那一天,人類發現瞭DNA:大腸桿菌、噬菌體研究、突變學說、雙螺鏇結構模型……基因研究大總匯,瞭解人體「本質」上的不同! (電子書)

那一天,人類發現瞭DNA:大腸桿菌、噬菌體研究、突變學說、雙螺鏇結構模型……基因研究大總匯,瞭解人體「本質」上的不同! (電子書) pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

吳明
圖書標籤:
  • DNA
  • 基因
  • 遺傳學
  • 生物學
  • 醫學
  • 科學普及
  • 大腸杆菌
  • 噬菌體
  • 雙螺鏇結構
  • 突變學說
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具體描述

天纔父母會生齣天纔兒童,還是後代都資質平庸?
靠基因分析還能找齣你兩韆年前的祖先?
一公剋的DNA承載的資訊量竟相當於250萬張光 碟的容量!

韆百年遺傳基因×突變種揭密×生物鑰匙族譜調查……
關於DNA,你知道的不能隻有八點檔親子鑑定的狗血橋段!

▎天纔生齣來的孩子也會比較聰明?遺傳學傢這麼說……
「龍生龍,鳳生鳳,老鼠的兒子會打洞」,這種血統論的觀點大傢耳熟能詳,
就是傳統上認為「遺傳」這件事很大程度決定瞭你的天資,是注定的,
然而遺傳學傢認為這並非定論,「天纔」這個特質是由多個基因控製,並受環境因素等外部影響,
子代及親代的基因組多少會有一些差異,如果這個差異剛好發生在決定智商的基因上,
不就可以解釋天纔父母也有可能會生齣智力平平的孩子瞭嗎?
那些名垂韆古的偉大天纔,很多都齣生於中下階層的普通傢庭!

▎用「生物鑰匙」來認祖歸宗,說不定你是哪個大人物的後代!
科學傢證實:驚!透過遺傳學分析,曹雪芹其實是曹操的後代!
DNA中有一段區域是以片段為基礎重複數次,且發生突變的機率為三韆萬分之一,
也就是說,有血緣關係的人就算是隔瞭幾十代,其傢族遺傳下來的特殊DNA也基本上不會改變,
這個超低的突變機率就等於是一把「生物鑰匙」,直接可以破譯兩韆多年前古人的基因,
別說不可能,你說不定就是哪個朝代的皇室後人!

▎梵榖經典名畫,差點因為遺傳學跌下神壇?
梵榖最經典的油畫作品《嚮日葵》,竟曾被質疑為「一個精神失常的印象派畫傢在創作時的誇張想像」?
因為一般常見的嚮日葵隻有一圈花瓣,畫中的嚮日葵卻有兩圈、且舌狀花瓣又密又長,因而被認為是「一段不可信的囈語」,
直到植物學傢將普通嚮日葵與突變株雜交,並進行基因測定,
證明瞭梵榖畫中的嚮日葵是受到某種單一顯性基因的影響,為基因突變的產物,
科學傢進一步遍尋嚮日葵種係譜內的各大成員,繪製齣完整的係譜圖,
證明基因突變的品種正是梵榖在19世紀看到的,並非畫傢神經失常的臆想!

【本書特色】
關於DNA的研究,是一門龐雜且仍存在許多未知的科學,涉及到遺傳學、生物學、量子力學等多個領域,本書細談自孟德爾開始多位遺傳學、分子研究領域著名學者及其學說,並將牽涉到生物學、物理學、細菌研究、資訊文獻研究等相關內容詳細闡述,讓讀者可以瞭解DNA的研究源流及現有的技術成果,對神奇的人體組成奧祕更瞭解!

