Genetik:
Gespeichert in:
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| Format: | Buch |
| Sprache: | German |
| Veröffentlicht: |
Berlin
Springer Spektrum
[2020]
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| Ausgabe: | 7. aktualisierte und überarbeitete Auflage |
| Schriftenreihe: | Lehrbuch
|
| Schlagworte: | |
| Online-Zugang: | Inhaltsverzeichnis Klappentext |
| Beschreibung: | XXVII, 1035 Seiten Illustrationen, Diagramme, Karten 29 cm |
| ISBN: | 9783662609088 |
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| adam_text | ВѴВВ$ Ojhdrffabu*. Kataloganreicherung von UB Augsburg K000384558 Bestell-Nr.: System-Nr.: BV-Nr.: K000384558 031690864 BV046313752 Bestelldatum: 31.05.2021 Titel: Genetik Verfasser: Graw, Jochen ISBN: 978-3-662-60908-8 Ort: Berlin Jahr: 2020 Anreicherungstyp: Inhaltsverzeichnis Aufloesung: 300dpi (Standard) Farbe: s/w (Text) Zeichensatz: IS08859-1 Bearbeiter: TM Hinweise: Digitalisierung UB Augsburg - ADAM Catalogue Enrichment
XXI Inhaltsverzeichnis 1 Was ist Genetik?.............................................................................................................. 1 1.1 Gegenstand der Genetik.................................................................................................... 2 1.1.1 Kurzer Abriss der Geschichte der Genetik............................................................................ 2 1.1.2 1.1.3 Das Genom............................................................................................................................. Der Genbegriff...................................................................................................................... 8 9 1.1.4 Nomenklatur-Regeln in der Genetik.................................................................................... 10 1.2 1.2.1 Konstanz und Variabilität..................................................................................................... Umweltbedingte Variabilität................................................................................................ 11 12 1.2.2 1.3 1.4 1.5 Genetisch bedingte Variabilität............................................................................................ Theoriebildung in der Biologie........................................................................................... Genetik und Gesellschaft..................................................................................................... Kernaussagen, Übungsfragen, Technikboxen.................................................................. 13 14 17 21
Literatur.................................................................................................................................. 24 2 Molekulare Grundlagen der Vererbung................................................................... 25 2.1 2.1.1 2.1.2 Funktion und Struktur der DNA......................................................................................... DNA alsTräger der Erbinformation...................................................................................... Chemische Zusammensetzung............................................................................................ 26 26 27 2.1.3 2.1.4 Konfiguration der DNA......................................................................................................... Physikalische Eigenschaften der Nukleinsäuren................................................................. 29 33 2.1.5 2.2 2.2.1 DNA in der Nanotechnologie................................................................................................ Die Verdoppelung der DNA (Replikation).......................................................................... Semikonservative Replikation.............................................................................................. 35 38 38 2.2.2 2.2.3 2.3 Mechanismen der Replikation bei Prokaryoten................................................................... Mechanismen der Replikation bei Eukaryoten.................................................................... Kernaussagen, Links, Übungsfragen,
Technikboxen....................................................... 45 49 57 Literatur.................................................................................................................................. 64 3 3.1 Verwertung genetischer Informationen................................................................. DNA, genetische Information und Informationsübertragung......................................... 67 69 3.2 Der genetische Code........................................................................................................... 72 3.2.1 3.2.2 Die Entschlüsselung des Codes............................................................................................ Beweis der Colinearität......................................................................................................... 73 74 3.2.3 Allgemeingültigkeit des Codes............................................................................................ 75 3.3 3.3.1 Transkription........................................................................................................................ Allgemeiner Mechanismus derTranskrlptlon...................................................................... 77 77 3.3.2 3.3.3 Transkription bei Prokaryoten.............................................................................................. Transkription Protein-codierender Gene bei Eukaryoten.................................................... 78 81 3.3.4 Reifung eukaryotischer
mRNA.............................................................................................. 84 3.3.5 Spleißen eukaryotischer Prä-mRNA...................................................................................... 85 3.3.6 Editieren eukaryotischer mRNA........................................................................................... 91 3.4 3.4.1 Translation............................................................................................................................. Initiation................................................................................................................................ 93 96 3.4.2 3.4.3 Elongation............................................................................................................................. Termination und Abbau der mRNA...................................................................................... 100 100 3.5 RNA-codierende Gene......................................................................................................... 102 3.5.1 3.5.2 5,8S-, 18S- und 28S-rRNA-Gene............................................................................................ 5S-rRNA֊Genfamilie.............................................................................................................. 102 111 3.5.3 tRNA-Genfamillen................................................................................................................. 113 3.5.4 3.6 Katalytische
