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基因组学(第4版)

“十四五”普通高等教育本科国家级规划教材

作者:
杨金水
定价:
52.00 元
版面字数:
710.00千字
开本:
16开
装帧形式:
平装
页数:
432
最新
印次时间:
2026年7月
ISBN:
978-7-04-052684-4
物料号:
52684-00
出版时间:
2019年8月
读者对象:
高等教育
一级分类:
生物科学
二级分类:
分子生物学/基因组学

基因组学是当代生命科学发展最为迅速、关注度较高的学科之一。本书是国内首部全面介绍基因组学及其研究进展的图书,自2002 年第1 版、2007 年第2 版、2013 年第3 版出版发行以来,在专业领域产生较大影响。本次修订突出系统性和简明实用性,重点阐述了基因组学的基本概念、基本理论,介绍了研究基因组的基本思路与技术手段,充分吸收了近几年国内外学科重要进展。全书共分14 章,分别是:基因组、遗传图绘制、物理图绘制、基因组测序与序列组装、基因组序列注释、基因组解剖、基因的转录调控、转录物组、蛋白质组、基因组表观遗传、基因组的复制、基因组进化的分子基础、基因组进化的模式、基因组与生物进化。

与第3 版相比,第4 版在如下章节进行了调整、补充与修改:1.3.4 异常结构基因、2.3.2 连锁分析、3.2.3 指纹作图、3.5.3 玉米基因组最短重叠路径整合图、4.1.3 第三代DNA 测序、4.4.4 单细胞DNA 测序、4.5.1 人类基因组的测序策略、4.5.3人类基因组测序计划相关的重大事件、5.3.3 基因组编辑、5.4.1 突变库构建、5.5.5 DNA 元素百科全书、6.1.3 泛基因组、7.4.1转录调控的顺式元件与反式因子、7.4.4 转录场、8.2.4 mRNA 的定位与降解、8.3 基因组小RNA、8.4 长非编码RNA、9.2.3翻译的专一性调控、10.1.3 表观遗传机制、10.3 DNA 甲基化与表观遗传、10.4 组蛋白修饰与表观遗传、10.5 表观遗传通路、11.2.3 复制的延伸、11.3.3 真核生物DNA 复制叉上的事件、11.5.1 基因组复制与细胞的分裂、12.1 突变、12.2.3 双链断裂重组模型、13.2.3 水平基因转移、13.4.3 远缘物种中基因与调控序列的保守性。各个章节根据学科进展和教学需要,对有关数据、图表、参考文献等也进行了更新和调整。同时,一体化设计了教学视频、教学课件、自测题等数字课程资源,参考文献、索引也在数字课程加以呈现。

本书可供综合性大学、高等师范院校、农林院校及医学院校本科生使用,也可供研究生及有关科研人员参考。

  • 目录
    • 前辅文
      • 第1章 基因组
        • 1.1 遗传的分子基础
          • 1.1.1 DNA 的化学与生物学
            • 1.1.2 RNA 的化学与生物学
              • 1.1.3 蛋白质的结构与生物学
              • 1.2 基因组序列复杂性
                • 1.2.1 C 值与C 值悖理
                  • 1.2.2 序列复杂性
                    • 1.2.3 基因组的序列组成
                    • 1.3 基因与基因家族
                      • 1.3.1 编码RNA 的基因
                        • 1.3.2 编码蛋白质的基因
                          • 1.3.3 基因家族
                            • 1.3.4 异常结构基因
                              • 1.3.5 假基因
                              • 1.4 染色体
                                • 1.4.1 真核生物染色体
                                  • 1.4.2 原核生物染色体
                                  • 1.5 基因组
                                    • 1.5.1 人类基因组
                                      • 1.5.2 其他生物基因组
                                    • 第2章 遗传图绘制
                                      • 2.1 遗传图与物理图
                                        • 2.2 遗传作图标记
                                          • 2.2.1 基因标记
                                            • 2.2.2 DNA 标记
                                            • 2.3 遗传作图的方法
                                              • 2.3.1 孟德尔遗传学简介
                                                • 2.3.2 连锁分析
                                                  • 2.3.3 不同模式生物的连锁分析
                                                  • 2.4 遗传图绘制
                                                    • 2.4.1 人类遗传图
                                                      • 2.4.2 水稻遗传图
                                                    • 第3章 物理图绘制
                                                      • 3.1 限制性作图
                                                        • 3.1.1 限制性作图的基本方法
                                                          • 3.1.2 限制性作图的局限
                                                          • 3.2 基于克隆的基因组作图
                                                            • 3.2.1 大分子DNA 的克隆载体
                                                              • 3.2.2 重叠群组建
                                                                • 3.2.3 指纹作图
                                                                • 3.3 原位染色体连锁图
                                                                  • 3.3.1 同位素或荧光标记探针的原位杂交
                                                                    • 3.3.2 染色体原位杂交
                                                                    • 3.4 辐射杂种作图
                                                                      • 3.4.1 序列标签位点
                                                                        • 3.4.2 辐射杂种作图的程序与方法
                                                                        • 3.5 基因组整合图
                                                                          • 3.5.1 人类基因组整合图
                                                                            • 3.5.2 水稻基因组整合图
                                                                              • 3.5.3 玉米基因组最短重叠路径整合图
                                                                            • 第4章 基因组测序与序列组装
                                                                              • 4.1 DNA 测序的方法
                                                                                • 4.1.1 第一代DNA 测序
                                                                                  • 4.1.2 第二代DNA 测序
                                                                                    • 4.1.3 第三代DNA 测序
                                                                                    • 4.2 基因组测序
                                                                                      • 4.2.1 基因组测序的策略
                                                                                        • 4.2.2 基因组测序的覆盖面
                                                                                          • 4.2.3 序列间隙与物理间隙
                                                                                            • 4.2.4 插入片段的两端测序
                                                                                            • 4.3 序列组装
                                                                                              • 4.3.1 作图法测序与序列组装
                                                                                                • 4.3.2 鸟枪法测序与序列组装
                                                                                                  • 4.3.3 不同测序路线与序列组装策略的比较
                                                                                                  • 4.4 基因组测序的其他路线
                                                                                                    • 4.4.1 重要区域的优先测序
                                                                                                      • 4.4.2 EST 测序
                                                                                                        • 4.4.3 共栖/ 共生生物基因组测序
                                                                                                          • 4.4.4 单细胞DNA 测序
                                                                                                          • 4.5 人类基因组测序与组装
                                                                                                            • 4.5.1 人类基因组的测序策略
                                                                                                              • 4.5.2 人类基因组测序的伦理学问题
                                                                                                                • 4.5.3 人类基因组测序计划相关的重大事件
                                                                                                              • 第5章 基因组序列注释
                                                                                                                • 5.1 搜寻基因
                                                                                                                  • 5.1.1 根据基因结构特征搜寻基因
                                                                                                                    • 5.1.2 同源基因查询
                                                                                                                      • 5.1.3 实验确认基因
                                                                                                                        • 5.1.4 基因的命名与分类
                                                                                                                        • 5.2 基因注释
                                                                                                                          • 5.2.1 计算机预测基因功能
                                                                                                                            • 5.2.2 蛋白质结构域在功能预测中的意义
                                                                                                                              • 5.2.3 根据协同进化注释基因功能
                                                                                                                              • 5.3 基因功能检测
