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Molecular Biology of the Gene(基因的分子生物学) cover

生物学

生物学

Molecular Biology of the Gene(基因的分子生物学)

James D. Watson; Tania A. Baker; Stephen P. Bell; Alexander Gann; Michael Levine; Richard Losick

英文原名: Molecular Biology of the Gene

一部承自沃森1965年原著的分子生物学教科书,讲述核酸与蛋白质的结构、基因组的维持与表达,以及细菌、真核生物和发育过程中的基因调控,并关注每一结论背后的实验方法。

需要的基础: 需要生物学导论和普通化学基础,并具备一定的有机化学知识。

难度等级
中级
学术层次
本科
molecular biologygene expressiondna replicationtranscription教科书

01 / 导读

导读

引用

Watson, J. D., Baker, T. A., Bell, S. P., Gann, A., Levine, M., & Losick, R. (2014). Molecular Biology of the Gene (7th ed.). Pearson.

章节概要

第7版共22章,分为五部分,其后是两个附录(模式生物与答案);据美国国会图书馆的记录,全书为xxxiv+872页。出版社称本书有“二十二个简明的章节,由六位杰出的生物学家共同撰写”,并说这一版吸收了最新的研究进展,配有新的章末习题和MasteringBiology在线作业系统。詹姆斯·沃森是前三版(1965年、1970年和1976年)的唯一作者,并是后几版的合著者。下面的章名取自这一版的图书馆目录附注。

第一部分:历史(第1–2章)

“孟德尔式的世界观”和“核酸传递遗传信息”从基因的历史与概念背景开始全书。

第二部分:大分子的结构与研究(第3–7章)

这一部分从“弱化学键与强化学键”(3)经过“DNA的结构”(4)、“RNA的结构”(5)和“蛋白质的结构以及蛋白质与核酸的相互作用”(6),到“分子生物学技术”(7)。这样,结构和方法被安排在任何机制之前。

第三部分:基因组的维持(第8–12章)

这一部分涵盖“基因组结构、染色质与核小体”(8)、“DNA的复制”(9)、“DNA的易变性与修复”(10)、“分子水平上的同源重组”(11)以及“DNA的位点特异性重组与转座”(12)。

第四部分:基因组的表达(第13–17章)

表达各章是“转录的机制”(13)、“RNA剪接”(14)、“翻译”(15)和“遗传密码”(16),随后是“生命的起源与早期进化”(17)。

第五部分:调控(第18–22章)

这一部分为全书收尾:“原核生物中的转录调控”(18)、“真核生物中的转录调控”(19)、“调控RNA”(20)、“发育与进化中的基因调控”(21)和“系统生物学”(22)。

附录

“模式生物”和“答案”(章末习题的答案)。

核心概念

第一至二部分:历史、化学与结构

  • 孟德尔式的世界观:本书的历史起点(第1章)。
  • 弱化学键与强化学键:大分子结构背后的化学作用力(第3章)。
  • DNA、RNA和蛋白质的结构:包括蛋白质与核酸的相互作用(第4至第6章)。

第三部分:基因组的维持

  • 染色质与核小体:染色体层面的基因组结构(第8章)。
  • DNA的复制、易变性与修复:第9章和第10章。
  • 重组:同源重组,以及位点特异性重组与转座(第11章和第12章)。

第四至五部分:表达与调控

  • 转录、RNA剪接与翻译:第13至15章,随后是遗传密码(16)。
  • 原核与真核生物中的调控:第18章和第19章。
  • 调控RNA与系统生物学:第20章和第22章。

评析

优点

  • 从结构到功能的清晰脉络。 五部分的设计从历史和大分子结构,经过基因组的维持与表达,走向其调控。第二部分安排了一章方法(7),所以读者在第三至第五部分遇到各种机制之前,已有了实验方面的背景。
  • 权威性与连续性。 本书传承自沃森1965年的原著,现在由六位研究者撰写(作者简介显示他们分别来自冷泉港实验室、麻省理工学院、加州大学伯克利分校和哈佛大学)。沃森是第一至第三版的唯一作者、第四至第六版的合著者,出版社称第七版吸收了最新的研究。
  • 简明的章节与学习支持。 出版社强调简明的章节、新的章末习题和在线作业系统,目录中列出的“答案”附录有助于自学。
  • 关于模式生物的参考附录。 书末有一个关于模式生物的附录,便于查阅遗传学和分子研究发现背后的实验系统。

局限

  • 内容偏旧。 第七版出版于2013年,版权年份为2014年。它无法涵盖之后的进展,想了解较新主题的读者应参考更新的教材;本书单中的其他书涵盖了此后的几年。
  • 机制先于背景。 由于第二部分把化学、结构和技术放在前面,想从一个过程如何运作开始的读者,需要借助目录向后跳读。
  • 质量方面的说法来自出版社。 对本书优点的描述依据的是出版社的陈述、作者简介和图书馆目录附注。
  • 不是细胞生物学教材。 目录集中于基因:DNA、RNA和蛋白质的机制,基因组及其调控。需要了解膜、细胞骨架或代谢的读者要另配一本细胞生物学教材。

在课程中的定位

本书是在学完入门生物学和遗传学之后修读的分子生物学专门课程的主教材。在本课程书单中,Molecular Biology: Principles of Genome Function 是最可比较的一本教材:它围绕基因组功能来组织,给细胞周期、染色体分离和DNA损伤反应单独设章,并明确比较细菌、古菌和真核生物;Watson等人则分五部分,从结构依次讲到维持、表达和调控。

想要更容易的起点,可以读Allison的 Fundamental Molecular Biology(一本围绕核心观念的精简教材)和分子生物学的 Very Short Introduction。想要更详细的内容,Lewin's Genes 全面处理基因的结构、组织和表达,Zlatanova的 Molecular Biology 则通过分子结构和单分子实验来讲解这一领域。

如何使用本书

本书适合已有入门生物学和一定遗传学基础、想要机制层面的了解遗传信息如何被储存、复制和表达的本科生。刚进入这一领域的研究生也可以用它来定向入门。

第一遍按部分顺序阅读。第二部分是基础,已经了解核酸和蛋白质结构的人可以读得快一些,但应读后面各章所依赖的第7章技术。第三和第四部分是核心:先读复制、修复和重组(第9至12章),再读转录、剪接和翻译(13至16)。第五部分可以与基因调控或发育生物学单元一起阅读。第17章(生命的起源与早期进化)和第22章(系统生物学)适合选择性阅读。

做章末习题,并对照答案附录检查。在后面的章节中遇到不熟悉的实验生物名称时,把模式生物附录当作参考。