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Von Mendel bis zu Genomforschung und Gentechnologie reicht dieses Standardwerk der Genetik. Es ist klar strukturiert und bietet eine umfassende Darstellung der klassischen und der molekularen Genetik. Cytogenetik, Entwicklungsgenetik, Humangenetik und Anthropologie sowie Neuro- und Verhaltensgenetik sind weitere wichtige Inhalte. Komplexe Sachverhalte werden verständlich und auf dem aktuellen wissenschaftlichen Stand dargestellt. Technikboxen bereichern das umfassende Themen- und Methodenspektrum. Dieses Buch vermittelt genetisches Grundlagenwissen für das gesamte Studium. Dabei unterstützen zahlreiche hervorgehobene Lernhilfen und Beispiele aus allen Bereichen der Genetik, ansprechende, farbige Abbildungen sowie Übungsfragen. Die 7. Auflage wurde gründlich überarbeitet und aktualisiert sowie mit Links zu erklärenden Videos zu besonderen Aspekten des jeweiligen Kapitels ergänzt.

 

 

Über den Autor

Jochen Graw war bis zu seinem Renteneintritt im Sommer 2019 Leiter der Arbeitsgruppe Augenerkrankungen am Institut für Entwicklungsgenetik am Helmholtz Zentrum München. Er unterrichtete auch als außerordentlicher Professor am Wissenschaftszentrum Weihenstephan der Technischen Universität München.

 

 

Aus dem Inhalt:

1 Was ist Genetik? 1 / 1.1 Gegenstand der Genetik 2 / 1.1.1 Kurzer Abriss der Geschichte der Genetik 2 / 1.1.2 Das Genom 8 / 1.1.3 Der Genbegriff 9 / 1.1.4 Nomenklatur-Regeln in der Genetik 10 / 1.2 Konstanz und Variabilität 11 / 1.2.1 Umweltbedingte Variabilität 12 / 1.2.2 Genetisch bedingte Variabilität 13 / 1.3 Theoriebildung in der Biologie 14 / 1.4 Genetik und Gesellschaft 17 / 1.5 Kernaussagen, Übungsfragen, Technikboxen 21 / Literatur 24 / / 2 Molekulare Grundlagen der Vererbung 25 / 2.1 Funktion und Struktur der DNA 26 / 2.1.1 DNA als Träger der Erbinformation 26 / 2.1.2 Chemische Zusammensetzung 27 / 2.1.3 Konfiguration der DNA 29 / 2.1.4 Physikalische Eigenschaften der Nukleinsäuren 33 / 2.1.5 DNA in der Nanotechnologie 35 / 2.2 Die Verdoppelung der DNA (Replikation) 38 / 2.2.1 Semikonservative Replikation 38 / 2.2.2 Mechanismen der Replikation bei Prokaryoten 45 / 2.2.3 Mechanismen der Replikation bei Eukaryoten 49 / 2.3 Kernaussagen, Links, Übungsfragen, Technikboxen 57 / Literatur 64 / / 3 Verwertung genetischer Informationen 67 / 3.1 DNA, genetische Information und Informationsübertragung 69 / 3.2 Der genetische Code 72 / 3.2.1 Die Entschlüsselung des Codes 73 / 3.2.2 Beweis der Colinearität 74 / 3.2.3 Allgemeingültigkeit des Codes 75 / 3.3 Transkription 77 / 3.3.1 Allgemeiner Mechanismus der Transkription 77 / 3.3.2 Transkription bei Prokaryoten 78 / 3.3.3 Transkription Protein-codierender Gene bei Eukaryoten 81 / 3.3.4 Reifung eukaryotischer mRNA 84 / 3.3.5 Spleißen eukaryotischer Prä-mRNA 85 / 3.3.6 Editieren eukaryotischer mRNA 91 / 3.4 Translation 93 / 3.4.1 Initiation 96 / 3.4.2 Elongation 100 / 3.4.3 Termination und Abbau der mRNA 100 / 3.5 RNA-codierende Gene 102 / 3.5.1 5,8S-, 18S- und 28S-rRNA-Gene 102 / 3.5.2 5S-rRNA-Genfamilie 111 / 3.5.3 tRNA-Genfamilien 113 / 3.5.4 Katalytische RNA 118 / 3.6 Kernaussagen, Links, Übungsfragen, Technikboxen 120 / Literatur 128 / / 4 Molekulare Struktur und Regulation prokaryotischer Gene 131 / 4.1 Bakterien als genetisches Modellsystem 133 / 4.2 Extrachromosomale DNA-Elemente: Plasmide 142 / 4.2.1 F-Plasmid 143 / 4.2.2 Ti-Plasmid 147 / 4.2.3 Resistenzplasmide 149 / 4.2.4 Andere Plasmide 150 / 4.3 Bakteriophagen 151 / 4.3.1 Bakteriophage X 153 / 4.3.2 Bakteriophage Ml 3 159 / 4.3.3 Andere Bakteriophagen 160 / 4.4 Transformation und Rekombination 165 / 4.4.1 Transformation 165 / 4.4.2 Rekombination 167 / 4.5 Genstruktur und Genregulation bei Bakterien 171 / 4.5.1 Das Iac-Operon 172 / 4.5.2 Das Operonmodell 175 / 4.5.3 Das trp-Operon 176 / 4.5.4 RNA-codierende Gene 180 / 4.5.5 Kommunikation in Bakterien: Quorum sensing 185 / 4.6 Kernaussagen, Links, Übungsfragen, Technikboxen 190 / Literatur 199 / / 5 Die eukaryotische Zelle und Modellorganismen 203 / 5.1 Die eukaryotische Zelle 205 / 5.1.1 Die Entdeckung der Zelle 205 / 5.1.2 Die Struktur der Zelle 206 / 5.1.3 Chloroplasten 207 / 5.1.4 Mitochondrien 212 / 5.1.5 Der Zellkern und seine dynamische Architektur 217 / 5.2 Der Zellzyklus 224 / 5.2.1 Kontrolle des Zellzyklus 225 / 5.2.2 Verschiedene Wege zum programmierten Zelltod 229 / 5.2.3 Genetik des Alterns 233 / 5.3 Wichtige eukaryotische Modellorganismen in der Genetik 236 / 5.3.1 Hefen 236 / 5.3.2 Der Schimmelpilz Neurospora crassa 238 / 5.3.3 Pflanzen 240 / 5.3.4 Der Fadenwurm 243 / 5.3.5 Die Taufliege 245 / 5.3.6 Der Zebrafisch 247 / 5.3.7 Die Hausmaus 252 / 5.3.8 Die Ratte 257 / 5.4 Kernaussagen, Links, Übungsfragen, Technikboxen 258 / Literatur 261 / / 6 Eukaryotische Chromosomen 265 / 6.1 Das eukaryotische Chromosom 267 / 6.1.1 Chromosomen als Träger der Erbanlagen 267 / 6.1.2 Morphologie der Chromosomen 269 / 6.1.3 Centromer 277 / 6.1.4 Telomer 279 / 6.2 Organisation der DNA im Chromosom 283 / 6.2.1 Chromosomale Proteine 283 / 6.2.2 Nukleosomen und Chromatinstruktur 284 / 6.3 Mitose, Meiose und chromosomale Rearrangements 289 / 6.3.1 Mitose 289 / 6.3.2 Meiose 293 / 6.3.3 Meiotische Rekombination und Genkonversion 297 / 6.4 Variabilität der Chromosomen 303 / 6.4.1 Polytäne Chromosomen (Riesenchromosomen) 303 / 6.4.2 Lampenbürstenchromosomen 306 / 6.4.3 Überzählige und keimbahnlimitierte Chromosomen 307 / 6.4.4 Geschlechtschromosomen 309 / 6.5 Kernaussagen, Links, Übungsfragen, Technikboxen 312 / Literatur 316 / / 7 Molekulare Struktur und Regulation eukaryotischer Gene 319 / 7.1 Protein-codierende Gene (I): Einzelkopiegene 321 / 7.1.1 Fibroin und Spidroin 323 / 7.1.2 Proopiomelanocortin - ein polycistronisches Gen 326 / 