                                                                                                                                • 5.3.1 基因失活是基因功能分析的主要手段
                                                                                                                                  • 5.3.2 基因的过量表达用于基因功能检测
                                                                                                                                    • 5.3.3 基因组编辑
                                                                                                                                    • 5.4 高通量基因功能的研究方法
                                                                                                                                      • 5.4.1 突变库构建
                                                                                                                                        • 5.4.2 RNA 干扰与基因功能检测
                                                                                                                                          • 5.4.3 蛋白质互作
                                                                                                                                          • 5.5 功能基因组学
                                                                                                                                            • 5.5.1 组学简介
                                                                                                                                              • 5.5.2 转录物组
                                                                                                                                                • 5.5.3 蛋白质组
                                                                                                                                                  • 5.5.4 基因本体
                                                                                                                                                    • 5.5.5 DNA 元素百科全书
                                                                                                                                                  • 第6章 基因组解剖
                                                                                                                                                    • 6.1 原核生物基因组解剖
                                                                                                                                                      • 6.1.1 原核生物基因组的物理结构
                                                                                                                                                        • 6.1.2 原核生物基因组的遗传组成
                                                                                                                                                          • 6.1.3 泛基因组
                                                                                                                                                          • 6.2 真核生物基因组解剖
                                                                                                                                                            • 6.2.1 真核生物核基因组
                                                                                                                                                              • 6.2.2 真核生物细胞器基因组
                                                                                                                                                              • 6.3 转座因子与分散重复序列
                                                                                                                                                                • 6.3.1 DNA 转座子
                                                                                                                                                                  • 6.3.2 逆转录因子与分散重复序列家族
                                                                                                                                                                    • 6.3.3 真核生物分散重复序列的比较
                                                                                                                                                                    • 6.4 串联重复序列及其分布
                                                                                                                                                                      • 6.5 人类基因组的结构与组成
                                                                                                                                                                        • 6.5.1 人类基因组编码基因
                                                                                                                                                                          • 6.5.2 人类基因组非编码基因
                                                                                                                                                                          • 6.6 拟南芥基因组的结构与组成
                                                                                                                                                                            • 6.6.1 蛋白质编码基因
                                                                                                                                                                              • 6.6.2 RNA 编码基因
                                                                                                                                                                            • 第7章 基因的转录调控
                                                                                                                                                                              • 7.1 原核生物基因的转录
                                                                                                                                                                                • 7.1.1 转录起始调控
                                                                                                                                                                                  • 7.1.2 转录延伸与终止调控
                                                                                                                                                                                  • 7.2 真核生物基因的转录
                                                                                                                                                                                    • 7.2.1 RNA 聚合酶与转录因子
                                                                                                                                                                                      • 7.2.2 真核生物Pol Ⅰ基因的转录起始与终止
                                                                                                                                                                                        • 7.2.3 真核生物Pol Ⅱ基因的转录起始与终止
                                                                                                                                                                                          • 7.2.4 真核生物Pol Ⅲ基因的转录起始与终止
                                                                                                                                                                                            • 7.2.5 细胞器基因的转录
                                                                                                                                                                                            • 7.3 古菌基因的表达调控
                                                                                                                                                                                              • 7.4 转录调控
                                                                                                                                                                                                • 7.4.1 转录调控的顺式元件与反式因子
                                                                                                                                                                                                  • 7.4.2 转录因子与调控序列的互作
