博学文库：猫科动物线粒体基因组的研究 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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魏磊 著

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• 猫科动物
• 线粒体基因组
• 分子生物学
• 遗传学
• 生物学
• 动物学
• 基因组学
• 博学文库
• 生物多样性
• 进化

出版社： 安徽大学出版社

ISBN：9787566407641

版次：1

商品编码：11520542

包装：平装

开本：16开

出版时间：2014-05-01

用纸：胶版纸

页数：260

正文语种：中文

编辑推荐

　　《博学文库：猫科动物线粒体基因组的研究》比较分析了10种猫科动物的线粒体基因组的组成、结构和基因排列方式，以此探讨了猫科动物线粒体基因组的进化特点；对10种猫科动物分子系统关系和豹属物种的演化分歧时间进行了研究，并揭示了雪豹分歧事件、演化过程、物种形成和分布模式与青藏高原的地质构造事件及气候重大转型期的相关性。

内容简介

　　《博学文库：猫科动物线粒体基因组的研究》详细介绍了脊椎动物线粒体基因组的结构特点、遗传与进化、线粒体基因组与核基因的关系、线粒体基因组的线粒体基因应用价值。论述了DNA分子标记的基本原理和优缺点以及DNA分子标记在分子遗传学、发育生物学和分子系统进化、基因图谱和基因定位等方面的应用。通过分析线粒体基因组的结构成分和遗传特点，阐述了线粒体DNA在进化遗传学方面的应用。采用PCR扩增方法，测定了虎、豹和雪豹线粒体基因组全序列，并结合云豹、猎豹、家猫线粒体基因组进行了基因组成和结构比较分析，探讨其遗传进化差异。同时，对猫科动物分子系统学研究现状进行综合总结，并重点从线粒体合并基因、控制区和全序列分析豹属系统发生关系。

目录

第1章 动物线粒体基因组
1.1 动物线粒体基因组特点
1.2 线粒体基因组与核基因的关系
1.3 线粒体基因组的遗传与进化
1.4 线粒体基因重排
1.5 线粒体基因组分子标记

第2章 分子系统学研究
2.1 分子系统学的发展及研究步骤
2.2 系统发育推断方法

第3章 材料与方法
3.1 虎、豹和雪豹线粒体DNA的提取
3.2 引物设计及PCR扩增
3.3 PCR产物的纯化、测序和拼接
3.4 序列分析
3.5 线粒体基因组结构特征

第4章 十种猫科动物线粒体基因组分析
4.1 虎线粒体基因组
4.2 豹线粒体基因组
4.3 雪豹线粒体基因组
4.4 云豹线粒体基因组
4.5 猎豹线粒体基因组
4.6 狮线粒体基因组
4.7 家猫线粒体基因组
4.8 短尾猫线粒体基因组
4.9 豹猫线粒体基因组
4.10 美洲狮线粒体基因组

第5章 十种猫科动物线粒体基因组比较
5.1 线粒体基因组组成与排列
5.2 线粒体基因组核苷酸组成
5.3 蛋白质编码基因
5.4 rRNA基因
5.5 tRNA基因
5.6 非编码区

