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序章 21世紀の遺伝学への序章 |
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第1章 遺伝学:生物のもつ情報の研究 |
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1.1 生命の基本となる生物情報はDNA分子にコードされている |
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1.2 生物の機能はおもにタンパク分子によって行われる |
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1.3 複雑なシステムはタンパクとDNA,タンパクとタンパクの相互作用によってつくり出される |
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1.4 すべての生物は分子レベルで密接に関連している |
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1.5 ゲノムはさまざまな構造単位から構成されているので,複雑化による急速な進化が起こった |
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1.6 遺伝学的な手法により,生物の複雑さを解析できる |
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1.7 本書では,ヒトの遺伝学に的をしぼっている |
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第1部 基本的な原理:遺伝形質はどのように伝わるか |
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第2章 メンデルの発見:遺伝の様式,粒子としての遺伝子,遺伝の原理 |
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2.1 背景:古くからの遺伝の謎 |
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2.2 メンデルによる遺伝学的分析 |
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2.3 ヒトにおけるメンデル型の遺伝:わかりやすい2つの例 |
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第3章 メンデルの法則の拡張:遺伝子型と表現型の間の複雑な関係 |
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3.1 単一遺伝子の遺伝についてのメンデルの法則の拡張 |
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3.2 多因子遺伝に関するメンデルの法則の拡張 |
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第4章 遺伝の染色体説 |
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4.1 染色体には遺伝物質が含まれる |
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4.2 体細胞分裂はその生物のすべての細胞が同じ染色体をもち続けることを保証している |
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4.3 減数分裂は1倍体生殖細胞である配偶子を生み出す |
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4.4 配偶子形成には体細胞分裂と減数分裂が必要である |
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4.5 染色体説は承認された |
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第5章 遺伝子の連鎖,組換えと遺伝地図の作成 |
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5.1 遺伝子の連鎖と組換え |
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5.2 遺伝地図の作成:染色体上に遺伝子の位置を決める |
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5.3 体細胞組換えは遺伝的モザイクを生じる |
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第2部 遺伝子とは何か,何をしているか |
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第6章 DNA:遺伝物質はどのように情報を運び,複製し,組換えを起こすか |
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6.1 遺伝物質はDNAであるとされた実験 |
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6.2 ワトソン-クリックモデル:DNAは二重らせんである |
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6.3 DNAは塩基配列に情報を蓄積する |
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6.4 DNA複製:遺伝情報を次の世代に伝えるためにコピーする |
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6.5 組換えによりDNAの情報の内容を入れ換える |
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第7章 遺伝子の構造と機能:変異を使った詳細な解析 |
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7.1 変異:遺伝子を調べるための主要な道具 |
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7.2 変異は遺伝子構造について何を私たちに伝えるか |
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7.3 変異は遺伝子機能について何を私たちに伝えるか |
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7.4 遺伝子変異は光受容体タンパクと視覚にどのような影響を及ぼすか:理解を深めるための例 |
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第8章 遺伝子発現:DNAからRNA,タンパクへの遺伝情報の流れ |
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8.1 遺伝暗号:4種類のヌクレオチドのグループ化で,20種類のアミノ酸をどのように正確に指定するか |
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8.2 転写:RNAポリメラーゼは一本鎖RNAのコピーを合成する |
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8.3 翻訳:mRNAとtRNAとの塩基対形成が,リボソーム上でポリペプチドの合成を指令する |
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8.4 原核生物と真核生物の遺伝子発現には重要な違いがある |
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8.5 理解を深めるための例:線虫に関する遺伝子発現のコンピュータ解析 |
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8.6 変異は遺伝子発現と遺伝子機能にどのように影響を及ぼすか |
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第3部 ゲノム |
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第9章 ゲノムの構成:DNAの微細な構造 |
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9.1 複雑なゲノムを解析できる大きさに断片化する |
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9.2 DNAの断片をクローニングする |
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9.3 ハイブリッド形成法は類似したDNA配列を同定するのに使用される |
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9.4 ポリメラーゼ連鎖反応によってDNA断片を素早く単離することができる |
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9.5 DNA配列の解析 |
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9.6 ヘモグロビン遺伝子:理解を深めるための例 |
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第10章 遺伝子レベルと分子レベルの解析によってゲノムを再構築する |
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10.1 ゲノムの解析 |
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10.2 ヒトとモデル生物のゲノム配列から得られた主要な知見 |
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10.3 高速大量データ処理装置によって遺伝子とそのmRNAの網羅的な解析ができる |
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第11章 遺伝子型を直接解析することで明らかになる個々のゲノム |
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11.1 DNA変異は多面的で広範囲に及ぶ |
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11.2 さまざまな種類の多型のDNA遺伝子型を検出する |