RNA................................................................................................................... Kernaussagen, Links, Übungsfragen, Technikboxen....................................................... 118 120 Literatur.................................................................................................................................. 128
XXII 4 4.1 4.2 4.2.1 4.2.2 4.2.3 4.2.4 4.3 4.3.1 4.3.2 4.3.3 4.4 4.4.1 4.4.2 4.5 4.5.1 4.5.2 4.5.3 4.5.4 4.5.5 4.6 Inhaltsverzeichnis Molekulare Struktur und Regulationprokaryotischer Gene Bakterien als genetisches Modellsystem........................................................................... Extrachromosomale DNA-Elemente: Plasmide................................................................. F-Plasmid.............................................................................................................................. Ti-Plasmid.............................................................................................................................. , Resistenzplasmide................................................................................................................ Andere Plasmide.................................................................................................................. Bakteriophagen................................................................................................................... Bakteriophage λ..................................................................................................................... Bakteriophage Ml3............................................................................................................... Andere Bakteriophagen........................................................................................................ Transformation und Rekombination.................................................................................
Transformation....................................................................................................................... Rekombination....................................................................................................................... Genstruktur und Genregulation bei Bakterien................................................................. Das /ac-Operon....................................................................................................................... Das Operonmodell................................................................................................................ Das f/p-Operon....................................................................................................................... RNA-codierende Gene............................................................................................................ Kommunikation in Bakterien: Quorum sensing..................................................................... Kernaussagen, Links, Übungsfragen, Technikboxen........................................................ Literatur.................................................................................................................................. 131 1 33 142 143 149 Ί 1 51 ^59 160 165 165 167 171 172 175 176 186 185 190 199 5 5.1 5.1.1 5.1.2 5.1.3 5.1.4 5.1.5 5.2 5.2.1 5.2.2 5.2.3 5.3 5.3.1 5.3.2 5.3.3 5.3.4 5.3.5 5.3.6 5.3.7 5.3.8 5.4 Die eukaryotische Zelle und Modellorganismen................................................. Die eukaryotische
Zelle......................................................................................................... Die Entdeckung der Zelle....................................................................................................... Die Struktur der Zelle............................................................................................................. Chloroplasten......................................................................................................................... Mitochondrien....................................................................................................................... Der Zellkern und seine dynamische Architektur................................................................. Der Zellzyklus....................................................................................................................... Kontrolle des Zellzyklus......................................................................................................... Verschiedene Wege zum programmierten Zelltod.............................................................. Genetik des Alterns............................................................................................................... Wichtige eukaryotische Modellorganismen in der Genetik............................................ Hefen...................................................................................................................................... Der Schimmelpilz Neurospora