第6章 豹属物种系统发育关系分析
6.1 猫科动物分类学研究
6.2 猫科动物分子系统学研究
6.3 豹属物种系统发育关系分析
参考文献
附录
致谢

深入解析哺乳动物细胞的能量工厂：线粒体基因组的结构、功能与进化 第一章：线粒体的生物学基础与研究历程 线粒体，这一细胞内至关重要的双层膜细胞器，被誉为“细胞的能量工厂”，在真核生物的生命活动中扮演着不可替代的角色。它们不仅负责通过氧化磷酸化（OXPHOS）产生细胞所需的大部分三磷酸腺苷（ATP），还参与调控细胞凋亡、钙离子稳态以及脂质代谢等多种关键生理过程。 本卷聚焦于线粒体自身的遗传物质——线粒体基因组（mtDNA）。与占据细胞核的庞大、复杂的基因组不同，mtDNA通常以相对紧凑的环状双链分子形式存在于线粒体基质中。这种独特的遗传系统，因其母系遗传、高突变率和相对保守的基因结构，成为了生物学、医学和演化生物学等多个领域研究的热点。 本书将系统梳理线粒体生物学的基本概念，从亚细胞结构到分子机制的层面，为读者构建一个坚实的理论基础。我们将回顾线粒体起源的“内共生学说”的最新证据，并详述其在生命起源和细胞功能调节中的核心地位。 第二章：线粒体基因组的结构图谱 线粒体基因组的结构在不同物种间展现出高度的保守性，但细节上仍存在引人入胜的差异。本章将以哺乳动物线粒体基因组为蓝本，对其进行精细的解剖。 2.1 基因组的规模与拓扑结构 哺乳动物的mtDNA通常是一个约16.5 kb大小的环状分子。尽管其基因编码区非常密集，基因间区（Intergenic Region）仅占极小的比例，但正是这些区域包含了启动转录、复制以及调控基因表达的关键元件。我们将详细描绘其拓扑结构，包括D环（Displacement Loop）——一个负责启动复制的区域，以及其对mtDNA稳定性的重要作用。 2.2 基因的编码与功能划分 哺乳动物的线粒体基因组仅编码十三种蛋白质（全部为OXPHOS复合物的亚基）、二十二种转运RNA（tRNA）以及两种核糖体RNA（rRNA）。这些基因的编码效率极高，几乎没有冗余序列。 我们将逐一解析这十三种蛋白质的编码基因（如 COX1, ND4L, ATP6/8 等），阐明它们在呼吸链复合体I到IV以及ATP合酶中的具体功能和定位。同时，对tRNA和rRNA基因的解析将侧重于线粒体内源性蛋白质合成机制的理解，以及这些分子在不同物种间密码子使用的细微差异。 2.3 基因组的组织与转录模式 mtDNA的基因表达是一个高度复杂的、协同调控的过程。本章将深入探讨哺乳动物mtDNA的重链（Heavy Strand）和轻链（Light Strand）的转录特性。我们知道，大部分基因是以多顺反子的方式转录成两条长链前体RNA，随后再进行精确的加工、剪接（针对少数内含子）和修剪，最终产生成熟的mRNA、tRNA和rRNA。对启动子（如HSP和LSP）活性及其调控蛋白（如TFAM）作用的分析，是理解mtDNA转录控制的关键。 第三章：线粒体基因组的复制与维护机制 线粒体基因组的自我复制是保证细胞能量供应连续性的基础。与核DNA的复制相比，mtDNA的复制过程具有其独特性，尤其是在复制起始和模板选择上。 3.1 复制起始与“双循环”模型 传统的观点认为哺乳动物mtDNA复制遵循“D环模型”或“Asynchronous Strand-Displacement”模型，即重链先开始合成，而轻链的合成则需要等待重链合成到一定程度后才启动。我们将探讨近年来对该模型的新修正和争议，例如“联用复制模型”（Coupled Leading and Lagging Strand Synthesis Model），并探讨这些模型在不同组织或生理状态下的适用性。 3.2 关键调控因子：TFAM的作用 线粒体转录因子A（TFAM）不仅是mtDNA转录的关键调控因子，更是mtDNA包装、稳定性和复制启动的核心蛋白质。本章将详述TFAM如何通过改变染色质结构（形成“线粒体核”或称mtDNA-protein complex），来调控基因组的复制、修复与维护。 3.3 突变率与修复系统 mtDNA缺乏高效的核内DNA修复系统，这导致其突变率远高于核基因组。我们将对比线粒体内的DNA聚合酶γ（Pol γ）的保真度，并考察mtDNA特有的修复途径（如碱基切除修复BER），分析环境压力（如活性氧ROS）如何影响mtDNA的突变积累，以及这些突变与衰老、疾病的关联。 第四章：线粒体基因组的进化生物学意义 由于其独特的母系遗传模式和相对独立的进化轨迹，mtDNA已成为演化生物学中重建物种系统发育关系和追踪群体遗传历史的“分子钟”。 4.1 谱系追踪与分子钟 我们将讨论如何利用mt粒体基因组的变异位点（如单核苷酸多态性SNP）来构建精细的物种内和物种间的系统发育树。特别是对线粒体控制区（D环）的分析，在人类学、动物地理学中具有不可替代的价值。 4.2 进化速率的差异与选择压力 尽管整体上mtDNA被认为进化速率较快，但不同基因（如呼吸链亚基）在进化过程中所承受的选择压力是不同的。本章将探讨功能约束如何影响不同mtDNA基因的进化速率，以及协同进化（Co-evolution）在核基因组与线粒体基因组间的体现。 第五章：线粒体基因组与人类疾病 线粒体功能障碍是众多复杂疾病的核心病理机制之一。对mtDNA突变的研究，直接关联到从罕见遗传病到常见退行性疾病的理解和治疗。 5.1 线粒体疾病的遗传模式 我们将概述由mtDNA突变引起的遗传性疾病，如LHON（Leber’s Hereditary Optic Neuropathy）、MELAS（Mitochondrial Encephalomyopathy, Lactic Acidosis, and Stroke-like episodes）等。重点分析异质性（Heteroplasmy）的概念——即一个细胞内存在野生型和突变型mtDNA共存的现象，以及异质性阈值如何决定疾病的表型表达。 5.2 代谢性疾病与神经退行性变 除了单一基因突变导致的疾病，mtDNA的渐进性功能下降被认为是帕金森病、阿尔茨海默病等神经退行性疾病以及2型糖尿病发病机制的重要组成部分。本章将综合当前研究，阐述线粒体代谢失调如何通过氧化应激、能量危机和细胞凋亡途径影响特定组织的功能。 5.3 治疗策略的展望 基于对mtDNA缺陷的深刻理解，本书最后将展望治疗线粒体疾病的尖端技术，包括线粒体移植技术（Mitochondrial Replacement Therapy, MRT），如“三亲婴儿技术”，以及利用基因编辑工具（如TALENs、CRISPR-Cas9）对体细胞或生殖系mtDNA突变进行校正的潜力与伦理挑战。 --- 总结： 本书旨在为生命科学领域的研究人员、研究生以及对分子生物学和遗传学有浓厚兴趣的读者，提供一个关于线粒体基因组的全面、深入且前沿的专业参考。通过系统性的结构解析、机制阐述和应用探讨，读者将能全面掌握这一细胞内关键遗传系统的复杂性与重要性。

