Genetik:
Gespeichert in:
| Hauptverfasser: | , , |
|---|---|
| Format: | Buch |
| Sprache: | German |
| Veröffentlicht: |
München [u.a.]
Pearson Studium
2007
|
| Ausgabe: | 8., aktualisierte Aufl. |
| Schriftenreihe: | Biologie
|
| Schlagworte: | |
| Online-Zugang: | Buchbegleitseiten Inhaltsverzeichnis |
| Beschreibung: | Aufl.-Bezeichnung bezieht sich auf die Orig.-Ausg. |
| Beschreibung: | XX, 1044 S. Ill., graph. Darst. |
| ISBN: | 9783827372475 382737247X |
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|---|---|
| adam_text | Vorwort .....................................................................
TEIL
Kapitel 1 Einführung in die Genetik .......................................... 3
Kapitel 2 Mitose und
Kapitel 3
Kapitel 4 Anwendung der
Kapitel 5 Chromosomenkaitierung bei Eukaryoten............................... 139
Kapitel 6 Genetische Analyse und Kartierung bei Bakterien und Bakteriophagen...... 189
Kapitel 7 Geschlechtsbestimmung und Geschlechtschromosomen.................. 229
Kapitel 8 Chromosomenmutationen: Variation der Chromosomenanzahl
und -anordmmg................................................... 261
Kapitel 9 Extranukleäre Vererbung............................................ 299
TEIL
Kapitel 10 DNA-Struktur und -Analyse......................................... 325
Kapitel 11 DNA-Replikation und Rekombination................................. 369
Kapitel 12 DNA-Organisation in den Chromosomen .............................. 401
TEIL
Kapitel 13 Der genetische Code und die Transkription ............................ 431
Kapitel 14 Translation und Proteine ........................................... 471
Kapitel 15 Mutation, DNA-Reparatur und Transposition........................... 507
Kapitel 16 Regulation der Genexpression bei Prokaryoten.......................... 551
Kapitel 17 Regulation der Genexpression bei Eukaryoten .......................... 577
Kapitel 18 Regulation des Zellzyklus und Krebs.................................. 609
TEIL
Kapitel 19 Die Technik der rekombinanten DNA ................................. 643
Kapitel 20 Genomik und Proteomik............................................ 680
Kapitel 21 Die Identifizierung der Genfunktion: Mutationsanalyse
bei Modellorganismen.............................................. 721
Kapitel 22 Biotechnologie: Anwendungen und ethische Probleme................... 767
TEIL
Kapitel 23 Entwicklungsgenetik von Modellorganismen........................... 807
Kapitel 24 Quantitative Genetik und multifaktorielle Merkmale..................... 841
Kapitel 25 Populationsgenetik................................................ 869
Kapitel 26 Evolutionäre Genetik............................................... 901
Kapitel 27 Genetik und die Erhaltung bedrohter Arten ............................ 934