crassa..................................................................................... Pflanzen................................................................................................................................... Der Fadenwurm...................................................................................................................... Die Taufliege........................................................................................................................... Der Zebrafisch................................................................................... Die Hausmaus......................................................................................................................... Die Ratte................................................................................................................................. Kernaussagen, Links, Übungsfragen, Technikboxen........................................................ Literatur.................................................................................................................................. 203 205 205 206 207 212 217 224 225 229 233 236 236 238 240 243 245 247 252 257 258 261 6 Eukaryotische Chromosomen..................................................................................... Das eukaryotische Chromosom.......................................................................................... Chromosomen als Träger der Erbanlagen............................................................................. Morphologie der
Chromosomen.......................................................................................... Centromer.......................................................................................... Telomer....................................................................................................... Organisation der DNA im Chromosom............................................................................... Chromosomale Proteine..................................................................................... Nukleosomen und Chromatinstruktur.................................................................................. 265 267 267 269 277 279 283 շցշ 284 6.1 6.1.1 6.1.2 6.1.3 6.1.4 6.2 6.2.1 6.2.2
XXIII Inhaltsverzeichnis 6.3 Mitose, Meiose und chromosomale Rearrangements...................................................... 289 6.3.1 6.3.2 6.3.3 Mitose .................................................................................................................................. 289 Meiose.................................................................................................................................. 293 Meiotische Rekombination und Genkonversion................................................................ 297 6.4 6.4.1 Variabilität der Chromosomen.......................................................................................... Polytäne Chromosomen (Riesenchromosomen)................................................................ 303 303 6.4.2 6.4.3 Lampenbürstenchromosomen........................................................................................... Überzählige und keimbahnlimitierte Chromosomen........................................................ 306 307 6.4.4 6.5 Geschlechtschromosomen.................................................................................................. Kernaussagen, Links, Übungsfragen,Technikboxen....................................................... 309 312 Literatur................................................................................................................................ 316 7 7.1 Molekulare Struktur und Regulation eukaryotischer Gene............................. Protein-codierende Gene (I):
Einzelkopiegene................................................................ 319 321 7.1.1 7.1.2 Fibroin und Spidroin........................................................................................................... Proopiomelanocortin - ein polycistronisches Gen............................................................. 323 326 7.1.3 7.2 Titin - ein Riesengen........................................................................................................... Protein-codierende Gene (II): Multigenfamilien............................................................... 327 328 7.2.1 7.2.2 7.2.3 7.2.4 7.3 Globin-Genfamilie................................................................................................................ Histon-Gene........................................................................................................................ Tubulin-Gene....................................................................................................................... Kristallin-Gene..................................................................................................................... Regulation eukaryotischer Genexpression....................................................................... 328 334 336 339 341 7.3.1 7.3.2 7.3.3 7.3.4 7.4 Promotor............................................................................................................................... Transkriptionsfaktoren........................................................................................................
Enhancer.............................................................................................................................. Locus-Kontrollregionen....................................................................................................... Kernaussagen, Links, Übungsfragen,Technikboxen....................................................... 342 343 348 351 352 Literatur................................................................................................................................ 358 8 8.1 8.1.1 Epigenetik........................................................................................................................ Chromatin und epigenetische Regulation........................................................................ Euchromatin und Heterochromatin ................................................................................... 361 364 364 8.1.2 8.1.3 Methylierung der DNA........................................................................................................ Modifikation der Histone..................................................................................................... 367 370 8.2 8.2.1 Regulatorische RNAs........................................................................................................... 372 RNA-Interferenz und kleine interferierende RNA (siRNA)................................................... 375 8.2.2 8.2.3 Mikro-RNA (miRNA)............................................................................................................. Piwi-interagierende RNA
