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

生物學

生物學

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

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

英文原名: Molecular Biology of the Gene

一本承襲華生1965年原著的分子生物學教科書,講述核酸與蛋白質的結構、基因體的維持與表現,以及細菌、真核生物和發育過程中的基因調控,並關注每個結論背後的實驗方法。

需要的基礎: 需要生物學導論與普通化學基礎,並具備一些有機化學知識。

難度等級
中級
學術層次
大學部
molecular biologygene expressiondna replicationtranscription教科書

01 / 導讀

導讀

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.

章節概要

第7版共22章,分為五部分,其後是兩個附錄(模式生物與答案);據美國國會圖書館的紀錄,全書為xxxiv+872頁。出版社稱本書有「二十二個簡明的章節,由六位傑出的生物學家共同撰寫」,並說這一版納入了最新的研究進展,附有新的章末習題與MasteringBiology線上作業系統。詹姆斯·華生是前三版(1965年、1970年與1976年)的唯一作者,並是後幾版的共同作者。下面的章名取自這一版的圖書館目錄附註。

第一部分:歷史(第1–2章)

「孟德爾式的世界觀」與「核酸傳遞遺傳資訊」從基因的歷史與概念背景開始全書。

第二部分:巨分子的結構與研究(第3–7章)

這一部分從「弱化學鍵與強化學鍵」(3)經過「DNA的結構」(4)、「RNA的結構」(5)與「蛋白質的結構以及蛋白質與核酸的交互作用」(6),到「分子生物學技術」(7)。這樣,結構與方法被安排在任何機制之前。

第三部分:基因體的維持(第8–12章)

這一部分涵蓋「基因體結構、染色質與核小體」(8)、「DNA的複製」(9)、「DNA的易變性與修復」(10)、「分子層次上的同源重組」(11)以及「DNA的位置專一性重組與轉位」(12)。

第四部分:基因體的表現(第13–17章)

表現各章是「轉錄的機制」(13)、「RNA剪接」(14)、「轉譯」(15)與「遺傳密碼」(16),隨後是「生命的起源與早期演化」(17)。

第五部分:調控(第18–22章)

這一部分為全書收尾:「原核生物中的轉錄調控」(18)、「真核生物中的轉錄調控」(19)、「調控RNA」(20)、「發育與演化中的基因調控」(21)與「系統生物學」(22)。

附錄

「模式生物」與「答案」(章末習題的答案)。

核心概念

第一至二部分:歷史、化學與結構

  • 孟德爾式的世界觀:本書的歷史起點(第1章)。
  • 弱化學鍵與強化學鍵:巨分子結構背後的化學作用力(第3章)。
  • DNA、RNA與蛋白質的結構:包括蛋白質與核酸的交互作用(第4至第6章)。

第三部分:基因體的維持

  • 染色質與核小體:染色體層次的基因體結構(第8章)。
  • DNA的複製、易變性與修復:第9章與第10章。
  • 重組:同源重組,以及位置專一性重組與轉位(第11章與第12章)。

第四至五部分:表現與調控

  • 轉錄、RNA剪接與轉譯:第13至15章,隨後是遺傳密碼(16)。
  • 原核與真核生物中的調控:第18章與第19章。
  • 調控RNA與系統生物學:第20章與第22章。

評析

優點

  • 從結構到功能的清晰脈絡。 五部分的設計從歷史與巨分子結構,經過基因體的維持與表現,走向其調控。第二部分安排了一章方法(7),所以讀者在第三至第五部分遇到各種機制之前,已有了實驗方面的背景。
  • 權威性與連續性。 本書傳承自華生1965年的原著,現在由六位研究者撰寫(作者簡介顯示他們分別來自冷泉港實驗室、麻省理工學院、加州大學柏克萊分校與哈佛大學)。華生是第一至第三版的唯一作者、第四至第六版的共同作者,出版社稱第七版納入了最新的研究。
  • 簡明的章節與學習支持。 出版社強調簡明的章節、新的章末習題與線上作業系統,目錄中列出的「答案」附錄有助於自學。
  • 關於模式生物的參考附錄。 書末有一個關於模式生物的附錄,便於查閱遺傳學與分子研究發現背後的實驗系統。

局限

  • 內容偏舊。 第七版出版於2013年,版權年份為2014年。它無法涵蓋之後的進展,想了解較新主題的讀者應參考更新的教材;本書單中的其他書涵蓋了此後的幾年。
  • 機制先於背景。 由於第二部分把化學、結構與技術放在前面,想從一個過程如何運作開始的讀者,需要借助目錄向後跳讀。
  • 品質方面的說法來自出版社。 對本書優點的描述依據的是出版社的陳述、作者簡介與圖書館目錄附註。
  • 不是細胞生物學教材。 目錄集中於基因:DNA、RNA與蛋白質的機制,基因體及其調控。需要了解膜、細胞骨架或代謝的讀者要另配一本細胞生物學教材。

在課程中的定位

本書是在學完入門生物學與遺傳學之後修讀的分子生物學專門課程的主教材。在本課程書單中,Molecular Biology: Principles of Genome Function 是最可比較的一本教材:它圍繞基因體功能來組織,給細胞週期、染色體分離與DNA損傷反應單獨設章,並明確比較細菌、古菌與真核生物;Watson等人則分五部分,從結構依序談到維持、表現與調控。

想要更容易的起點,可以讀Allison的 Fundamental Molecular Biology(一本圍繞核心觀念的精簡教材)與分子生物學的 Very Short Introduction。想要更詳細的內容,Lewin's Genes 全面處理基因的結構、組織與表現,Zlatanova的 Molecular Biology 則透過分子結構與單分子實驗來講解這一領域。

如何使用本書

本書適合已有入門生物學與一定遺傳學基礎、想要從機制層面了解遺傳資訊如何被儲存、複製與表現的大學部學生。剛進入這一領域的研究生也可以用它來定向入門。

第一遍依部分順序閱讀。第二部分是基礎,已經了解核酸與蛋白質結構的人可以讀得快一些,但應讀後面各章所依賴的第7章技術。第三與第四部分是核心:先讀複製、修復與重組(第9至12章),再讀轉錄、剪接與轉譯(13至16)。第五部分可以與基因調控或發育生物學單元一起閱讀。第17章(生命的起源與早期演化)與第22章(系統生物學)適合選擇性閱讀。

做章末習題,並對照答案附錄檢查。在後面的章節中遇到不熟悉的實驗生物名稱時,把模式生物附錄當作參考。