6

0.3 遗传学对科学和社会生产实践的作用7

0.3.1 遗传学对科学发展的作用7

0.3.2 遗传学与动物、植物和微生物的遗传改良8

0.3.3 遗传学与医疗保健8

0.3.4 遗传学与社会司法9

第1章 遗传的细胞学基础11

1.1 细胞的结构11

1.1.1 原核细胞11

1.1.2 真核细胞11

1.2 染色体12

1.2.1 染色体的形态和类型12

1.2.2 染色体的结构15

1.2.3 染色体的数目16

1.2.4 染色体的核型和核型分析18

1.2.5 特化染色体19

1.3 细胞分裂与生殖22

1.3.1 有丝分裂23

1.3.2 减数分裂26

1.3.3 有性生殖29

1.4 生活周期32

1.4.1 低等植物的生活周期33

1.4.2 高等植物的生活周期34

1.4.3 高等动物的生活周期34

第2章 遗传物质的分子基础38

2.1 遗传物质的确定38

2.1.1 DNA是主要遗传物质的证据38

2.1.2 RNA是无DNA生物的遗传物质的证据39

2.2 DNA和RNA的化学结构与性质42

2.2.1 DNA与RNA的化学组成42

2.2.2 DNA的化学结构42

2.2.3 RNA的化学结构与性质44

2.3 遗传物质的复制44

2.3.1 DNA复制的一般模式44

2.3.2 DNA复制的特殊模式45

2.3.3 原核生物DNA的复制46

2.3.4 真核生物DNA的复制48

2.3.5 RNA的复制48

2.4 遗传信息的转录49

2.4.1 三种RNA分子49

2.4.2 RNA合成的一般模式49

2.4.3 原核生物的RNA合成50

2.4.4 真核生物的RNA合成转录与加工51

2.5 遗传密码与蛋白质翻译53

2.5.1 遗传三联体密码53

2.5.2 蛋白质翻译54

2.5.3 中心法则及其发展55

第3章 孟德尔遗传58

3.1 分离定律58

3.1.1 一对性状的杂交试验58

3.1.2 性状分离现象的解释60

3.1.3 表现型和基因型的概念60

3.1.4 分离规律的验证61

3.1.5 经典分离比例实现的条件62

3.1.6 分离定律的应用63

3.2 独立分配定律63

3.2.1 两对相对性状的杂交试验63

3.2.2 独立分配现象的解释64

3.2.3 独立分配定律的验证65

3.2.4 多对基因的遗传65

3.2.5 独立分配定律的应用68

3.3 统计学原理在遗传学中的应用69

3.3.1 概率原理的应用69

3.3.2 X2测验70

3.4 孟德尔定律的扩展71

3.4.1 等位基因间的互作71

3.4.2 非等位基因间的互作72

3.4.3 多因一效和一因多效75

第4章 连锁遗传78

4.1 连锁与交换78

4.1.1 性状连锁遗传的发现78

4.1.2 基因连锁的解释79

4.1.3 连锁和交换的机理80

4.2 交换值及其测定82

4.2.1 交换值82

4.2.2 交换值的测定83

4.3 基因定位与遗传图84

4.3.1 基因定位84

4.3.2 连锁遗传图87

4.4 真菌类的连锁与交换90

4.5 性别决定与性连锁91

4.5.1 性别决定91

4.5.2 性连锁94

4.5.3 限性遗传和从性遗传96

4.6 连锁遗传规律的应用97

4.6.1 交换值与育种群体规模确定97

4.6.2 连锁与间接选择98

4.6.3 性连锁理论的应用98

第5章 细胞质遗传102

5.1 细胞质遗传的概念和特点102

5.1.1 细胞质遗传的概念102

5.1.2 细胞质遗传的发现102

5.1.3 细胞质遗传的特点103

5.2 母性影响与基因组印记104

5.2.1 母性影响104

5.2.2 基因组印记106

5.3 叶绿体遗传107

5.3.1 叶绿体遗传的表现107

5.3.2 叶绿体基因组107

5.4 线粒体遗传108

5.4.1 线粒体遗传的表现108

5.4.2 线粒体基因组108

5.5 共生体和质粒决定的遗传109

5.5.1 共生体的遗传109

5.5.2 质粒的遗传112

5.6 植物雄性不育的遗传113

5.6.1 雄性不育的类别及其遗传特点113

5.6.2 质核型不育性的多样性115

5.6.3 雄性不育的遗传机理118

5.6.4 雄性不育的利用119

第6章 细菌和病毒遗传123

6.1 细菌和病毒的结构123

6.1.1 细菌的结构及培养技术123