Anhang..................................................................... 955
Vorwort xv
TEIL
Kapitel 1 Einführung in die Genetik
1.1 Von
1.2 Die Entdeckung der Doppelhelix ........................................ 8
1.3 Die Entstehung der Genomik aus der Technik der rekombinanten DNA......... 12
1.4 Der wachsende Einfluss der Biotechnologie ............................... 13
1.5 Die Verwendung von Modellorganismen in der Genetik...................... 17
1.6 Das Zeitalter der Genetik............................................... 20
Kapitel 2 Mitose und
2.1 Die enge Verbindung zwischen Zellstruktur und genetischer Funktion ......... 24
2.2 Homologe Ghromosomenpaare in diploiden Organismen..................... 27
2.3 Die Mitose........................................................... 30
2.4 Die
2.5 Die Entwicklung der Gameten während der Spermatogenese und Oogenese ..... 40
2.6 Geschlechtliche Vermehrung............................................ 42
2.7 Die cytologische Beschaffenheit der mitotischen und
meiotischen Chromosomen............................................. 44
Kapitel 3 Mendel sche Genetik 53
3.1 Mendels Modellexperiment............................................. 54
3.2 Die Monohybridkreuzung .............................................. 56
3.3 Die Dihybridkreuzung................................................. 60
3.4 Die Trihybridkreuzung................................................. 64
3.5 Die Wiederentdeckung von Mendels Arbeiten.............................. 66
3.6 Die Grundlagen der modernen Vererbungslehre ............................ 66
3.7 Unabhängige Verteilung................................................ 69
3.8 Wahrscheinlichkeitsgesetze............................................. 69
3.9 Der Chi-Quadrattest................................................... 72
3.10 Stammbäume ........................................................ 76
Kapitel 4 Anwendung der Mendel schen Genetik 91
4.1 Veränderung von Phänotypen durch
4.2 Symbole für
4.3 Unvollständige Dominanz........................................... 94
4.4 Kodominanz...................................................... 95
4.5 Multiple
4.6 Letale
4.7 Kombination von zwei Genpaaren mit zwei unterschiedlichen
Vererbungsweisen .................................................... 10*
4.8 Bestimmung von Phänotypen........................................... 10:
4.9 Die Expression eines einzelnen Gens.....................................
4.10 X-Kopplung ......................................................... Hl
4.11 Geschlechtsbegrenzte und geschlechtsbeeinfiusste Vererbung................. 114
4.12 Die Expression des Phänotyps ..........................................
Kapitel 5 Chromosomenkartierung bei Eukaryoten
5.1 Auf demselben Chromosom verbundene Gene ............................. 140
5.2
5.3 Die Bestimmung der Reihenfolge der Gene bei der Kartierung................. 148
5.4 Interferenz........................................................... 157
5.5 Effekte der Distanz zwischen zwei Genen ................................. 158
5.6 Dmsophila-Gene...................................................... 160
5.7 Physikalischer Austausch zwischen Chromatiden .......................... 160
5.8 Rekombination....................................................... 162
5.9 Austauschereignisse zwischen Schwesterchromatiden....................... 162
5.10 Kopplungsanalysen und Kartierung...................................... 165
5.11 Lod-Score-Analyse und Hybridisierung somatischer Zellen................... 171
5.12 Genkartierung mit molekularer Analyse der DNA........................... 174
5.13 Entdeckte
Kapitel
und Bakterjophagen i89
6.1 Spontane Mutation und Wachstum bei Bakterien........................... 190
6.2 Konjugation ......................................................... 192
6.3 Die Entdeckung der Rec-Proteine ........................................ 201
6.4 Plasmide............................................................ 201
6.5 Transformation....................................................... 202
6.6 Bakteriophagen....................................................... 204
6.7 Transduktion ........................................................ 208
6.8
6.9 Intragene Rekombination beim Phagen T4................................. 213
Kapitel 7 Geschlechtsbestimmung und Geschlechtschromosomen 229
7.1 Geschlechtliche Differenzierung und Lebenszyklen ......................... 230
7.2
7.3 Das Y-Chromosom beim Menschen....................................... 236
7.4 Das Zahlenverhältnis von männlichen und weiblichen Individuen ............ 242
7.5 Dosiskompensation beim Menschen und anderen Säugetieren ................ 243
7.6 Das Zahlenverhältais von X-Chromosomen zu Autosomen bei
7.7 Geschlechtsbestimmung bei Reptilien .................................... 251
Kapitel
der Chromosomenanzahl und -anordnung 201
8.1 Terminologie.........................................................
8.2 Nondisjunction....................................................... 262
8.3 Monosomie.......................................................... 263
8.4
8.5 Polyploidie bei Pflanzen ............................................... 270
8.6 Variationen in der Struktur und Anordnung von Chromosomen............... 275
8.7
8.8 Duplikation.......................................................... 278
8.9 Inversionen.......................................................... 282
8.10 Translokationen ...................................................... 285
8.11 Fragile Stellen im menschlichen Chromosom.............................. 288
Kapitel 9 Extranukleäre Vererbung
9.1 Organellenvererbung durch DNA in Chloroplasten und Mitochondrien......... 300
9.2 Mitochondrien-DNA, Chloroplasten-DNA und Organellenvererbung ........... 304
9.3 Mutationen in der mitochondrialen DNA beim Menschen.................... 308
9.4 Infektiöse Vererbung .................................................. 310
9.5 Der maternale Effekt................................................... 312
TEIL
Kapitel 10 DNA-Struktur und -Analyse 325
10.1 Vier Eigenschaften des genetischen Materials .............................. 326
10.2 Die Vorstellung von Protein als genetischem Material ....................... 327
10.3 Der Nachweis von DNA als genetischem Material........................... 328
10.4 Ein indirekter und ein direkter Beweis der DNA als
genetischem Material von Eukaryoten .................................... 335
10.5
10.6 Die Chemie der Nucleinsäure ........................................... 338