                                                                                                                                                                                                    • 7.4.3 转录因子家族
                                                                                                                                                                                                      • 7.4.4 转录场
                                                                                                                                                                                                    • 第8章 转录物组
                                                                                                                                                                                                      • 8.1 细胞中的RNA 组分
                                                                                                                                                                                                        • 8.1.1 mRNA
                                                                                                                                                                                                          • 8.1.2 非编码RNA
                                                                                                                                                                                                            • 8.1.3 前体RNA 及其修饰
                                                                                                                                                                                                            • 8.2 mRNA 的修饰与加工
                                                                                                                                                                                                              • 8.2.1 mRNA 的5′ 加帽
                                                                                                                                                                                                                • 8.2.2 mRNA 的3′ 端多聚腺苷酸化
                                                                                                                                                                                                                  • 8.2.3 前体mRNA 的剪接加工
                                                                                                                                                                                                                    • 8.2.4 mRNA 的定位与降解
                                                                                                                                                                                                                    • 8.3 基因组小RNA
                                                                                                                                                                                                                      • 8.3.1 miRNA
                                                                                                                                                                                                                        • 8.3.2 siRNA
                                                                                                                                                                                                                          • 8.3.3 piRNA
                                                                                                                                                                                                                          • 8.4 长非编码RNA
                                                                                                                                                                                                                            • 8.4.1 长非编码RNA 的普遍性
                                                                                                                                                                                                                              • 8.4.2 长非编码RNA 的特征
                                                                                                                                                                                                                                • 8.4.3 长非编码RNA 的功能
                                                                                                                                                                                                                                  • 8.4.4 非编码RNA 的生物学意义
                                                                                                                                                                                                                                • 第9章 蛋白质组
                                                                                                                                                                                                                                  • 9.1 蛋白质的合成
                                                                                                                                                                                                                                    • 9.1.1 tRNA 与氨酰化
                                                                                                                                                                                                                                      • 9.1.2 密码子与反密码子的互作
                                                                                                                                                                                                                                        • 9.1.3 蛋白质合成中核糖体的作用
                                                                                                                                                                                                                                        • 9.2 蛋白质翻译调控
                                                                                                                                                                                                                                          • 9.2.1 翻译的起始
                                                                                                                                                                                                                                            • 9.2.2 翻译起始的整体调控
                                                                                                                                                                                                                                              • 9.2.3 翻译的专一性调控
                                                                                                                                                                                                                                              • 9.3 蛋白质翻译后加工
                                                                                                                                                                                                                                                • 9.3.1 蛋白质的剪接加工
                                                                                                                                                                                                                                                  • 9.3.2 蛋白质折叠
                                                                                                                                                                                                                                                    • 9.3.3 化学修饰