6.1.2 病毒的结构与类型124

6.1.3 细菌和病毒在遗传研究中的优越性125

6.1.4 细菌和病毒的基因重组途径126

6.2 噬菌体的遗传分析126

6.2.1 噬菌体的生活周期126

6.2.2 噬菌体的基因重组127

6.3 细菌的遗传分析130

6.3.1 转化130

6.3.2 接合133

6.3.3 性导138

6.3.4 转导139

第7章 数量性状遗传149

7.1 数量性状的特性149

7.1.1 数量性状的表现特征149

7.1.2 数量性状的遗传基础150

7.2 数量性状遗传分析的基本统计参数152

7.2.1 平均数152

7.2.2 方差与标准差152

7.2.3 简单相关系数153

7.2.4 回归系数153

7.3 数量性状遗传分析的基本模型154

7.3.1 表现型值的分解154

7.3.2 基因型值的分解154

7.3.3 群体基因型值的平均数155

7.4 数量性状的方差分析157

7.4.1 不分离世代的方差157

7.4.2 F2代的方差158

7.4.3 F3代方差及以后各世代的方差158

7.4.4 F2个体与F3家系间的协方差159

7.4.5 回交世代的方差159

7.5 遗传率的估算及其应用160

7.5.1 遗传率的概念160

7.5.2 遗传率的估算161

7.5.3 遗传率的性质165

7.5.4 遗传率的应用166

7.6 数量性状的基因位点分析168

7.6.1 经典遗传学对数量性状基因数目的估计168

7.6.2 QTL的概念169

7.6.3 QTL作图原理和步骤169

7.6.4 QTL作图的统计方法171

7.6.5 QTL的性质174

7.6.6 QTL分析的应用175

第8章 近亲繁殖与杂种优势178

8.1 近亲繁殖及其遗传效应178

8.1.1 近亲繁殖的概念和近交系数178

8.1.2 自交的遗传效应180

8.1.3 回交的遗传效应181

8.2 纯系学说183

8.2.1 纯系学说183

8.2.2 纯系学说的发展184

8.3 杂种优势184

8.3.1 杂种优势的表现184

8.3.2 杂种优势的遗传假说185

8.4 近亲繁殖与杂种优势在育种上的应用186

8.4.1 近亲繁殖在育种上的应用186

8.4.2 杂种优势在育种上的应用187

第9章 群体遗传与进化190

9.1 群体的基本概念190

9.1.1 群体的概念190

9.1.2 孟德尔群体190

9.1.3 基因库190

9.2 群体的遗传组成191

9.2.1 基因频率与基因型频率的概念191

9.2.2 基因频率与基因型频率的计算191

9.3 群体的遗传平衡定律192

9.3.1 哈德－魏伯格定律192

9.3.2 平衡群体的特征195

9.3.3 群体平衡的检验196

9.4 群体遗传平衡的改变197

9.4.1 基因突变197

9.4.2 选择198

9.4.3 遗传漂移200

9.4.4 迁移202

9.5 群体的进化与物种形成202

9.5.1 群体进化的因素202

9.5.2 物种的概念203

9.5.3 隔离和生殖隔离的机制203

9.5.4 物种的形成方式204

第10章 染色体结构变异208

10.1 缺失208

10.1.1 缺失的类型及形成208

10.1.2 缺失的细胞学鉴定209

10.1.3 缺失的遗传效应209

10.2 重复211

10.2.1 重复的类型及形成211

10.2.2 重复的细胞学鉴定211

10.2.3 重复的遗传效应211

10.3 倒位213

10.3.1 倒位的类型及形成213

10.3.2 倒位的细胞学鉴定213

10.3.3 倒位的遗传效应215

10.4 易位216

10.4.1 易位的类型及形成216

10.4.2 易位的细胞学鉴定217

10.4.3 易位的遗传效应218

10.5 染色体结构变异的应用220

10.5.1 果蝇的ClB技术测定基因突变频率221

10.5.2 基因定位221

10.5.3 利用易位创造玉米核不育系的双杂合保持系222

10.5.4 利用易位杂合体的半不育性为果树疏花疏果222

10.5.5 利用易位鉴别家蚕的性别223

10.5.6 利用易位控制害虫繁殖223

第11章 染色体数目变异228

11.1 染色体组与染色体数目变异类型228

11.1.1 染色体组的概念和特征228