10.7 Die Struktur der DNA ................................................. 342
10.8 Alternative Formen von DNA........................................... 347
10.9 Die Struktur der
10.10 Analysetechniken zur Untersuchung von DNA und
Capitel
11.1 Reproduktion von DNA durch semikonservative Replikation ................. 370
11.2 DNA-Synthese bei Bakterien............................................ 375
11.3 Prozesse während der DNA-Replikation .................................. 379
11.4 Entspiralisierung der DNA-Helix ........................................ 380
11.5 Initiation der DNA-Synthese durch einen RNA-Primer ...................... 381
11.6 Replikation antiparalleler Stränge durch kontinuierliche
und diskontinuierliche DNA-Synthese.................................... 381
11.7 Simultane Synthese auf dem Leitstrang und dem Folgestrang................. 382
11.8 Korrekturlesen und Fehlerkorrektur...................................... 383
11.9 Ein kohärentes Modell der DNA-Replikation............................... 383
11.10 Die Steuerimg der Replikation........................................... 384
11.11 Die DNA-Synthese der Eukaryoten....................................... 385
11.12 Die Enden linearer Chromosomen ....................................... 387
11.13 Die Steuerung der DNA-Rekombination................................... 389
11.14 Genkonversion als Folge der DNA-Rekombination.......................... 391
Kapitel 12 DNA-Organisation in den Chromosomen 401
12.1 Virale und bakterielle Chromosomen..................................... 402
12.2 Spiralisierung........................................................ 404
12.3 Spezialisierte Chromosomen............................................ 406
12.4 Organisation der DNA bei Eukaryoten.................................... 408
12.5 Chromosomenbanden ................................................. 414
12.6
12.7 Nicht funktionale Gene ................................................ 420
TEIL
Kapitel 13 Der genetische Code und die Transkription 431
13.1 Der genetische Code................................................... 432
13.2 Das funktionelle Grundmuster des Codes.................................. 433
13.3 Dechiffrierung des Codes............................................... 435
13.4 Das Wörterbuch der Codierung.......................................... 441
13.5 Untersuchungen am Phagen MS2........................................ 443
13.6 Die Universalität des genetischen Codes .................................. 443
13.7 Überlappende Gene................................................... 444
13.8 Transkription ........................................................ 445
13.9 Untersuchungen zum Nachweis der mRNA................................ 446
13.10 Die RNA-Polymerase.................................................. 447
13.11 Transkription bei Eukaryoten............................................ 450
13.12
13.13 Die visuelle Darstellung der Transkription unter dem
Elektronenmikroskop.................................................. 459
Kapitel 14 Translation und Proteine 471
14.1 Die Translation der mRNA durch Ribosomen und Transfer-RNAs.............. 472
14.2 Phasen der Translation von mRNA....................................... 476
14.3 Kristallstruktur prokaryotischer Ribosomen................................ 480
14.4 Die Translation bei Eukaryoten.......................................... 481
14.5 Die Bedeutung von Proteinen
14.6 Die Ein-Gen-ein-Enzym-Hypothese....................................... 484
14.7 Codierung eines Polypeptids durch ein Gen............................... 487
14.8 Colinearität der Nucleotidsequenz eines Gens und der
Aminosäuresequenz des entsprechenden Proteins ..........................
14.9
14.10 Proteinfunktion und Molekülstruktur..................................... 495
14.11 Proteindomänen...................................................... 496
Kapitel 15 Mutation, DNA-Reparatur und Transposition 507
15.1 Klassifizierungen von Mutationen ....................................... 508
15.2 Die Rate der spontanen Mutationen...................................... 513
15.3 Replikationsfehler und Basenmodifikationen .............................. 516
15.4 Durch Chemikalien und Strahlung induzierte Mutationen ................... 519
15.5 Genomsequenzierung und Gensequenzierung.............................. 523
15.6 Genetische Techniken, Zellkulturen und Stammbaumanalysen................ 526
15.7 Der Ames-Test ....................................................... 529
15.8 DNA-Reparatursysteme ................................................ 530
15.9 Transponierbare Elemente.............................................. 536
Kapitel 16 Regulation der Genexpression bei Prokaryoten 5.11
16.1 Mechanismen zur Reaktion auf Umweltbedingungen bei Prokaryoten .......... 552
16.2 Der Lactosemetabolismus bei
16.3 Das Katabolitaktivatorprotein
16.4 Bestätigung des Operonmodells durch die Kristallstrukturanalyse ............. 561
16.5 Das Tryptophanoperon
16.6
16.7
16.8 Das ara-Operon ...................................................... 567
Kapitel 17 Regulation der Genexpression bei Eukaryoten 577
17.1 Die eukaryotische Genregulation......................................... 578
17.2 Die Chromosomenorganisation im Zellkern................................ 579
17.3 Transkriptionsinitiation................................................ 580
17.4 Phasen der Transkription bei Eukaryoten.................................. 583
17.5 Der Zusammenbau des Basaltranskriptionskomplexes am Promotor............ 585
17.6 Positive Induktion und Katabolitrepression bei den gaZ-Genen der Hefe......... 589
17.7 DNA-Methylierung und Regulation der Genexpression ...................... 591
17.8 Posttranskriptionale Regulation der Genexpression.......................... 593
17.9 Alternatives Spleißen und die Stabilität der mRNA.......................... 597
Kapitel 18 Regulation des Zellzyklus und Krebs
18.1 Krebsgenetik......................................................... 610
18.2 Genetische Defekte in Krebszellen ....................................... 614
18.3 Krebszellen und die Regulation des Zellzyklus............................. 616
18.4 Die Störung der Kontrolle des Zellzyklus.................................. 619
18.5 Die Beeinflussung des Zell-Zell-Kontakts durch Krebs....................... 625
18.6 Erbliche Prädisposition für bestimmte Krebsformen......................... 626
18.7 Viren und Krebsentwicklung............................................ 628