评分☆☆☆☆☆

说实话，我买这本书纯粹是出于一种学术好奇心，当时我在做一份关于热带雨林生物多样性维持机制的课题，虽然我的焦点在植物，但理论上，顶级捕食者（如大型猫科动物）的基因组健康状况是衡量整个生态系统稳定性的重要指标之一。这本专著的价值在于，它提供了一个近乎完美的“分子标记”案例研究。书中对不同地理种群之间遗传距离的测算方法极其精细，特别是他们如何区分环境诱导的变异和纯粹的随机遗传漂变，这套方法论对我启发很大。我注意到，作者在讨论线粒体基因的保守性与非保守性区域的进化速率差异时，引用了大量的生物物理学模型来佐证其观点，这表明作者的知识体系远超分子生物学本身，触及到了物理化学的基础层面。这本书的行文风格非常严谨，几乎没有多余的修饰语，每一个句子都像一个精确的数学陈述，直接将核心信息抛出来。对于我这样习惯于从多个学科角度寻找解决方案的研究者来说，这本书更像是一本方法论手册，它展示了如何用最尖端的技术手段，去解答最古老的生命演化问题。

评分☆☆☆☆☆

这本书的厚度和分量，让它在我的书架上占据了一个非常重要的位置，我很少把它带出门，因为它更适合在固定、安静的环境下进行“解码”。这本书的魅力在于它的“专业深度”，它似乎并不在乎是否能吸引最广泛的读者群，它只忠实于科学的探索本身。我尤其欣赏其中对于“线粒体群体遗传学”的阐述，书中对有效群体规模（Ne）的估计模型进行了细致的修正，考虑到了猫科动物特有的社会结构和繁殖模式带来的偏差。这种对细节的执着，使得书中的结论具有极高的可信度。读到后面，我感觉自己仿佛已经能够想象出那些在野外生存的猫科动物，它们的每一次呼吸、每一次捕猎，都在其细胞内的微小工厂——线粒体中，留下了不可磨灭的基因印记。这本书不是让你读完就束之高阁的，它更像是一个持续的参考工具，每当我遇到关于物种分化或遗传瓶颈的问题时，都会不自觉地翻阅其中的某一章节，总能从中找到新的启发或验证旧有思路的有力证据。