                                                                                                                                                                                                                                                    • 9.4 蛋白质降解
                                                                                                                                                                                                                                                      • 9.4.1 蛋白质降解标记——泛素化
                                                                                                                                                                                                                                                        • 9.4.2 蛋白酶体
                                                                                                                                                                                                                                                          • 9.4.3 蛋白质降解是调控细胞活性的重要环节
                                                                                                                                                                                                                                                        • 第10章 基因组表观遗传
                                                                                                                                                                                                                                                          • 10.1 什么是表观遗传
                                                                                                                                                                                                                                                            • 10.1.1 表观遗传定义
                                                                                                                                                                                                                                                              • 10.1.2 表观遗传现象
                                                                                                                                                                                                                                                                • 10.1.3 表观遗传机制
                                                                                                                                                                                                                                                                • 10.2 位置效应与表观遗传
                                                                                                                                                                                                                                                                  • 10.2.1 座位控制区
                                                                                                                                                                                                                                                                    • 10.2.2 绝缘子
                                                                                                                                                                                                                                                                      • 10.2.3 副突变
                                                                                                                                                                                                                                                                        • 10.2.4 单等位基因表达
                                                                                                                                                                                                                                                                        • 10.3 DNA 甲基化与表观遗传
                                                                                                                                                                                                                                                                          • 10.3.1 DNA 甲基化
                                                                                                                                                                                                                                                                            • 10.3.2 DNA 甲基化与基因调控
                                                                                                                                                                                                                                                                              • 10.3.3 DNA 甲基化与转座子沉默
                                                                                                                                                                                                                                                                                • 10.3.4 基因组印记
                                                                                                                                                                                                                                                                                • 10.4 组蛋白修饰与表观遗传
                                                                                                                                                                                                                                                                                  • 10.4.1 核小体与基因表达
                                                                                                                                                                                                                                                                                    • 10.4.2 组蛋白修饰
                                                                                                                                                                                                                                                                                      • 10.4.3 染色质重建
                                                                                                                                                                                                                                                                                      • 10.5 表观遗传通路
                                                                                                                                                                                                                                                                                        • 10.5.1 表观遗传诱导
                                                                                                                                                                                                                                                                                          • 10.5.2 表观遗传起始
                                                                                                                                                                                                                                                                                            • 10.5.3 表观遗传密码
                                                                                                                                                                                                                                                                                              • 10.5.4 表观遗传维持
                                                                                                                                                                                                                                                                                            • 第11章 基因组的复制