《基因的秘密:從孟德爾到現代生物技術的探索之旅》 圖書簡介 本書將帶您深入探尋基因科學的宏偉圖景,這是一段跨越世紀的求知旅程,它不僅揭示瞭生命的藍圖是如何被編碼和傳遞的,更闡釋瞭這些微小的遺傳信息如何塑造瞭我們每一個獨特的個體,乃至整個生物世界的演化進程。我們將聚焦於一係列奠基性的發現和裏程碑式的技術突破,這些成就共同構築瞭我們今天對遺傳學和分子生物學的深刻理解。 第一部分:遺傳學的黎明——經典理論的建立 我們的探索始於生物學思想的轉摺點。在分子結構被發現之前,遺傳現象的規律性已被人察覺。 孟德爾的豌豆園與分離定律 我們將詳細迴顧格雷戈爾·孟德爾在奧地利修道院花園中,對豌豆進行細緻入微的雜交實驗。這不是簡單的農業實踐,而是一場嚴謹的科學探究。本書將清晰地解析分離定律和自由組閤定律的內涵,闡述顯性與隱性性狀如何在一個世代中被繼承,以及它們如何在下一代中以可預測的比例重現。我們將探討為何孟德爾的理論在當時並未得到應有的重視,直到世紀之交,纔被重新發現,從而開啓瞭現代遺傳學的大門。 染色體理論的形成 緊接著,我們將討論薩頓(Sutton)和鮑文(Boveri)等人如何將孟德爾的抽象“遺傳因子”與細胞核內的染色體聯係起來。通過觀察有絲分裂和減數分裂,他們提齣瞭遺傳物質位於染色體上的革命性觀點。本書會剖析早期觀察到的連鎖與交換現象,解釋為什麼並非所有性狀都嚴格遵循自由組閤定律,從而為基因在染色體上的綫性排列提供瞭早期證據。 果蠅王國與性彆決定 我們不會錯過托馬斯·亨特·摩爾根及其在果蠅(Drosophila melanogaster)實驗中的卓越貢獻。果蠅因其世代周期短、易於飼養、染色體數量少等特性,成為研究遺傳學的理想模型。書中將詳細闡述摩爾根發現的伴性遺傳現象,尤其是白眼紅眼的遺傳規律,這強有力地證明瞭特定的基因確實附著在特定的染色體上,並首次將特定的生物學特徵與特定的染色體區域緊密綁定。 第二部分:從結構到功能——分子生物學的興起 如果說經典遺傳學描繪瞭“什麼”在遺傳,那麼分子生物學則揭示瞭“如何”發生。本部分是理解生命工作機製的核心。 尋找遺傳物質的身份:DNA的確認 在很長一段時間裏,科學傢們認為蛋白質復雜的結構使其更有可能攜帶遺傳信息。本書將追溯這一爭論的關鍵環節。我們會深入研究格裏菲斯(Griffith)的轉化實驗,它首次暗示瞭存在一種“轉化因子”。隨後,對艾弗裏-麥剋勞德-麥卡蒂實驗的詳細解讀,將清晰展示DNA如何被確認為這種“轉化因子”。最後,赫爾希和蔡斯的噬菌體侵染實驗以無可辯駁的證據,徹底解決瞭這場世紀懸案,將DNA推上瞭遺傳物質的寶座。 雙螺鏇的時代:生命的密碼本 本章將聚焦於遺傳學中最具標誌性的發現之一。我們將迴顧沃森和剋裏剋在劍橋搭建模型的過程,以及他們如何藉鑒富蘭剋林和威爾金斯的X射綫衍射圖像,特彆是富蘭剋林著名的“照片51號”。本書將細緻描述DNA雙螺鏇結構的精妙之處:兩條反嚮平行的鏈、堿基對之間的氫鍵、以及這種結構如何天然地暗示瞭遺傳信息的復製機製。理解結構,是理解一切後續分子過程的基礎。 中心法則的構建 一旦DNA的結構被揭示,接下來的問題便是信息如何流動。我們將係統地介紹中心法則(Central Dogma):DNA指導RNA的閤成(轉錄),RNA指導蛋白質的閤成(翻譯)。本書將詳細解釋信使RNA (mRNA)、轉運RNA (tRNA)和核糖體RNA (rRNA)各自在蛋白質閤成工廠中的關鍵角色,以及密碼子的概念——即三個核苷酸如何對應一個氨基酸。 第三部分:基因的調控與多樣性 生命係統的復雜性不在於基因的數量,而在於它們如何被精確地調控。 基因錶達的開關:調控機製 我們將探討生命體如何確保隻有在需要時纔激活特定的基因。重點解析雅各布和莫諾(Jacob and Monod)在細菌中的操縱子模型,特彆是Lac操縱子,它闡釋瞭環境信號如何通過阻遏蛋白和啓動子來控製基因的開啓與關閉,這是理解原核生物基因調控的典範。在真核生物部分,我們將觸及更復雜的調控層次,包括組蛋白修飾、DNA甲基化和增強子/沉默子的作用,這些機製共同決定瞭細胞的分化和特化。 突變:進化的原材料 生命並非一成不變的完美藍圖,錯誤是常態,也是驅動進化的動力。我們將區分不同類型的基因突變,包括點突變(錯義、無義、同義)、插入和缺失(移碼突變)等。更重要的是,本書將分析修復機製——細胞如何努力糾正這些錯誤,以及當修復失敗時可能導緻的疾病後果。突變研究不僅是理解遺傳疾病的鑰匙,也是進化生物學的基石。 遺傳學研究工具的演進 本書的最後部分將展望現代遺傳學工具箱的威力。我們將迴顧早期誘導突變和利用噬菌體感染進行基因圖譜繪製的方法,這些技術在沒有先進測序技術時的重要性。我們將概述限製性內切酶的發掘,這是現代生物技術革命的先聲。隨後,我們會簡要提及聚閤酶鏈式反應(PCR)技術的原理,它是如何使得對微量DNA的快速擴增成為可能,從而徹底改變瞭法醫學、診斷學乃至基礎研究的麵貌。 結語:我們是誰? 通過迴顧這些發現,我們能夠更清晰地認識到,我們身體的一切——從眼睛的顔色到對特定疾病的易感性——都深植於我們繼承和錶達的DNA序列之中。理解基因的運作,就是理解生命的本質和我們個體之間的細微差異所在。本書旨在為讀者提供一個堅實、深入且引人入勝的知識框架,去理解現代生物學最偉大的成就。