18.8 Umweltfaktoren und Krebsentwicklung................................... 631
TEIL
Kapitel 19 Die Technik der rekombinanten DNA
19.1 Die Technik der rekombinanten DNA als Verknüpfung verschiedener
experimenteller Techniken ............................................. 644
19.2 Die Technik der rekombinanten DNA als Grundlage der Genomanalyse......... 645
19.3 Restriktionsenzyme schneiden DNA an spezifischen Erkennungssequenzen..... 645
19.4 Vektoren ............................................................ 647
19.5 Klonierung von DNA in prokaryotischen Wirtszellen........................ 651
19.6 Hefezellen als eukaryotische Klonierungswirte............................. 653
19.7 Gentransfer in eukaryotische Zellen...................................... 654
19.8 Die Polymerasekettenreaktion........................................... 655
19.9 Genbanken .......................................................... 657
19.10 Gewinnung spezifischer Klone aus Genbanken............................. 661
19.11 Die Charakterisierung klonierter Sequenzen................................ 663
19.12 DNA-Sequenzierung als bester Weg zur Charakterisierung von Klonen.......... 667
Kapitel 20 Genomik und Proteomik (¡ao
20.1 Genomik: Die Grundlage zur Identifizierung und Kartierung aller
Gene eines Genoms ................................................... 681
20.2 Überblick über die Genomanalyse ....................................... 682
20.3 Funktionelle Genomik................................................. 686
20.4 Prokaryotische Genome................................................ 688
20.5 Genome von „Eubakterien ............................................. 690
20.6 Eukaryotische Genome ................................................ 692
20.7 Das menschliche Genom............................................... 695
20.8 Vergleichende Genomik................................................ 699
20.9 Multigenfamilien und Genfunktion ...................................... 704
20.10 Proteomik........................................................... 707
Kapitel 21 Die Identifizierung der Genfunktion:
Mutationsanalyse bei Modellorganismen 721
21.1 Genetisch manipulierbare Modellorganismen.............................. 722
21.2 Zielgerichtete Genetik ................................................. 729
21.3 Genomik und
21.4 Funktionelle Genomik und RNAi-Technologien............................ 748
21.5 Genforschung bei Modellorganismen: Drei Fallstudien....................... 751
Kapitel 22 Biotechnologie: Anwendungen und ethische Probleme 767
22.1 Biotechnologie und Landwirtschaft ...................................... 758
22.2 Synthese pharmazeutischer Produkte in gentechnisch
veränderten Organismen...............................................
22.3
22.4 Gentherapie.......................................................... 782
22.5 Ethische Bedenken gegen die Gentherapie................................. 786
22.6 Ethische Bedenken gegen das menschliche Genomprojekt.................... 787
22.7 Auffinden und Kartieren von Genen im menschlichen Genom
mit Hilfe der Technik der rekombinanten DNA............................. 788
22.8 DNA-Fingerabdrucke.................................................. 792
TEIL
Kapitel 23 Entwicklungsgenetik von Modellorganismen »<>7
23.1 Entwicklungsgenetik: Vom Genom eines Organismus
zum differenzierten Stadium............................................ 808
23.2 Konservierung von Entwicklungsmechanismen und der Einsatz
von Modellorganismen................................................. 809
23.3 Master-Regulatorgene.................................................. 810
23.4 Genetik der Embryonalentwicklung bei
Festlegung der Körperachsen............................................ 813
23.5 Zygotische Gene: Die Segmentbildung bei
23.6 Homöotische Gene.................................................... 819
23.7 Differenzierung durch aufeinanderfolgende Genwirkungen................... 823
23.8 Homöotische Gene bei Pflanzen ......................................... 824
23.9 Zeil-Zeil-Wechselwirkungen bei der Entwicklung von
23.10 Programmierter Zelltod................................................ 831
Kapitel 24 Quantitative Genetik und multifaktorielle Merkmale 84
24.1 Schwellenmerkmale................................................... 842
24.2 Quantitative Merkmale ................................................ 843
24.3 Die Untersuchung polygener Merkmale mit Hilfe statistischer Analyse ......... 846
24.4 Vererbbarkeit: Schätzung des genetischen Beitrags zur
Variabilität des Phänotyps.............................................. 849
24.5 Zwillingsuntersuchungen............................................... 854
24.6 Die Kartierung quantitativer Merkmalsloci................................. 855
Kapitel 25 Populationsgenetik
25.1 Allelhäufigkeiten in den Genpools einer Population......................... 870
25.2 Das Hardy-Weinberg-Gesetz............................................. 871
25.3 Anwendung des
25.4 Weitere Anwendungen des Hardy-Weinberg-Gesetzes........................ 876
25.5 Natürliche Selektion und die Veränderung der Allelhäufigkeit................ 879
25.6 Neue
25.7 Migration und Genfluss................................................ 887
25.8 Genetische Drift...................................................... 889
25.9 Nicht zufällige Paarung................................................ 890
Kapitel
26.1 Speziation........................................................... 902
26.2 Genetische Variation................................................... 904
26.3 Die genetische Struktur von Populationen................................. 907
26.4 Die Definition einer Spezies ............................................ 910
26.5 Verringerung des Genflusses zwischen Populationen........................ 911
26.6 Genetische Unterschiede zwischen Populationen oder Spezies................ 918
26.7 Rekonstruktion der Evolutionsgeschichte.................................. 922
Kapitel 27 Genetik und die Erhaltung bedrohter Arten 933
27.1 Genetische Vielfalt und Erhaltungsgenetik................................. 935
27.2 Populationsgröße ..................................................... 938
27.3 Genetische Effekte in kleinen, isolierten Populationen....................... 940
27.4 Genetische Erosion.................................................... 942
27.5 Konservierung der genetischen Diversität ................................. 944
Anhang 955
A
В
G
|
| adam_txt |
Vorwort .