(piRNA)........................................................................................ 8.2.4 8.2.5 Viroide: kleine, infektiöse RNA-Moleküle............................................................................. 384 Lange, nicht-codierende RNA (IncRNA)............................................................................... 386 8.2.6 8.3 Ringförmige RNA (circRNA).................................................................................................. 388 Dosiskompensation der Geschlechtschromosomen....................................................... 391 8.3.1 8.3.2 8.4 Dosiskompensation bei Drosophila..................................................................................... Dosiskompensation bei Säugern........................................................................................ Epigenetik: genetische Prägung und Transgenerationeneffekte................................... 391 394 401 8.4.1 8.4.2 8.4.3 8.4.4 8.5 Was ist genetische Prägung?.............................................................................................. Mechanismen der genetischen Prägung ........................................................................... Umwelteinflüsse und Transgenerationeneffekte................................................................ Das Geheimnis der Paramutationen................................................................................... Kernaussagen, Links, Übungsfragen, Technikboxen ....................................................... 401 403 407 412 415
Literatur................................................................................................................................ 420 379 382
XXIV Inhaltsverzeichnis 9 Instabilität, Flexibilität und Variabilität des Genoms 9.2.3 9.2.4 9.3 9.3.1 423 ............. 425 Transposons............................................................................................... ^ Prokaryotische Transposons............................................................................................. 434 Eukaryotische DNA-Transposons...................................................................................... Retroviren und Retroelemente........................................................................................ 439 440 Genomstruktur von Retroviren........................................................................................ Humanes Immundefizienz-Virus (HIV)............................................................................... 444 449 Retroelemente................................................................................................................. Mobile Elemente In Introns der Gruppeil......................................................................... 455 Umlagerung von DNA-Fragmenten............................................................................... 456 Kerndualismus: Mikro-und Makronuklei in einer Zelle..................................................... 456 9.3.2 9.3.3 9.3.4 Chromosomenelimination und Chromatindiminution..................................................... 460 DNA-Amplifikation........................................................................................................... 4^3 Wechsel des Paarungstyps bei
Hefen............................................................................... 469 9.3.5 9.4 9.4.1 9.4.2 9.4.3 Oberflächenantigene von Trypanosoma........................................................................... Immunsystem................................................................................................................. Funktion des Immunsystems der Säuger......................................................................... Immunglobulln-Gene...................................................................................................... Klassenwechsel, Hypermutation und Genkonversion bei Immunglobulin-Genen........... 474 475 473 473 482 9.5 Kernaussagen, Links, Übungsfragen, Technikboxen..................................................... 485 9.1 9.1.1 9.1.2 92 9.2.1 9 2.2 Literatur............................................................................................................................ 490 10 Veränderungen im Genom: Mutationen.............................................................. 10.1 10.2 10.3 10.4 Klassifikation von Mutationen......................................................................................... 495 Chromosomenmutationen............................................................................................. 498 Spontane Punktmutationen............................................................................................ 511 Induzierte Mutationen................................................................................................... 518 493 10.5 10.6 10.7 10.8
Mutagenität und Mutationsraten.................................................................................. Reparaturmechanismen.................................................................................................. Ortsspezifische Mutationen............................................................................................ Kernaussagen, Links, Übungsfragen, Technikboxen..................................................... Literatur............................................................................................................................ 533 542 552 561 566 11 Formalgenetik............................................................................................................. 569 11.1 11.2 Grundregeln der Vererbung: die Mendel schen Regeln................................................. 571 Statistische Methoden..................................................................................................... 580 11.3 11.4 11.5 11.6 Mendel aus heutiger Sicht - Ergänzungen seiner Regeln............................................. Kopplung, Rekombination und Kartierung von Genen .................................................. Populationsgenetik.......................................................................................................... Evolutionsgenetik........................................................................................................... 584 598 612 627 11.7 Kernaussagen, Links, Übungsfragen, Technikboxen.....................................................