著者信息

吳明,從事微生物科技資訊研究,曾任微生物研究所的研究員,並發錶數十篇相關研究論文。

圖書目錄

前言

第01章 經典遺傳學傢的探索
  1.1 孟德爾和他的豌豆雜交實驗
  1.2 摩根和他的基因學說

第02章 米歇爾的核素研究及其對化學遺傳論的思考
  2.1 米歇爾其人其事
  2.2 米歇爾的核素研究
  2.3 米歇爾的失誤
  2.4 後米歇爾時代—核酸的化學性質研究
  2.5 米歇爾對化學遺傳論的思考

第03章 醫學微生物學和細菌轉化實驗
  3.1 格裏菲斯的事跡
  3.2 埃弗裏和他的細菌遺傳轉化實驗
  3.3 DNA的發現和埃弗裏的審慎
  3.4 諾貝爾獎的「雙重標準」和永久性「遺憾」
  3.5 生長點是在舉步維艱中萌發的
  3.6 埃弗裏的影響力和查加夫的巨大功績

第04章 德爾布呂剋和噬菌體研究組
  4.1 波耳互補原理的影響力和德爾布呂剋的事跡
  4.2 科際整閤的雛形
  4.3 如何選擇遺傳研究材料
  4.4 微生物步入現代研究舞臺的歷程
  4.5 從噬菌體研究組看到科學發展普通動力學要素
  4.6 德爾布呂剋對分子生物學的影響

第05章 薛丁格和他的《生命是什麼?》
  5.1 薛丁格凡人逸事
  5.2 從物理學層麵討論「生命是什麼?」
  5.3 幾個有待商榷的問題
  5.4 薛丁格對生物學的巨大貢獻

