《进化遗传学:概念、分析和实践》

Evolutionary Genetics: Concepts, Analysis, and Practice

作者:Glenn-Peter Saetre, Mark Ravinet

出版社:Oxford University Press

索书号:Q349S1272019Y

ISBN9780198830924

藏书地点:武大外教中心

DNA是一种基本分子,存在于这个星球上的每一个生命体中。它协调了大量复杂的生化过程,最终形成生命,允许有机体以类似复杂的方式相互作用。DNA是一种自我复制的分子,每当细胞分裂时,它的DNA就会被复制,一个碱基接着一个碱基,非常精确,但不是绝对完美的。今天生活在生物体中的任何DNA副本都是一个完整的副本链的后代,该链可以追溯到地球生命的黎明。一系列的确定和随机过程塑造了这个非凡的分子,它的编码异常:即复制错误或突变,是有机进化的最原始材料,自然选择和遗传漂变等过程决定了由突变产生的新品种的命运。随着时间的推移,这些过程导致生物体发生变化,彼此分化,产生了无数的物种,它们曾经占据我们的星球,包括现在的生物群和我们自己。

基因研究正处于历史的十字路口。随着最近的技术进步,海量的遗传和基因组数据正在以越来越快的速度产生,并被来自各种学科的学生和专业人员使用和解释。进化遗传学正成为生命科学及其他领域的关键学科。这本当代教科书涵盖了现代进化遗传学的所有主要组成部分,仔细解释了突变、自然选择、遗传漂移和物种形成等基本过程。它还引用了大量令人兴奋和鼓舞人心的例子来展示进化研究的多样性,包括强调进化和选择如何塑造了我们自己的物种。这本书和它的在线材料充分利用了作者自己在后基因组革命世界工作的经验,并向读者介绍了最近才出现分析方法。

《进化遗传学:概念、分析和实践》一书于2019年由Oxford University Press出版社出版,作者是Glenn-Peter Saetre Mark Ravinet。《进化遗传学:概念、分析和实践》是一本先进但易读的教科书,主要面向不同层次的学生(从本科生到研究生),但也适合寻找现代进化生物学和遗传学的最新介绍的研究人员。

本书作为研究分子进化的书籍,内容专业详实,语言浅显易懂,具有以下特点:

1、本书每一章节都使用了大量图例,使读者能够更加全面深刻理解讲述的内容。

2、本书还有与配套的在线材料,让读者可以了解进化遗传学的前沿知识。

3、在本书的最后,将出现的专业词汇都罗列出来,加以详细的解释,大大方便了大家在阅读过程中对书中专业术语的认知。

4、书中每一节课后面都有大量的文献引用,可以引导读者了解更多进化生物学的知识

本书目录

1     进化遗传学基础

1.1历史语境中的概念和思想

1.1.1达尔文之前的进化思想

1.1.2自然选择的进化-达尔文

1.1.3孟德尔与遗传学的起源

1.1.4突变混淆

1.1.5群体遗传学理论

1.1.6进化的现代综合

1.1.7朝向分子遗传学

1.1.8不同领域

1.2当代进化遗传学:走向一个新的合成

1.2.1分子生物学与进化遗传学相遇

1.2.2基因型-表现型图谱:机遇与挑战

1.3分子遗传数据生成

1.3.1凝胶电泳

1.3.2聚合酶链反应

1.3.3酶切

1.3.4 Sanger测序

1.3.5高通量测序

1.4遗传资料分析

1.4.1统计与生物信息学

1.4.2互联网资源

2. 基因组和遗传变异的起源

2.1 基因组结构

2.1.1细菌、古细菌和真核生物的基因组组织

2.1.2 真核生物基因组结构—功能元件

2.1.3真核生物基因组结构-寄生和非功能DNA

2.2突变

2.2.1随机突变

2.2.2点突变

2.2.3复制滑移

2.3重组和相关突变

2.3.1等位基因的重组

2.3.2基因转换

2.3.3不等跨越

2.3.4协同进化

2.4新基因的起源和蛋白质功能

2.4.1基因和基因组重复

2.4.2外显子重排

2.4.3蛋白质月光,RNA编辑和可变剪接

2.5基因变异的外部来源

2.5.1渐渗现象

2.5.2水平基因转移

3.等位基因和基因频率的改变

3.1 Hardy-Weinberg 模型

3.1.1假设

3.1.2偏离Hardy-Weinberg 期望的检验

3.2非随机交配

3.2.1近交和远交

3.2.2选型和非选型交配

3.2.3近交/远交与同型/非同型交配

3.3有限种群的遗传漂移—进化

3.3.1遗传漂变的群体内效应

3.3.2结构群体和遗传漂变效应

3.3.3FST-一个固定的指数

3.3.4人口结构的实证研究

3.4 来源于Hardy-Weinberg模型的其他偏差

3.4.1选择和Hardy-Weinberg模型

3.4.2突变和Hardy-Weinberg模型

3.4.3基因流和Hardy-Weinberg模型

3.5基因库

3.5.1 Hardy-Weinberg模型和实际种群

3.5.2有效人口数量Ne

4 自然选择理论

4.1适应度

4.1.1 定义适应度

4.1.2 绝对适应、相对适应和边际适应度

4.2生存力选择的单基因座模型

4.2.1模型

4.2.2 使用p找到所有可能的平衡

4.2.3入侵适应度分析

4.2.4适应性景观

4.2.5定向选择

4.2.6优势和劣势

4.3频率相关选择

4.3.1负向和正向频率依赖性选择

4.3.2平衡、中断、非频率依赖选择之间的关系

4.3.3进化博弈论

4.4 突变-选择平衡

4.4.1近似突变选择均衡

4.4.2遗传负荷

4.5生命周期其他阶段的选择

4.5.1性选择

4.5.2生育选择

4.5.3配子水平研究问题的选择

5.自然选择的力量

5.1自然选择的极限

5.1.1遗传约束

5.1.2历史和个体发生的约制

5.1.3进化的停滞问题

5.2选择的水平

5.2.1分选、适应和不朽基因水平

5.2.2遗传冲突和基因水平选择

5.2.3亲缘选择

5.2.4群体选择

5.2.5个体对群体生活的适应

5.3适应异质性和未预测的世界

5.3.1表型可塑性与学习

5.3.2性的悖论

5.3.3有性繁殖作为个体适应

5.3.4性别和重组的长期优势

5.4不断演变的社区

5.4.1互惠者间的共同进化

5.4.2天敌间的共同进化

5.4.3竞争对手间的共同进化

6多位点进化

6.1两轨迹模型

6.1.1连锁平衡和不平衡

6.1.2根据基因型数据估计单倍型频率

6.1.3造成连锁不平衡的因素

6.2 多位点选择

6.2.1可加性和非可加性适应度

6.2.2 上位论与进化过程

6.3基因组时代的定量遗传学

6.3.1基因型-表现型图谱的构建

6.3.2表型变异的来源和遗传力的概念

6.3.3演变

6.3.4定量性状位点(QTL)分析

6.3.5基因组广度相关研究(GWAS

6.3.6遗传性状之谜

7.DNA序列数据推断生物进化过程

7.1.分子进化的中性理论

7.1.1分子进化的中性理论

7.1.2突变、遗传漂变与分子钟

7.1.3人口规模与子代问题

7.1.4中性理论作为零模型的的价值

7.2描述和解释DNA序列的变异

7.2.1 DNA序列与等位基因

7.2.2 DNA序列变异的描述性统计

7.2.3合并理论与序列变化的预期模式

7.2.4 Taima’s D检验

7.2.5自然选择与Taima’s D

7.2.6 人口变化与Taima’s D

7.2.7群体间序列差异的描述性统计

7.3中立测试

7.3.1 HKA试验

7.3.2 MK检验及其扩展

7.4基因组扫描

7.4.1基因组扫描的逻辑

7.4.2滑动窗口基因组扫描

7.4.3单倍型检测和选择性扫描

7.4.4基因组扫描的限制

8.物种形成的遗传学和基因组学

8.1物种概念

8.1.1 什么是物种

8.1.2类型物种的定义

8.1.3依赖生物学特性的物种概念

8.1.4寻求纳入物种形成的历史维度的物种概念

8.2基因交换障碍的进化

8.2.1基因交换障碍的分类

8.2.2生态不相容

8.2.3选型交配

8.2.4性别不相容

8.2.5发育不相容

8.2.6霍尔丹规则和较大的X/Z效应

8.3物种形成模式

8.3.1种群结构和差异和物种形成的等位基因模型

8.3.2 Non-allopatric物种形成

8.3.3基因组的物种形成岛hitching假说

8.3.4异源和非异源分化及杂交带的研究

8.3.5杂交群体的命运

8.3.6基因交换障碍的强化与耦合

8.4杂交在物种形成中的作用

8.4.1多倍体杂交物种

8.4.2同倍体杂交物种形成

8.4.3杂交和适应辐射研究问题

9.重建过去

9.1系统发育学和系统基因组学

9.1.1树思维的起源

9.1.2树、系统发育和进化关系

9.1.3系统发育推断的基础

9.1.4序列进化的比对和模型

9.1.5利用距离和特征数据构建树

9.1.6最大似然树估计

9.1.7贝叶斯系统发育推断

9.1.8基因树与种树不一致

9.1.9基因组尺度上的系统发育

9.2系统地理学-时间和空间上的基因

9.2.1系统地理学及其与现代种群遗传学的联系

9.2.2系统地理学和生物地理学

9.2.3利用基因组数据检测空间种群结构

9.2.4测试人口模型和进化情景

9.2.5远古DNA是对过去的直接洞察

9.2.6人类起源:基因组数据的洞见

9.2.7使用四群体检验来推断基因流和基因渐渗研究问题

10.基因组测序和后基因组

10.1基因组的组装和构建

10.1.1参考基因组和基因组装配

10.1.2基因组注释、基因表达和基因相互作用

10.1.3蛋白质组学——弥合基因表达和表型之间的鸿沟

10.1.4 DNA甲基化、染色质结合和表观基因组学

10.1.5 基因组的3D结构

10.2操纵基因组

10.2.1从候选基因到功能的理解

10.2.2 CRISPR/Cas9和基因操作的未来

10.2.3进化遗传学中基因组编辑的展望

10.3进化遗传学的未来?

 

 

朱旺 武汉大学生命科学学院 硕士研究生