TEIL
Kapitel 1 Einführung in die Genetik . 3
Kapitel 2 Mitose und
Kapitel 3
Kapitel 4 Anwendung der
Kapitel 5 Chromosomenkaitierung bei Eukaryoten. 139
Kapitel 6 Genetische Analyse und Kartierung bei Bakterien und Bakteriophagen. 189
Kapitel 7 Geschlechtsbestimmung und Geschlechtschromosomen. 229
Kapitel 8 Chromosomenmutationen: Variation der Chromosomenanzahl
und -anordmmg. 261
Kapitel 9 Extranukleäre Vererbung. 299
TEIL
Kapitel 10 DNA-Struktur und -Analyse. 325
Kapitel 11 DNA-Replikation und Rekombination. 369
Kapitel 12 DNA-Organisation in den Chromosomen . 401
TEIL
Kapitel 13 Der genetische Code und die Transkription . 431
Kapitel 14 Translation und Proteine . 471
Kapitel 15 Mutation, DNA-Reparatur und Transposition. 507
Kapitel 16 Regulation der Genexpression bei Prokaryoten. 551
Kapitel 17 Regulation der Genexpression bei Eukaryoten . 577
Kapitel 18 Regulation des Zellzyklus und Krebs. 609
TEIL
Kapitel 19 Die Technik der rekombinanten DNA . 643
Kapitel 20 Genomik und Proteomik. 680
Kapitel 21 Die Identifizierung der Genfunktion: Mutationsanalyse
bei Modellorganismen. 721
Kapitel 22 Biotechnologie: Anwendungen und ethische Probleme. 767
TEIL
Kapitel 23 Entwicklungsgenetik von Modellorganismen. 807
Kapitel 24 Quantitative Genetik und multifaktorielle Merkmale. 841
Kapitel 25 Populationsgenetik. 869
Kapitel 26 Evolutionäre Genetik. 901
Kapitel 27 Genetik und die Erhaltung bedrohter Arten . 934
Anhang. 955
Vorwort xv
TEIL
Kapitel 1 Einführung in die Genetik
1.1 Von
1.2 Die Entdeckung der Doppelhelix . 8
1.3 Die Entstehung der Genomik aus der Technik der rekombinanten DNA. 12
1.4 Der wachsende Einfluss der Biotechnologie . 13
1.5 Die Verwendung von Modellorganismen in der Genetik. 17
1.6 Das Zeitalter der Genetik. 20
Kapitel 2 Mitose und
2.1 Die enge Verbindung zwischen Zellstruktur und genetischer Funktion . 24
2.2 Homologe Ghromosomenpaare in diploiden Organismen. 27
2.3 Die Mitose. 30
2.4 Die
2.5 Die Entwicklung der Gameten während der Spermatogenese und Oogenese . 40
2.6 Geschlechtliche Vermehrung. 42
2.7 Die cytologische Beschaffenheit der mitotischen und
meiotischen Chromosomen. 44
Kapitel 3 Mendel'sche Genetik 53
3.1 Mendels Modellexperiment. 54
3.2 Die Monohybridkreuzung . 56
3.3 Die Dihybridkreuzung. 60
3.4 Die Trihybridkreuzung. 64
3.5 Die Wiederentdeckung von Mendels Arbeiten. 66
3.6 Die Grundlagen der modernen Vererbungslehre . 66
3.7 Unabhängige Verteilung. 69
3.8 Wahrscheinlichkeitsgesetze. 69
3.9 Der Chi-Quadrattest. 72
3.10 Stammbäume . 76
Kapitel 4 Anwendung der Mendel'schen Genetik 91
4.1 Veränderung von Phänotypen durch
4.2 Symbole für
4.3 Unvollständige Dominanz. 94
4.4 Kodominanz. 95
4.5 Multiple
4.6 Letale
4.7 Kombination von zwei Genpaaren mit zwei unterschiedlichen
Vererbungsweisen . 10*
4.8 Bestimmung von Phänotypen. 10:
4.9 Die Expression eines einzelnen Gens.
4.10 X-Kopplung . Hl
4.11 Geschlechtsbegrenzte und geschlechtsbeeinfiusste Vererbung. 114
4.12 Die Expression des Phänotyps .
Kapitel 5 Chromosomenkartierung bei Eukaryoten
5.1 Auf demselben Chromosom verbundene Gene . 140
5.2
5.3 Die Bestimmung der Reihenfolge der Gene bei der Kartierung. 148
5.4 Interferenz. 157
5.5 Effekte der Distanz zwischen zwei Genen . 158
5.6 Dmsophila-Gene. 160
5.7 Physikalischer Austausch zwischen Chromatiden . 160
5.8 Rekombination. 162
5.9 Austauschereignisse zwischen Schwesterchromatiden. 162