第06章 DNA雙螺鏇立體結構模型的建立
  6.1 威爾金斯的DNA圖(A型)和他的「煩惱」
  6.2 富蘭剋林的DNA圖(B型)和她的不朽功績
  6.3 遺傳學傢走進瞭物理學實驗室—華生的智慧和戲劇般成就
  6.4 剋裏剋其人其事
  6.5 歡笑聲的背後
  6.6 漫談DNA分子的遺傳密碼
  6.7 人類基因組計畫
  6.8 芻議天纔與基因
  6.9 發現DNA分子結構的多種途徑

第07章 生物學文獻史的一大失誤和半普及刊物的作用
  7.1 背景
  7.2 生物學文獻史中的一大失誤
  7.3 怎樣發錶科學論文
  7.4 半普及學術刊物的作用
  7.5 科技情報爆炸期
  7.6 資訊科學是「現代化」標誌之一

第08章 生物學與物理學的關係
  8.1 物理學傢眼中的生物學
  8.2 X射線晶體繞射技術的起源和發展
  8.3 物理學傢嚮生物學轉移
  8.4 物理學單行道跨入生物學和生物學巨大的包容性
  8.5 物理學、數學以其優勢支配科學數百年,如今受到質疑
  8.6 具有科際整閤的現代生物學

第09章 結構論和資訊理論分子生物學的三次會閤
  9.1 結構論和資訊理論分子生物學
  9.2 第一次會閤促成DNA雙股螺鏇立體模型建立—遺傳工程誕生
  9.3 第二次會閤催生齣瞭蛋白質工程
  9.4 第三次會閤促成醣工程的研發
  9.5 分化、綜閤、再分化、再綜閤,是科學發展進程的歷史必然
  9.6 分子生物學的發展前景

第10章 有待思考的幾個方法論問題
  10.1 不同學科背景的閤作範例
  10.2 模型的直觀效應
  10.3 學科單一和閉門造車導緻失敗的典型
  10.4 群體性文化底蘊深厚
  10.5 運用瞭「社會工程」
  10.6 科學研究資源使用最佳化
  10.7 破除學術界的潛規則
  10.8 選擇研究主題的兩大迷思
  10.9 科學源於求知,求知齣自閒暇,閒暇始於富裕
  10.10 美妙的科學研究園
  10.11 探索生命本質DNA分子歷程中的必然性和偶然性

第11章 結語
  11.1 100多年來遺傳學揭示的一些規律
  11.2 已知活細胞內有2,000多種化學反應,但還有2/3我們尚未掌控
  11.3 生物學研究的最終目的
  11.4 生物學發展的啟示—學習歷史

圖書序言

  • ISBN:9786263576483
  • EISBN:9786263576841
  • 規格:普通級
  • 齣版地:颱灣
  • 檔案格式:EPUB流動版型
  • 建議閱讀裝置:手機、平闆
  • TTS語音朗讀功能:無
  • 檔案大小:3.8MB

圖書試讀

前言

  以往人們多注重科學的發展史,但很少有人注重科學的發現史,關注DNA分子從0到1發現的人,更是少之又少。本書沿著DNA的發現路線,緊扣研究材料的選擇和DNA研究的世界科學中心轉移這兩條主線,以時間順序為經,以人、事、資料、技術等學科發展的自然進程為緯,層層鋪展DNA從0到1的發現歷程。

  本書全麵性介紹瞭一幕幕生動的歷史場景。這段歷史從奧地利摩拉維小鎮的孟德爾1866年豌豆雜交實驗開始,一路提及美國加州的摩根1901年果蠅雜交實驗、瑞士巴塞爾的米歇爾1869年發現瞭核素――即現今我們知道的核蛋白――再到德國柏林的德爾布呂剋等1935年發錶的著名的綠皮書《關於基因突變和基因結構的性質》,形成「基因突變的原子-物理模型」,又稱「基因的量子力學模型」。二戰中,德爾布呂剋到美國紐約長島組建「噬菌體研究組」,此時另一位奧地利人薛丁格輾轉到瞭愛爾蘭都柏林。1944年,他受德爾布呂剋的「靶理論模型」影響,寫瞭《生命是什麼?》。也就是這一年,探索生命本質——DNA的路線圖再次摺迴美國紐約,埃弗裏透過細菌轉化實驗發現,DNA纔是遺傳訊息的載體;1951年華生因藉道哥本哈根被派至英國劍橋大學,這時DNA研究的世界科學中心纔真正轉到瞭英國。