评分☆☆☆☆☆

我是在一次国际研讨会结束后，在机场的书店里碰巧看到的这本书，当时我正疲惫地等待转机，需要一些能让我稍微“充电”而不是纯粹消磨时间的读物。这本书的引人入胜之处在于它不仅仅停留在“是什么”的层面，更深入探讨了“为什么”和“怎么办”。例如，书中对猫科动物线粒体DNA的复制机制在不同代谢状态下的微小差异进行了深入剖析，这不仅对遗传学有意义，对兽医学和保护生物学领域也具有潜在的应用价值。我特别欣赏书中关于数据可视化呈现的创新。他们没有采用传统的柱状图或饼图，而是设计了一套基于拓扑结构的基因组图谱，能够直观地展示基因组的“褶皱”和“断裂”，这种新的信息呈现方式极大地降低了理解复杂序列关系的认知负荷。这本书读下来，感觉就像是跟着一个经验丰富的“分子侦探”进行了一次细致入微的现场勘查，每一个发现都建立在前一个发现的坚实基础之上，逻辑链条无懈可击，让人感到一种智力上的愉悦。

评分☆☆☆☆☆

我是在一个老旧的二手书店里发现这套“博学文库”的，当时正值雨季，书店里弥漫着纸张受潮后的特有气味，空气里带着一种旧时光的沉淀感。我随手拿起这本关于猫科动物基因组的书时，第一印象是它的装帧非常扎实，纸张厚重，打印清晰，透露出一种老派学术出版物的匠气，与现在流行的轻薄快餐式读物形成了鲜明的对比。尽管我对这个具体领域并非专业人士，但仅仅是浏览目录和前言，就感受到了作者团队深厚的学术功底。书中似乎包含了大量的实验数据图表，每一个图表都似乎在诉说着一个漫长而艰辛的实验过程。我尤其注意到其中一个关于“线粒体基因组重排事件”的章节，其图示的复杂程度让我这个外行人也隐隐感到一种科学的壮美——那些看似杂乱无章的基因片段，在作者的梳理下，揭示了物种演化史上可能发生的重大结构性变化。这种将宏大叙事（物种演化）与微观细节（基因排列）完美结合的能力，非常令人钦佩。它不像是一本商业畅销书，更像是一份需要时间去消化的知识宝藏，适合在冬夜里，泡上一杯热茶，静心研读。

评分☆☆☆☆☆

这本《博学文库：猫科动物线粒体基因组的研究》，坦白说，我是在一个学术会议的茶歇时无意间翻到的。当时我正为手头那篇关于远古哺乳动物食性变迁的论文焦头烂额，期待着能有什么新的视角。这本书的封面设计相当朴素，深蓝色的背景配上烫金的字体，给人一种沉稳、严肃的科研专著感。初翻几页，便被其中对特定基因组片段的高精度测序图谱和复杂的生物信息学分析流程所吸引。作者显然在这方面下了血本，详尽地描述了从样本采集、DNA提取到高通量测序的每一步骤，以及如何利用最新算法校正误差、进行比对和注释。尤其是关于线粒体控制区（D-loop）的变异性分析部分，其深度和广度远超我预想中一个物种研究的范畴，它似乎试图构建一个关于猫科动物在不同地理隔离和生态压力下，其遗传漂变速率的动态模型。我个人对分子钟的校准方法特别感兴趣，书中对此提出了一个非常巧妙的、结合了化石记录和分子数据的新模型，这种跨学科的融合思维，让我瞬间觉得这趟“茶歇”没白花。它不是那种泛泛而谈的科普读物，而是真正面向专业研究者的硬核材料，读起来需要极高的专注度，但回报也是巨大的，因为它提供了一套可供模仿和验证的严谨研究范式。