5.10 Kopplungsanalysen und Kartierung. 165
5.11 Lod-Score-Analyse und Hybridisierung somatischer Zellen. 171
5.12 Genkartierung mit molekularer Analyse der DNA. 174
5.13 Entdeckte
Kapitel
und Bakterjophagen i89
6.1 Spontane Mutation und Wachstum bei Bakterien. 190
6.2 Konjugation . 192
6.3 Die Entdeckung der Rec-Proteine . 201
6.4 Plasmide. 201
6.5 Transformation. 202
6.6 Bakteriophagen. 204
6.7 Transduktion . 208
6.8
6.9 Intragene Rekombination beim Phagen T4. 213
Kapitel 7 Geschlechtsbestimmung und Geschlechtschromosomen 229
7.1 Geschlechtliche Differenzierung und Lebenszyklen . 230
7.2
7.3 Das Y-Chromosom beim Menschen. 236
7.4 Das Zahlenverhältnis von männlichen und weiblichen Individuen . 242
7.5 Dosiskompensation beim Menschen und anderen Säugetieren . 243
7.6 Das Zahlenverhältais von X-Chromosomen zu Autosomen bei
7.7 Geschlechtsbestimmung bei Reptilien . 251
Kapitel
der Chromosomenanzahl und -anordnung 201
8.1 Terminologie.
8.2 Nondisjunction. 262
8.3 Monosomie. 263
8.4
8.5 Polyploidie bei Pflanzen . 270
8.6 Variationen in der Struktur und Anordnung von Chromosomen. 275
8.7
8.8 Duplikation. 278
8.9 Inversionen. 282
8.10 Translokationen . 285
8.11 Fragile Stellen im menschlichen Chromosom. 288
Kapitel 9 Extranukleäre Vererbung
9.1 Organellenvererbung durch DNA in Chloroplasten und Mitochondrien. 300
9.2 Mitochondrien-DNA, Chloroplasten-DNA und Organellenvererbung . 304
9.3 Mutationen in der mitochondrialen DNA beim Menschen. 308
9.4 Infektiöse Vererbung . 310
9.5 Der maternale Effekt. 312
TEIL
Kapitel 10 DNA-Struktur und -Analyse 325
10.1 Vier Eigenschaften des genetischen Materials . 326
10.2 Die Vorstellung von Protein als genetischem Material . 327
10.3 Der Nachweis von DNA als genetischem Material. 328
10.4 Ein indirekter und ein direkter Beweis der DNA als
genetischem Material von Eukaryoten . 335
10.5
10.6 Die Chemie der Nucleinsäure . 338
10.7 Die Struktur der DNA . 342
10.8 Alternative Formen von DNA. 347
10.9 Die Struktur der
10.10 Analysetechniken zur Untersuchung von DNA und
Capitel
11.1 Reproduktion von DNA durch semikonservative Replikation . 370
11.2 DNA-Synthese bei Bakterien. 375
11.3 Prozesse während der DNA-Replikation . 379
11.4 Entspiralisierung der DNA-Helix . 380
11.5 Initiation der DNA-Synthese durch einen RNA-Primer . 381
11.6 Replikation antiparalleler Stränge durch kontinuierliche
und diskontinuierliche DNA-Synthese. 381
11.7 Simultane Synthese auf dem Leitstrang und dem Folgestrang. 382
11.8 Korrekturlesen und Fehlerkorrektur. 383
11.9 Ein kohärentes Modell der DNA-Replikation. 383
11.10 Die Steuerimg der Replikation. 384
11.11 Die DNA-Synthese der Eukaryoten. 385
11.12 Die Enden linearer Chromosomen . 387
11.13 Die Steuerung der DNA-Rekombination. 389
11.14 Genkonversion als Folge der DNA-Rekombination. 391
Kapitel 12 DNA-Organisation in den Chromosomen 401
12.1 Virale und bakterielle Chromosomen. 402
12.2 Spiralisierung. 404
12.3 Spezialisierte Chromosomen. 406
12.4 Organisation der DNA bei Eukaryoten. 408
12.5 Chromosomenbanden . 414
12.6
12.7 Nicht funktionale Gene . 420
TEIL
Kapitel 13 Der genetische Code und die Transkription 431
13.1 Der genetische Code. 432
13.2 Das funktionelle Grundmuster des Codes. 433
13.3 Dechiffrierung des Codes. 435
13.4 Das Wörterbuch der Codierung. 441
13.5 Untersuchungen am Phagen MS2. 443