  1953年,DNA雙螺鏇立體結構模型終於誕生。這個英國開花、美國結果的科學史故事,有著和青黴素的發現一樣令人眼花繚亂的景象。20年後,即1973年,重組DNA技術實驗成功,即遺傳工程麵世;25年後,1978年定點突變技術實驗成功,即蛋白質工程麵世。目前醣工程研究正方興未艾。埃弗裏發現DNA是遺傳訊息的載體,由他引領的現代生物工程學和人類基因組計劃,有著廣闊的發展前景。就短期利益,僅從人類基因組計畫到精準醫學這部分,就2011年公布的數字,已為美國創造瞭1萬億美元的經濟效益。更重要的是,這數字還會成長。長遠來看,1公剋重的DNA相當於250萬張光 碟所承載的資訊量,未來有可能被用來研製某種「生物鑰匙」或「分子日曆」。

  本書所述時間跨度大――從1866年到近幾年――也非敘述一人一事,而是一個新學科誕生的全過程,涉及眾多的人、事、資料、技術等,屬於「大科學史」或科學思想演進史範疇的普及知識讀物。書中穿插人文知識,以期做到理中有文、文中有理,文理交融、相映生輝。

  整體來說,科學發展是直線上升的,但這上升的直線是由眾多具體的探索性研究麯線編織而成。本書嚮讀者展示的發現DNA分子的彎彎麯麯路線圖,其實隻是一個粗線條、不成熟、不完善的路線圖。加之本書涉及學科門類多,作者水準有限,齣現謬誤乃至外行話在所難免,殷切期望讀者批評指正。更希望能因此激起更有纔之士,將本書所列的多位成功或「失敗」人士背後的故事一一整理齣來,想必如此,將迎來更廣泛的讀者群,這也是本書作者最大的心願。

用戶評價

评分

我最近迷上瞭一類專注於“結構與功能”關係的書籍,它們總能精準地解釋為什麼特定的形態會帶來特定的能力。這本書的標題明確提到瞭“雙螺鏇結構模型”,這無疑是現代分子生物學的裏程碑。我最希望看到的是,作者如何將這個三維的、抽象的結構,轉化為可理解的、動態的功能描述。僅僅知道A配T、G配C是不夠的,我更想知道,這個精巧的結構是如何實現信息的高效復製、精確轉錄,又是如何巧妙地為蛋白質閤成提供藍圖的。我尤其關注那些在解釋結構時采用的類比和圖示是否足夠直觀。如果這本書能讓我真正“看到”DNA的運作,理解它如何在細胞核內進行自我管理,那麼我就可以更好地去理解後麵章節中關於“突變”和“個體差異”的討論。這本書如果能把結構、機製、應用(比如對“本質”差異的解釋)這三者有機地結閤起來,那它就不僅僅是一本迴顧曆史的書,更是一本關於生命操作手冊的深度解讀。

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說實話,我對科學史的興趣,往往比對純粹的實驗數據更濃厚。這本書的副標題——“瞭解人體的‘本質’上的不同”——這句帶著哲學思辨意味的提法,讓我對它的內容充滿瞭好奇和一些微妙的敬畏。我猜測,這本書可能在探討完DNA的雙螺鏇結構之後,會進一步深入到這些結構差異如何體現在不同的生命體(包括我們人類自身)的功能和錶徵上。我希望看到的是對“同一性”與“多樣性”的辯證分析。例如,DNA如何解釋瞭為什麼我們都是人類,卻又各有韆鞦?這種“本質”上的不同,是體現在堿基序列的微小變異上,還是在更宏觀的基因調控網絡中?我特彆期待作者能夠提供一些精彩的案例分析,比如,某個關鍵基因的突變如何導緻瞭某個經典遺傳病的發生,以及科學傢是如何通過對這些“錯誤”的解讀,反過來揭示瞭正常生理功能的奧秘。這樣的論述,纔能真正將冰冷的科學推嚮有血有肉的生命哲學高度。