                                                                                                                                                                                                                                                                                              • 11.1 DNA 复制的问题
                                                                                                                                                                                                                                                                                                • 11.1.1 DNA 复制的拓扑学
                                                                                                                                                                                                                                                                                                  • 11.1.2 DNA 的半保守复制
                                                                                                                                                                                                                                                                                                    • 11.1.3 DNA 拓扑酶及其功能
                                                                                                                                                                                                                                                                                                      • 11.1.4 DNA 复制的特点
                                                                                                                                                                                                                                                                                                      • 11.2 原核生物基因组的复制
                                                                                                                                                                                                                                                                                                        • 11.2.1 复制起始点
                                                                                                                                                                                                                                                                                                          • 11.2.2 复制的起始
                                                                                                                                                                                                                                                                                                            • 11.2.3 复制的延伸
                                                                                                                                                                                                                                                                                                              • 11.2.4 复制的终止
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                • 11.2.5 古菌基因组的复制
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                • 11.3 真核生物核基因组的复制
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  • 11.3.1 酵母DNA 复制起始点
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                    • 11.3.2 高等真核生物DNA 复制起始点
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      • 11.3.3 真核生物DNA 复制叉上的事件
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        • 11.3.4 端粒复制
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        • 11.4 细胞器基因组的复制
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          • 11.4.1 线粒体基因组的复制
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                            • 11.4.2 叶绿体基因组的复制
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                            • 11.5 基因组复制的调控
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                              • 11.5.1 基因组复制与细胞的分裂
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                • 11.5.2 细胞S 期的控制
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                              • 第12章 基因组进化的分子基础
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                • 12.1 突变
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  • 12.1.1 突变的机制
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                    • 12.1.2 突变的效应
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      • 12.1.3 超突变与程序性突变
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        • 12.1.4 DNA 修复
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          • 12.1.5 DNA 单链的非对称性进化
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          • 12.2 重组
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                            • 12.2.1 同源重组
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                              • 12.2.2 位点专一性重组
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                • 12.2.3 双链断裂重组模型
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  • 12.2.4 染色体重排
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  • 12.3 转座
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                    • 12.3.1 DNA 转座
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      • 12.3.2 逆转录转座
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                    • 第13章 基因组进化的模式
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      • 13.1 遗传系统的起源
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        • 13.1.1 RNA 世界
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          • 13.1.2 基因组的起源
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                            • 13.1.3 生命三域
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                            • 13.2 新基因的产生
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                              • 13.2.1 基因与基因组加倍
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                • 13.2.2 外显子洗牌与蛋白质创新
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  • 13.2.3 水平基因转移
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                    • 13.2.4 重复基因的命运
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                    • 13.3 非编码序列的扩张
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      • 13.3.1 真核生物基因组非编码序列的组成
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        • 13.3.2 转座子与基因组进化
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          • 13.3.3 内含子的起源
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          • 13.4 比较基因组学
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                            • 13.4.1 基因组同线性
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                              • 13.4.2 基因岛和基因协同进化
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                • 13.4.3 远缘物种中基因与调控序列的保守性
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                              • 第14章 基因组与生物进化
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                • 14.1 分子系统发生学
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  • 14.1.1 表征学和分支系统学
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                    • 14.1.2 分子系统发生学
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      • 14.1.3 DNA 系统发生树
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      • 14.2 分子系统发生学与生物进化
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        • 14.2.1 生命的起源
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          • 14.2.2 人类的起源
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                            • 14.2.3 现代人的起源
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                            • 14.3 基因组与生物多样性
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                              • 14.3.1 生物多样性的遗传基础
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                • 14.3.2 生物多样性的分子机制
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  • 14.3.3 基因调控的进化与生物多样性
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                • 参考文献
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  • 索引

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  相关图书