13.6 Die Universalität des genetischen Codes . 443
13.7 Überlappende Gene. 444
13.8 Transkription . 445
13.9 Untersuchungen zum Nachweis der mRNA. 446
13.10 Die RNA-Polymerase. 447
13.11 Transkription bei Eukaryoten. 450
13.12
13.13 Die visuelle Darstellung der Transkription unter dem
Elektronenmikroskop. 459
Kapitel 14 Translation und Proteine 471
14.1 Die Translation der mRNA durch Ribosomen und Transfer-RNAs. 472
14.2 Phasen der Translation von mRNA. 476
14.3 Kristallstruktur prokaryotischer Ribosomen. 480
14.4 Die Translation bei Eukaryoten. 481
14.5 Die Bedeutung von Proteinen
14.6 Die Ein-Gen-ein-Enzym-Hypothese. 484
14.7 Codierung eines Polypeptids durch ein Gen. 487
14.8 Colinearität der Nucleotidsequenz eines Gens und der
Aminosäuresequenz des entsprechenden Proteins .
14.9
14.10 Proteinfunktion und Molekülstruktur. 495
14.11 Proteindomänen. 496
Kapitel 15 Mutation, DNA-Reparatur und Transposition 507
15.1 Klassifizierungen von Mutationen . 508
15.2 Die Rate der spontanen Mutationen. 513
15.3 Replikationsfehler und Basenmodifikationen . 516
15.4 Durch Chemikalien und Strahlung induzierte Mutationen . 519
15.5 Genomsequenzierung und Gensequenzierung. 523
15.6 Genetische Techniken, Zellkulturen und Stammbaumanalysen. 526
15.7 Der Ames-Test . 529
15.8 DNA-Reparatursysteme . 530
15.9 Transponierbare Elemente. 536
Kapitel 16 Regulation der Genexpression bei Prokaryoten 5.11
16.1 Mechanismen zur Reaktion auf Umweltbedingungen bei Prokaryoten . 552
16.2 Der Lactosemetabolismus bei
16.3 Das Katabolitaktivatorprotein
16.4 Bestätigung des Operonmodells durch die Kristallstrukturanalyse . 561
16.5 Das Tryptophanoperon
16.6
16.7
16.8 Das ara-Operon . 567
Kapitel 17 Regulation der Genexpression bei Eukaryoten 577
17.1 Die eukaryotische Genregulation. 578
17.2 Die Chromosomenorganisation im Zellkern. 579
17.3 Transkriptionsinitiation. 580
17.4 Phasen der Transkription bei Eukaryoten. 583
17.5 Der Zusammenbau des Basaltranskriptionskomplexes am Promotor. 585
17.6 Positive Induktion und Katabolitrepression bei den gaZ-Genen der Hefe. 589
17.7 DNA-Methylierung und Regulation der Genexpression . 591
17.8 Posttranskriptionale Regulation der Genexpression. 593
17.9 Alternatives Spleißen und die Stabilität der mRNA. 597
Kapitel 18 Regulation des Zellzyklus und Krebs
18.1 Krebsgenetik. 610
18.2 Genetische Defekte in Krebszellen . 614
18.3 Krebszellen und die Regulation des Zellzyklus. 616
18.4 Die Störung der Kontrolle des Zellzyklus. 619
18.5 Die Beeinflussung des Zell-Zell-Kontakts durch Krebs. 625
18.6 Erbliche Prädisposition für bestimmte Krebsformen. 626
18.7 Viren und Krebsentwicklung. 628
18.8 Umweltfaktoren und Krebsentwicklung. 631
TEIL
Kapitel 19 Die Technik der rekombinanten DNA
19.1 Die Technik der rekombinanten DNA als Verknüpfung verschiedener
experimenteller Techniken . 644
19.2 Die Technik der rekombinanten DNA als Grundlage der Genomanalyse. 645
19.3 Restriktionsenzyme schneiden DNA an spezifischen Erkennungssequenzen. 645
19.4 Vektoren . 647
19.5 Klonierung von DNA in prokaryotischen Wirtszellen. 651
19.6 Hefezellen als eukaryotische Klonierungswirte. 653
19.7 Gentransfer in eukaryotische Zellen. 654
19.8 Die Polymerasekettenreaktion. 655
19.9 Genbanken . 657
19.10 Gewinnung spezifischer Klone aus Genbanken. 661
19.11 Die Charakterisierung klonierter Sequenzen. 663
