Molecular population genetics and evolution

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出版者:North-Holland Publishing Company
作者:Masatoshi Nei
出品人:
页数:288
译者:
出版时间:1975
价格:0
装帧:Hardcover
isbn号码:9780444107510
丛书系列:
图书标签:
  • 群体遗传学
  • MolecularEvolution
  • 谱系地理学
  • 生物
  • Evolution
  • EvoltuionaryGenetics
  • 分子种群遗传学
  • 进化遗传学
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  • 分子进化
  • 遗传变异
  • 自然选择
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  • 系统发育
  • 生物多样性
  • 遗传学
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具体描述

The basic processes of evolution are changes in gene frequency and the emergence of new types by mutation and gene duplication. Before molecular genetics became established, evolutionary biologists had to make inferences based on phenotypic observations. Molecular genetics has provided the means of assessing the genetical biochemistry behind outward phenotypic differences. This book is an attempt to make molecular population genetics intelligible to both biologists and applied mathematicians. The mathematical sections presuppose a knowledge of calculus and probability theory. Two substantial chapters deal with the mathematical theory of the relevant parts of population genetics. The rest of the book deals, from the molecular genetic standpoint, with evolutionary history, mutation, genetic variability in natural populations, differentiation of populations and speciation, and long-term evolution. As one would expect from his published work, the author considers that data on molecular evolution are more easily explained by the neutral mutation theory than by neo-Darwinism, although he points out that the neutral theory is "heavily dependent on the assumption that the rate of neutral or near-neutral mutations is constant per year rather than per generation."J.D. Turton

《群体遗传学与进化:自然选择的印记》 在这本引人入胜的著作中,我们将深入探讨生命演化中最根本的力量——群体遗传学,揭示自然选择如何在分子水平上塑造着我们所见的生物多样性。本书并非仅仅罗列枯燥的理论,而是通过生动详实的案例,带领读者一步步走进分子进化的奇妙世界。 我们首先会从群体遗传学的基石讲起。在这里,我们将认识到,生命并不是静止的,而是时刻处于变化之中。而这种变化,就体现在一个个群体基因频率的细微波动。本书将清晰地阐释群体遗传学的核心概念,包括基因频率、基因型频率、哈迪-温伯格定律及其在自然界中的适用与偏离。我们将审视导致基因频率改变的四大基本进化动力:突变、迁移、遗传漂变和自然选择。这些看似微小的机制,却是驱动生命演化的宏大引擎。 特别地,本书将重点聚焦于自然选择。我们不会停留在“适者生存”这样笼统的表述,而是深入到分子层面,解析自然选择是如何作用于基因序列的。你将了解到各种选择模式,如方向选择、稳定选择和分裂选择,以及它们如何分别影响群体中特定基因的频率。本书将通过具体的研究例子,例如抗生素耐药性的产生、病毒的快速进化,甚至是癌症细胞的恶性增殖,来展示自然选择在真实世界中的强大作用。我们将探讨选择的单位究竟是基因、个体还是群体,并分析它们之间的复杂关系。 随着研究的深入,我们将转向更复杂的进化过程。本书将阐述基因流(迁移)在维持群体遗传同一性以及引入新变异方面所扮演的角色。我们还将详细探讨遗传漂变,尤其是其在小种群中造成的随机性影响,以及它如何与自然选择相互作用,共同塑造种群的命运。你将了解到,有时并非“最优”的基因,而是“碰巧”在群体中扩散开来的基因,最终成为了群体的主流。 本书还将深入探讨分子进化机制。我们将审视DNA的突变是如何产生的,包括点突变、插入、缺失以及更复杂的染色体重排。这些突变的累积,构成了我们观察到的物种之间的遗传差异。我们将学习如何利用DNA序列数据来构建进化树,推断物种之间的亲缘关系,并估算物种分化的时间。读者将接触到诸如同义突变、非同义突变及其在进化中的不同命运。 自然选择的痕迹,在基因组中留下了清晰的印记。本书将详细介绍如何通过比较基因组来识别受到自然选择的基因。我们将学习基因组学和生物信息学在群体遗传学研究中的应用,如何利用海量的数据来解答进化上的难题。例如,我们如何发现哪些基因在适应特定环境(如高海拔、极端温度)时受到了正向选择?哪些基因在物种形成过程中起到了关键作用? 除了宏观的进化事件,本书也将关注微观的进化现象。我们将探讨基因的适应性变异,即那些在特定环境中能够赋予个体更高生存或繁殖优势的基因。同时,我们也将审视那些看似“不适应”但却依然存在的基因,探究它们可能存在的平衡选择、协同进化或中性进化的可能性。 本书的另一个重要方面是,我们将探讨基因组的结构变异如何影响进化。染色体的融合、分裂、倒位等事件,不仅会改变基因的排列组合,还会影响基因的表达调控,从而为进化提供新的素材。我们还将讨论基因复制和基因家族的演化,它们如何通过增加基因的数量并允许其中一些复制品获得新的功能,来推动复杂性和多样性的产生。 此外,本书还将触及进化与疾病的联系。例如,许多人类遗传疾病的发生,正是由于某些基因在进化过程中留下的“弱点”。而许多病原体的快速进化,例如流感病毒和新冠病毒,也是群体遗传学原理的生动体现。通过理解这些分子进化的机制,我们可以更好地应对疾病的挑战。 本书并非一套静态的百科全书,而是一个动态的探索过程。我们将通过阅读真实的科学研究文献,了解科学家们是如何设计实验、分析数据,并最终得出关于生命进化结论的。你将了解到,群体遗传学和分子进化是一个充满活力、不断进步的研究领域,每天都有新的发现在涌现。 总而言之,《群体遗传学与进化:自然选择的印记》将为你提供一个全面而深刻的视角,去理解生命如何从一个共同的祖先,演化出如今丰富多彩的形态和功能。本书将激发你对生命奥秘的探索欲,并让你认识到,每一段DNA序列,都可能承载着一段古老的进化故事,以及自然选择留下的深刻印记。

作者简介

Masatoshi Nei (根井正利 Nei Masatoshi?) is Evan Pugh Professor of Biology at Pennsylvania State University and Director of the Institute of Molecular Evolutionary Genetics since 1990. He was born in 1931 in Miyazaki Prefecture, on Kyūshū Island, Japan. He was associate professor and professor of biology at Brown University from 1969 to 1972 and professor of population genetics at the Center for Demographic and Population Genetics, University of Texas at Houston, from 1972 to 1990. He is a theoretical population geneticist and evolutionary biologist. Acting alone or working with his students, he has continuously developed new statistical theories of molecular evolution taking into account frontier knowledge of molecular biology. He has also made several conceptual developments of evolutionary theory.

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