Literatur............................................................................................................................ 636 641 12 12.1 Entwicklungsgenetik.................................................................................................. Einführung...................................................................................................................... 643 545 12.2 Entwicklungsgenetik der Pflanze.................................................................................... 646 12.3 12.4 12.5 12.6 12.7 Entwicklungsgenetik des Fadenwurms Caenorhabditis elegans...................................... Entwicklungsgenetik von Drosophila melanogaster........................................................ Entwicklungsgenetik bei Fischen .............................................................................. Entwicklungsgenetik bei Säugern................................................................................... Stammzellen........................................................................................ 663 668 691 597 7ļ3 12.8 Kernaussagen, Links, Übungsfragen, Technikboxen..................................................... Literatur.............................................. 719
XXV Inhaltsverzeichnis 13 Genetik menschlicher Erkrankungen............................................................................ 725 13.1 Methoden der Humangenetik.................................................................................................. 13.2 Chromosomenanomalien......................................................................................................... 727 743 13.3 Monogene Erbkrankheiten....................................................................................................... 750 13.4 Komplexe Erkrankungen........................................................................................................... 778 13.5 Genbasierte Therapieverfahren............................................................................................... 796 13.6 Kernaussagen, Links, Übungsfragen, Technikboxen........................................................... 803 Literatur......................................................................................................................................... 810 14 Verhaltens-und Neurogenetik........................................................................................ 813 14.1 Visuelles System und endogene Rhythmik............................................................................ 14.2 Lernen und Gedächtnis.............................................................................................................. 834 14.3 Angst, Sucht und psychiatrische Erkrankungen................................................................... 844 14.4
Neurologische Erkrankungen.................................................................................................. 865 14.5 Neurodegenerative Erkrankungen......................................................................................... 875 14.6 Kernaussagen, Links, Übungsfragen, Technikboxen........................................................... 888 Literatur......................................................................................................................................... 892 817 15 Genetik und Anthropologie............................................................................................... 897 15.1 Genetische Aspekte zur Evolution des Menschen................................................................ 900 15.2 Der Mensch und sein Gehirn.................................................................................................... 932 15.3 Quo vadis, Homo sapiens?......................................................................................................... 958 15.4 Kernaussagen, Links, Übungsfragen...................................................................................... 958 Literatur......................................................................................................................................... 960 Serviceteil Antworten zu den Übungsfragen............................................................................................... 964
Glossar........................................................................................................................................... 972 Sachwortverzeichnis................................................................................................................... 986 Personenverzeichnis..................................................................................................................... 1032
јУ 7D BibiiotheksVerbund PV D Bayern Kataloganreicherung von UB Augsburg K000384559 Bestell֊Nr.: System-Nr.: BV-Nr.: K000384559 031690864 BV046313752 Bestelldatum: 31.05.2021 Titel: Genetik Verfasser: Graw, Jochen ISBN: 978-3-662-60908-8 Ort: Berlin Jahr: 2020 Anreicherungstyp: Klappentext Aufloesung: 300dpi (Standard) Farbe: s/w (Text) Zeichensatz: IS08859-1 Bearbeiter: TM Hinweise: Digitalisierung UB Augsburg - ADAM Catalogue Enrichment
Genetik Von Mendel bis zu Genomforschung und Gentechnologie reicht dieses Standardwerk der Ge netik. Es ist klar strukturiert und bietet eine umfassende Darstellung der klassischen und der molekularen Genetik. Cytogenetik, Entwicklungsgenetik, Humangenetik und Anthropologie sowie Neuro- und Verhaltensgenetik sind weitere wichtige Inhalte. Komplexe Sachverhalte werden verständlich und auf dem aktuellen wissenschaftlichen Stand dargesteht. Technikboxen bereichern das umfassende Themen- und Methodenspektrum. Dieses Buch vermittelt genetisches Grundlagenwissen für das gesamte Studium. Dabei unterstützen zahlreiche hervorgehobene Lernhilfen und Beispiele aus allen Bereichen der Genetik, ansprechende, farbige Abbildungen sowie Übungsfragen. Die 7. Auflage wurde gründlich überarbeitet und aktualisiert sowie mit Links zu erklärenden Videos zu besonderen Aspekten des jeweiligen Kapitels ergänzt. r Der Autor Jochen Graw war bis zu seinem Renteneintritt im Sommer 2019 Leiter der Arbeitsgruppe Au generkrankungen am Institut für Entwicklungsgenetik am Helmholtz Zentrum München. Er unterrichtete auch als außerordentlicher Professor am Wissenschaftszentrum Weihenstephan der Technischen Universität München.
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