11.1.2 染色体的整倍性变异229

11.1.3 染色体的非整倍性变异229

11.2 多倍体230

11.2.1 同源多倍体230

11.2.2 异源多倍体235

11.2.3 多倍体的形成和应用237

11.3 单倍体240

11.3.1 单倍体的类型240

11.3.2 单倍体的表现特征240

11.3.3 单倍体的产生240

11.3.4 单倍体的应用241

11.4 非整倍体242

11.4.1 亚倍体242

11.4.2 超倍体244

11.4.3 非整倍体的产生249

11.4.4 非整倍体的应用250

第12章 基因突变257

12.1 基因突变的概念和意义257

12.1.1 基因突变的概念257

12.1.2 基因突变的意义258

12.2 基因突变的一般特征258

12.2.1 突变的重演性258

12.2.2 突变的可逆性259

12.2.3 突变的多方向性和复等位基因259

12.2.4 突变的有害性和有利性261

12.2.5 突变的平行性261

12.3 基因突变的表现262

12.3.1 突变的性状表现262

12.3.2 显性突变和隐性突变的表现263

12.3.3 体细胞突变和性细胞突变的表现263

12.3.4 大突变和微突变的表现264

12.3.5 基因突变的频率265

12.4 基因突变的分子机制266

12.4.1 碱基替换266

12.4.2 移码突变267

12.4.3 重排或DNA链的裂解267

12.5 基因突变的诱发267

12.5.1 物理诱变267

12.5.2 化学诱变268

12.5.3 定点诱变271

12.6 基因突变的鉴定273

12.6.1 微生物基因突变的鉴定273

12.6.2 植物基因突变的鉴定275

第13章 基因组学281

13.1 基因组学的概念和研究内容281

13.1.1 基因组学的概念281

13.1.2 C值悖理和N值悖理282

13.1.3 基因组学的研究内容282

13.2 真核生物基因组283

13.2.1 真核生物基因的一般结构283

13.2.2 人类基因组283

13.2.3 水稻基因组的特点285

13.3 原核生物基因组285

13.3.1 大肠杆菌基因组的组成285

13.3.2 大肠杆菌基因组的特点286

13.4 基因组作图286

13.4.1 遗传作图287

13.4.2 物理作图290

13.5 基因组学的应用292

13.5.1 QTL的图位克隆292

13.5.2 作物分子育种293

13.5.3 DNA指纹鉴定294

13.5.4 比较基因组学研究296

第14章 基因的表达调控300

14.1 原核生物基因表达的调控300

14.1.1 转录水平的调控300

14.1.2 翻译水平的调控304

14.2 真核生物基因表达调控306

14.2.1 染色体和染色质水平的调控306

14.2.2 DNA水平调控307

14.2.3 转录水平的调控307

14.2.4 转录产物的加工调控309

14.2.5 翻译水平的调控310

14.3 基因表达调控的应用311

14.3.1 特异性启动子的使用311

14.3.2 植物离体组织的特定器官培养312

第15章 基因工程315

15.1 基因工程概述315

15.1.1 基因工程的概念315

15.1.2 基因工程的主要步骤316

15.2 目的基因的获得316

15.2.1 目的基因的种类317

15.2.2 基因工程的工具酶318

15.2.3 分离基因的方法320

15.3 表达载体的构建324

15.3.1 载体的种类324

15.3.2 表达载体的一般要求324

15.3.3 常用的载体325

15.3.4 启动子的选择327

15.3.5 目的基因的修饰327

15.3.6 终止区序列327

15.4 目标基因的遗传转化328

15.4.1 农杆菌介导法328

15.4.2 基因枪法328

15.4.3 花粉管通道法329

15.4.4 显微注射法329

15.5 转化体的筛选鉴定329

15.5.1 外源基因进入细胞鉴定330

15.5.2 外源基因整合与表达鉴定330

15.5.3 转化体的生物学鉴定332

15.6 基因工程的应用及安全性评价332

15.6.1 基因工程的应用332

15.6.2 基因工程的安全性333

常用遗传学词汇中西文对照337