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11.3 位置クローニング:DNAマーカーから遺伝子クローンへ |
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11.4 複雑な形質の遺伝的な解析 |
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11.5 ヒトでの高解像度の遺伝子地図を作成するためのハプロタイプ連鎖の研究 |
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第12章 システム生物学とプロテオミクス |
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12.1 システム生物学とは何か |
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12.2 生物学を情報科学として見ることがシステム生物学の実践の中心となる |
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12.3 網羅的プロテオミクス法と高速大量自動データ処理装置によりシステム全体にわたるタンパクのデータを集積し解析することが可能になる |
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12.4 すべてをいっしょにまとめる:システム生物学の実践 |
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12.5 病気に対するシステム的なアプローチから予測的な,予防的な,あるいは個人個人に特異的な医療が展開される |
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第4部 遺伝子の染色体における挙動 |
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第13章 真核生物の染色体:DNAを収納し運用するための装置 |
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13.1 真核生物の染色体の構成要素:DNA,ヒストンタンパク,非ヒストンタンパク |
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13.2 染色体の構造:DNAとタンパクの相互作用が変化することで,凝集程度の可逆的な変化が起こる |
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13.3 染色体中の特殊な塩基配列によって染色体の正確な複製と分離が行われる |
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13.4 染色体の折りたたまれ方で遺伝子の活性にどのような影響があるか |
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第14章 染色体の再編成と染色体数の変化によって真核生物のゲノムは構築されていく |
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14.1 染色体内部でのDNA塩基配列の再編成 |
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14.2 染色体数の変化 |
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14.3 将来の展望:染色体再編成と染色体数変化を解析する新技術 |
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第15章 原核生物の染色体:細菌の遺伝解析 |
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15.1 原核生物の全体像 |
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15.2 細菌のゲノム |
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15.3 細菌の遺伝子の伝達 |
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15.4 理解を深めるための例:遺伝解析により細菌がどのように動くかを説明できる |
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15.5 ゲノム解析は細菌を理解するための新しい強力な道具となった |
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第16章 核外にある細胞小器官の染色体は非メンデル形式で遺伝する |
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16.1 ミトコンドリアと葉緑体のゲノムの構造と機能 |
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16.2 細胞小器官のゲノムの遺伝解析から,非メンデル遺伝の主因がわかる |
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16.3 理解を深めるための例:mtDNAの変異がどのようにヒトの健康に影響するか |
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第5部 遺伝子の発現はどのように調節されるか |
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第17章 原核生物の遺伝子調節 |
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17.1 原核生物の遺伝子調節の概要 |
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17.2 遺伝子転写の制御 |
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17.3 遺伝子発現の減衰:転写終結を介したtrpオペロンの微調節 |
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17.4 包括的な制御機構が多くの遺伝子グループの発現を調節する |
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17.5 理解を深めるための例:コレラ菌における病原性遺伝子の制御 |
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第18章 真核生物の遺伝子調節 |
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18.1 遺伝子調節の研究に遺伝学を活用する |
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18.2 遺伝子の調節は,転写開始の制御から始まる |
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18.3 転写後の調節は,RNAの生成,タンパク合成,タンパクの安定性に影響する |
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18.4 ショウジョウバエの性決定:遺伝子調節の理解を深めるための例 |
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第19章 細胞周期の調節とがんの遺伝学 |
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19.1 正常な細胞分裂の制御 |
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19.2 がんは細胞分裂の過程がきちんと制御できなくなったときに生じる |
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第20章 発生の研究に遺伝学を用いる |
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20.1 発生遺伝学の土台をつくったモデル生物 |
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20.2 遺伝学は発生研究を単純化する |
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20.3 ショウジョウバエの体制の遺伝解析:理解を深めるための例 |
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20.4 遺伝子はどのように発生制御を助けているのか:その仕組みの枠組み |
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第6部 どのように遺伝子は変化するか |
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第21章 集団の遺伝解析と進化のしかた |
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21.1 ハーディ-ワインベルグの法則:遺伝的に安定した1つの集団において,単一遺伝子性の形質に関する対立遺伝子頻度,遺伝子型頻度,表現型頻度を理解するためのモデル |
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21.2 ハーディ-ワインベルグの法則を超えて:突然変異と選択が対立遺伝子頻度をどのように変えるかを算定する |
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21.3 多因子性の形質の量的差異を分析する |
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第22章 分子レベルでの進化 |
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22.1 地球上の生命の起源 |
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22.2 ゲノムの進化 |
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22.3 ゲノムの編成 |
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22.4 免疫グロブリン遺伝子スーパーファミリー:分子進化の理解を深めるための例 |
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