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　　遗传学为研究生物遗传变异现象及其规律的科学，它是现代生物学的重要学科，也是现代农业科学中，种植资源保育与开发利用、筛选育种与优质培养的重要理论基础。

　　本书採用图解方式，深入浅出、循序渐进的方式与通俗易懂的文字，整体而系统地介绍了遗传学的基本理论、方法与技术。

　　本书凸显重点，将理论与实务有效整合，内容精简扼要。适合做为生命科学之通识课程教材。

本书特色

　　★完整介绍遗传学的各种研究成果与最新发展趋势。

　　★本书巧妙地将每一个单元分为两页，一页文一页图，左右两页互为参照化、互补化与系统化，将文字、图表等生动活泼的视觉元素加以有效整合。

作者简介

冯兆康

　　现任：弘光科技大学健康事业管理系教授
　　学历：台湾大学公共卫生研究所医务组硕士
　　着作：实用生物统计学（新文京出版社，2005）
　　　　　生物统计学（威仕曼出版社，2006）

黄介辰

　　现任：国立中兴大学生命科学系教授
　　学历：日本国立东京工业大学化学环境工学博士

张一岑

　　现任：国立高雄第一科技大学环境与安全卫生工程系教授
　　学历：美国肯塔基大学化学博士
　　着作：人因工程学（扬智出版社，1998）
　　　　　防火与防爆（扬智出版社，1999）
　　　　　化工制程安全管理（扬智出版社，1996）
　　　　　化工制程安全设计（扬智出版社，1996）

第 1 章　遗传的细胞学基础
第 2 章　分子遗传与变异
第 3 章　现代新生物技术
第 4 章　伦理与社会问题
第 5 章　遗传学与演化论的关系
第 6 章　遗传学与微生物学的关系
第 7 章　二十一世纪的遗传学
第 8 章　表观遗传学浅介

第 1 章　细胞：生命的基本单位

细胞是包含了全部的生命资讯和呈现生命所有基本特色的独立生命单位。各种细胞虽然具有极其复杂又不断地变化的化学架构，但不同细胞的基本化学成分是相类似的。地球上的生物具有多样性，各式各样的生物都具有一个共同点，即所有的生物都是由细胞（cell）所组成的。

1-1　微观世界的利器：观察与描述

观察与描述是研究生命现象的最基本方法。观察可以是针对大尺度的生态行为来进行，也可以是对生命的细小部分，借助于仪器（如显微镜）来完成，可以对生命的活体过程加以观察（例如：胚胎发育的过程），也可以将生命杀死，并运用特定的方法（例如染色、同位素标记）显示生命的瞬间结构和物理状态，此种观察的结果，往往要经过资料的分析或者再处理，才能得到对生命真实过程的了解，例如对生态取样记录的统计学处理，或是对形态观察的 3D 立体建构和时间连续分布等。人们对生命现象的认识大部分来自于观察，例如物种的生态分布和地域、季节的迁
移、胚胎的发育过程、细胞分裂时的染色体行为变化、细胞的超微结构等等。

1-2　生命形态结构的单位：细胞

细胞（cell）是包含了全部的生命资讯和呈现生命所有基本特色的独立生命单位。主要包括下列的功能：

(l)遗传资讯的复制、维持和表现系统。其功能是将已有的结构和进行的特征加以维持，并依照这些资讯来进行复制，以获得更多相同的结构。这个资讯不仅包括遗传物质 DNA 的复制、转录、表现与修复，同时也包含了细胞膜及一些蛋白质，将已有的结构资讯来装配新物质。

(2)新陈代谢系统。其包含了所有的物质、能量与资讯的吸收、转换等一切代谢的行为，主要的功能多为利用物质代谢与资讯代谢来维持生命高度有序的结构。

(3)除了上述两种系统之外，它们构成维持生命的结构有序性系统，例如细胞骨架系统等。

细胞可分为原核细胞和真核细胞两大类，它们内部的差异十分悬殊，并缺少中间的过渡类型。原核细胞在 35 亿年前就出现了，而真核细胞则是 17 亿年前或者更早出现的。传统的看法认为真核细胞是由原核细胞进化而来的。

它们又是如何进化的呢？现在有两种观点：渐进式进化和内共生假说。内共生假说认为真核细胞是一种复合体，它是若干原核细胞与真核细胞祖先的胞质共生结果。此种观点至少得到一些分子生物学研究结果的支持，发现真核细胞中胞器 DNA 与原核细胞 DNA 序列相似，渐进式进化则主张原核细胞到真核细胞是一种渐进直接进化过程，然而根据分子分类的研究结果，却认为真核细胞、原核细胞与古细菌细胞同属于由共同祖先平行进化而来的种类。孰是孰非，现在尚无定论。

真核细胞除了细胞膜之外，还存在着特有的分隔内膜系统，它包含了核膜、内质网膜、高尔基体膜、以及粒线体、叶绿体、微体和溶酶体膜等。这些内膜表面所含的成分及其专一性均有别于细胞膜。虽然由于细胞膜的分隔，造成了各个内膜结构都执行着各自的特殊功能，但是它们在细胞内却是以连续、统一的整体，共同维持着生命的运转。也就是内膜系统的出现，使生命系统重现了分隔化、组织化、有序化与个性化。

内共生假说较能理想地解释叶绿体（可能来源于蓝绿藻）和粒线体（可能来源于紫细菌）的起源，但是它却难以解释细胞核与其他胞器的起源，而膜渐近式演化理论：膜的分化、分隔导致代谢分隔，却能较好地加以解释。一般认为内膜系统是细胞膜内陷特化的结果。

然而细胞膜结构又是如何发生的？奥巴林和褔克斯学说都认为生命化学分子可以自发地形成团聚体膜或微球体双层膜。但是现在有人认为细胞膜和某些生命体结构，不可能由纯粹的成分，在自然情况下自发地组成。在化学演化的过程中，由于地球上所存在的分子，以有序排列的方式形成模板，而大大减少了由胺基酸合成多肽的随机性，故十分有利于生命分子的化学演化。因此有人推测，必须有一些预先存在的结构，生命化学分子才可以将此组装为有序的生命架构。

知识补充站

现代生物学研究还发现某些蓝绿藻结构、胞器和生物膜也可以傅递部分的遗传资讯。

这些预先存在结构中所包含的资讯，即称为先存结构资讯（pre-existed structural messages）。人们推测，此种资讯在遗传资讯总量中，可能只占有很小的比例，而维持生命结构与功能的绝大多数资讯，还是以 DNA 的形式存在。

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