7.1.3 Titin - ein Riesengen 327 / 7.2 Protein-codierende Gene (II): Multigenfamilien 328 / 7.2.1 Globin-Genfamilie 328 / 7.2.2 Histon-Gene 334 / 7.2.3 Tubulin-Gene 336 / 7.2.4 Kristallin-Gene 339 / 7.3 Regulation eukaryotischer Genexpression 341 / 7.3.1 Promotor 342 / 7.3.2 Transkriptionsfaktoren 343 / 7.3.3 Enhancer 348 / 7.3.4 Locus-Kontrollregionen 351 / 7.4 Kernaussagen, Links, Übungsfragen, Technikboxen 352 / Literatur 358 / / 8 Epigenetik 361 / 8.1 Chromatin und epigenetische Regulation 364 / 8.1.1 Euchromatin und Heterochromatin 364 / 8.1.2 Methylierung der DNA 367 / 8.1.3 Modifikation der Histone 370 / 8.2 Regulatorische RNAs 372 / 8.2.1 RNA-Interferenz und kleine interferierende RNA (siRNA) 375 / 8.2.2 Mikro-RNA (miRNA) 379 / 8.2.3 Piwi-interagierende RNA (piRNA) 382 / 8.2.4 Viroide: kleine, infektiöse RNA-Moleküle 384 / 8.2.5 Lange, nicht-codierende RNA (IncRNA) 386 / 8.2.6 Ringförmige RNA (circRNA) 388 / 8.3 Dosiskompensation der Geschlechtschromosomen 391 / 8.3.1 Dosiskompensation bei Drosophila 391 / 8.3.2 Dosiskompensation bei Säugern 394 / 8.4 Epigenetik: genetische Prägung und Transgenerationeneffekte 401 / 8.4.1 Was ist genetische Prägung? 401 / 8.4.2 Mechanismen der genetischen Prägung 403 / 8.4.3 Umwelteinflüsse und Transgenerationeneffekte 407 / 8.4.4 Das Geheimnis der Paramutationen 412 / 8.5 Kernaussagen, Links, Übungsfragen, Technikboxen 415 / Literatur 420 / / 9 Instabilität, Flexibilität und Variabilität des Genoms 423 / 9.1 Transposons 425 / 9.1.1 ProkaryotischeTransposons 428 / 9.1.2 Eukaryotische DNA-Transposons 434 / 9.2 Retroviren und Retroelemente 439 / 9.2.1 Genomstruktur von Retroviren 440 / 9.2.2 Humanes Immundefizienz-Virus (HIV) 444 / 9.2.3 Retroelemente 449 / 9.2.4 Mobile Elemente in Introns der Gruppe II 455 / 9.3 Umlagerung von DNA-Fragmenten 456 / 9.3.1 Kerndualismus: Mikro-und Makronuklei in einer Zelle 456 / 9.3.2 Chromosomenelimination und Chromatindiminution 460 / 9.3.3 DNA-Amplifikation 463 / 9.3.4 Wechsel des Paarungstyps bei Hefen 469 / 9.3.5 Oberflächenantigene von Trypanosoma 474 / 9.4 Immunsystem 475 / 9.4.1 Funktion des Immunsystems der Säuger 475 / 9.4.2 Immunglobulin-Gene 478 / 9.4.3 Klassenwechsel, Hypermutation und Genkonversion bei Immunglobulin-Genen 482 / 9.5 Kernaussagen, Links, Übungsfragen, Technikboxen 485 / Literatur 490 / / 10 Veränderungen im Genom: Mutationen 493 / 10.1 Klassifikation von Mutationen 495 / 10.2 Chromosomenmutationen 498 / 10.3 Spontane Punktmutationen 511 / 10.4 Induzierte Mutationen 518 / 10.5 Mutagenität und Mutationsraten 533 / 10.6 Reparaturmechanismen 542 / 10.7 Ortsspezifische Mutationen 552 / 10.8 Kernaussagen, Links, Übungsfragen, Technikboxen 561 / Literatur 566 / / 11 Formalgenetik 569 / 11.1 Grundregeln der Vererbung: die Mendel'schen Regeln 571 / 11.2 Statistische Methoden 580 / 11.3 Mendel aus heutiger Sicht - Ergänzungen seiner Regeln 584 / 11.4 Kopplung, Rekombination und Kartierung von Genen 598 / 11.5 Populationsgenetik 612 / 11.6 Evolutionsgenetik 627 / 11.7 Kernaussagen, Links, Übungsfragen, Technikboxen 636 / Literatur 641 / / 12 Entwicklungsgenetik 643 / 12.1 Einführung 645 / 12.2 Entwicklungsgenetik der Pflanze 646 / 12.3 Entwicklungsgenetik des Fadenwurms Caenorhabditis elegans 663 / 12.4 Entwicklungsgenetik von Drosophila melanogaster 668 / 12.5 Entwicklungsgenetik bei Fischen 691 / 12.6 Entwicklungsgenetik bei Säugern 697 / 12.7 Stammzellen 713 / 12.8 Kernaussagen, Links, Übungsfragen, Technikboxen 719 / Literatur 723 / / 13 Genetik menschlicher Erkrankungen 725 / 13.1 Methoden der Humangenetik 727 / 13.2 Chromosomenanomalien 743 / 13.3 Monogene Erbkrankheiten 750 / 13.4 Komplexe Erkrankungen 778 / 13.5 Genbasierte Therapieverfahren 796 / 13.6 Kernaussagen, Links, Übungsfragen, Technikboxen 803 / Literatur 810 / / 14 Verhaltens- und Neurogenetik 813 / 14.1 Visuelles System und endogene Rhythmik 817 / 14.2 Lernen und Gedächtnis 834 / 14.3 Angst, Sucht und psychiatrische Erkrankungen 844 / 14.4 Neurologische Erkrankungen 865 / 14.5 Neurodegenerative Erkrankungen 875 / 14.6 Kernaussagen, Links, Übungsfragen, Technikboxen 888 / Literatur 892 / / 15 Genetik und Anthropologie 897 / 15.1 Genetische Aspekte zur Evolution des Menschen 900 / 15.2 Der Mensch und sein Gehirn 932 / 15.3 Quo vadis, Homo sapiens? 958 / 15.4 Kernaussagen, Links, Übungsfragen 958 / Literatur 960 / / Serviceteil / Antworten zu den Übungsfragen 964 / Glossar 972 / Sachwortverzeichnis 986 / Personenverzeichnis 1032