评分

這書的封麵設計實在是太吸引眼球瞭,那種深邃的藍色調,加上一些仿佛從顯微鏡下觀察到的復雜結構綫條,一下子就讓人感覺這是一本充滿瞭硬核科學內容的權威著作。我本來就是個對生命科學領域有點好奇的普通讀者,平時接觸的都是那種淺嘗輒止的科普文章,所以看到這個書名的時候,心裏那種“終於能啃點硬骨頭瞭”的期待感就油然而生瞭。我特彆喜歡那種能夠把復雜的科學概念,用清晰、有條理的方式層層剖析開來的書籍。這本書從名字就能看齣它的野心——它似乎想構建一個完整的基因研究脈絡,從基礎的微生物模型(大腸杆菌和噬菌體,這可都是經典的教科書主角)到更宏大的理論(突變學說),最後匯聚到那個改變世界的雙螺鏇結構。我期待它能像一位經驗豐富的老教授,不僅告訴我“是什麼”,更能深入地解釋“為什麼是這樣”,並且把這些看似孤立的知識點串聯成一個無縫的、邏輯嚴密的知識體係。如果它能做到這一點,這本書絕對值得我花上幾個周末沉下心去細細品讀,那種求知若渴的滿足感,是任何膚淺的快餐式閱讀都無法比擬的。

评分

作為一個曾經在大學裏被遺傳學摺磨過的學生,我對“大腸杆菌”和“噬菌體”這兩個詞有著復雜的情感——它們是如此基礎,卻又如此關鍵。我希望這本書能像一個優秀的導遊,帶領我重新審視這些我們曾以為“學過”的知識點,但這次是站在一個更高的、更具曆史縱深感的角度。我期待的不是高中生物課本的復述,而是對早期實驗的精彩還原。比如,當年科學傢們是如何設計巧妙的實驗來證明DNA是遺傳物質的?他們觀察到瞭哪些令人意想不到的現象,纔催生瞭“突變學說”的誕生?我希望這本書能讓我體會到科學發現過程中那種“山重水復疑無路,柳暗花明又一村”的激動人心時刻。如果能讀到那些奠基者們最初麵對未知時的睏惑、掙紮與最終的頓悟,那對我來說,這本書的價值就超越瞭一本純粹的科普讀物,更像是一部關於人類求知精神的史詩。

评分

我最近在讀一些關於生物倫理和未來醫學趨勢的報告,發現所有討論的基石似乎都指嚮瞭對基因層麵的深入理解。因此,我迫切需要一本能夠幫助我建立紮實“底層邏輯”的書。這本書的標題中“大總匯”這三個字,簡直是打在瞭我的心坎上。我希望它不僅僅是羅列事實,更在於它如何處理這些信息的密度和深度。一個好的科學著作,不應該隻是把知識點堆砌起來,而是要像建築師一樣,清晰地展示齣各個部分是如何相互支撐的。比如,它如何從噬菌體如何劫持細菌繁殖的機製,巧妙地引申到我們對基因功能的基本認識?又比如,突變理論的建立,是不是為後來DNA結構的發現鋪平瞭道路?我關注的重點在於作者的敘事能力——能否將這些跨越瞭幾十年、甚至上百年的科學探索曆程,描繪得跌宕起伏,充滿人性的光輝和科學的嚴謹?如果這本書能讓我理解,我們今天對“健康”和“疾病”的理解,是如何一步步從觀察微小生命體中建立起來的,那對我理解現代醫學的發展脈絡將是極大的幫助。

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