19.12 DNA-Sequenzierung als bester Weg zur Charakterisierung von Klonen. 667
Kapitel 20 Genomik und Proteomik (¡ao
20.1 Genomik: Die Grundlage zur Identifizierung und Kartierung aller
Gene eines Genoms . 681
20.2 Überblick über die Genomanalyse . 682
20.3 Funktionelle Genomik. 686
20.4 Prokaryotische Genome. 688
20.5 Genome von „Eubakterien". 690
20.6 Eukaryotische Genome . 692
20.7 Das menschliche Genom. 695
20.8 Vergleichende Genomik. 699
20.9 Multigenfamilien und Genfunktion . 704
20.10 Proteomik. 707
Kapitel 21 Die Identifizierung der Genfunktion:
Mutationsanalyse bei Modellorganismen 721
21.1 Genetisch manipulierbare Modellorganismen. 722
21.2 Zielgerichtete Genetik . 729
21.3 Genomik und
21.4 Funktionelle Genomik und RNAi-Technologien. 748
21.5 Genforschung bei Modellorganismen: Drei Fallstudien. 751
Kapitel 22 Biotechnologie: Anwendungen und ethische Probleme 767
22.1 Biotechnologie und Landwirtschaft . 758
22.2 Synthese pharmazeutischer Produkte in gentechnisch
veränderten Organismen.
22.3
22.4 Gentherapie. 782
22.5 Ethische Bedenken gegen die Gentherapie. 786
22.6 Ethische Bedenken gegen das menschliche Genomprojekt. 787
22.7 Auffinden und Kartieren von Genen im menschlichen Genom
mit Hilfe der Technik der rekombinanten DNA. 788
22.8 DNA-Fingerabdrucke. 792
TEIL
Kapitel 23 Entwicklungsgenetik von Modellorganismen »<>7
23.1 Entwicklungsgenetik: Vom Genom eines Organismus
zum differenzierten Stadium. 808
23.2 Konservierung von Entwicklungsmechanismen und der Einsatz
von Modellorganismen. 809
23.3 Master-Regulatorgene. 810
23.4 Genetik der Embryonalentwicklung bei
Festlegung der Körperachsen. 813
23.5 Zygotische Gene: Die Segmentbildung bei
23.6 Homöotische Gene. 819
23.7 Differenzierung durch aufeinanderfolgende Genwirkungen. 823
23.8 Homöotische Gene bei Pflanzen . 824
23.9 Zeil-Zeil-Wechselwirkungen bei der Entwicklung von
23.10 Programmierter Zelltod. 831
Kapitel 24 Quantitative Genetik und multifaktorielle Merkmale 84
24.1 Schwellenmerkmale. 842
24.2 Quantitative Merkmale . 843
24.3 Die Untersuchung polygener Merkmale mit Hilfe statistischer Analyse . 846
24.4 Vererbbarkeit: Schätzung des genetischen Beitrags zur
Variabilität des Phänotyps. 849
24.5 Zwillingsuntersuchungen. 854
24.6 Die Kartierung quantitativer Merkmalsloci. 855
Kapitel 25 Populationsgenetik
25.1 Allelhäufigkeiten in den Genpools einer Population. 870
25.2 Das Hardy-Weinberg-Gesetz. 871
25.3 Anwendung des
25.4 Weitere Anwendungen des Hardy-Weinberg-Gesetzes. 876
25.5 Natürliche Selektion und die Veränderung der Allelhäufigkeit. 879
25.6 Neue
25.7 Migration und Genfluss. 887
25.8 Genetische Drift. 889
25.9 Nicht zufällige Paarung. 890
Kapitel
26.1 Speziation. 902
26.2 Genetische Variation. 904
26.3 Die genetische Struktur von Populationen. 907
26.4 Die Definition einer Spezies . 910
26.5 Verringerung des Genflusses zwischen Populationen. 911
26.6 Genetische Unterschiede zwischen Populationen oder Spezies. 918
26.7 Rekonstruktion der Evolutionsgeschichte. 922
Kapitel 27 Genetik und die Erhaltung bedrohter Arten 933
27.1 Genetische Vielfalt und Erhaltungsgenetik. 935
27.2 Populationsgröße . 938
27.3 Genetische Effekte in kleinen, isolierten Populationen. 940
27.4 Genetische Erosion. 942
27.5 Konservierung der genetischen Diversität . 944
Anhang 955
A
В
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