植物群體遺傳學(簡體書)

本書較系統地闡述了各種進化因子對植物群體遺傳結構的影響，重點強調如何利用遺傳數學模型研究復雜的植物群體遺傳問題。全書共十一章，第一章和第二章是群體遺傳學學習的理論與技術基礎，第三章至第八章論述交配系統、選擇、遺傳漂移、突變及遷移對植物群體遺傳結構產生的影響，第九章介紹現實植物群體遺傳多態性產生、維持機制及其度量，第十章介紹數量性狀遺傳，第十一章介紹群體遺傳學在生物分子進化與物種形成中的應用。全書內容基本上反映了20世紀群體遺傳學的主要理論和研究成果。
本書可作為高等農林院校、師範院校生物類專業研究生及高年級本科生和其他院校相關專業研究生的教材，也可供生物類專業教師及從事遺傳多樣性研究的科技工作者參考。

植物群體遺傳學是研究植物群體中等位基因分佈、分佈的維持和變化的科學，由此探討植物進化的機制並為植物育種和植物資源保護與管理提供理論基礎。群體遺傳學起源於1908年GeorgeHardy和Wilhelm Weinberg提出的遺傳平衡法則，至今已有100多年的歷史。一個世紀以來，在Wright、Fisher、Haldane和Kimura等著名群體遺傳學家的努力下，群體遺傳學作為遺傳學的一個重要分支學科，已廣泛應用於生物學各領域，顯示出強大的生命力。
我國群體遺傳學研究起步較晚，但發展很快。近年來，雖然國內科學家在這一領域某些方面的研究已處於國際領先地位，但是，中文版的群體遺傳學僅有幾本入門書籍，這與我國群體遺傳學教學與研究的需求不適應。
本書是以近十年為中南林業科技大學碩士研究生講授的<群體遺傳學》講義為藍本，結合作者科學研究及在國外研修期間的學習心得，經過修改、補充而形成的。
全書共分11章。第一章和第二章是學習、理解和從事植物群體遺傳學研究必備的理論與實驗技術基礎；第三章至第八章，按照由理想群體逐步到現實植物群體的思路，由淺入深、循序漸進、較全面地闡述交配系統、選擇、遺傳漂移、突變及遷移對植物群體遺傳結構的影響，重點強調如何利用遺傳數學模型研究複雜的植物群體遺傳中的問題，探討植物進化機制。第九章，綜合前面幾章的內容，介紹現實植物群體遺傳多態性的產生、維持機制及遺傳多態性度量。第十章，介紹植物數量性狀遺傳，為理解複雜的植物適應性表型進化提供初步的數量遺傳分析工具。第十一章，介紹群體遺傳學知識在生物分子進化與物種形成中的應用，突出目前生物學中富有挑戰性的課題——系統發育與性進化。
隨著現代分子生物學和信息科學研究進展，研究生物群體遺傳信息流的群體遺傳學目前正處在快速發展期間，新理論假說、新研究方法、新發現層出不窮。本書不刻意追求“深奧”，而注重實用性，重視群體遺傳學分析中基本概念、基本原理與基本方法的準確把握。力求語言通俗、精煉，前後連貫，便於自學。用較簡單的數學推導，系統地介紹植物群體遺傳學領域中的理論與方法。

目錄
前言
緒論1
一、群體遺傳學概念1
二、群體遺傳學發展簡史2
三、植物群體遺傳學研究的內容5
四、植物群體遺傳學研究模型6
第一章分子生物學與生物統計學基礎9
第一節基因及其有關概念9
一、DNA與染色體9
二、基因與基因表達11
三、遺傳密碼14
第二節生物統計基礎15
一、概率基本概念15
二、隨機變量分佈16
三、隨機變量的數字特徵18
四、抽樣分佈19
五、顯著性檢驗及參數估計21
第二章植物群體遺傳變異24
第一節植物群體變異來源24
一、環境條件24
二、基因重組25
三、突變26
四、表觀遺傳修飾27
第二節遺傳變異基本規律28
一、遺傳學基本術語28
二、遺傳變異基本規律29
第三節植物群體遺傳變異檢測32
一、基於表型的遺傳標記檢測技術33
二、分子標記檢測技術36
第三章理想群體與Hardy-Weinberg法則46
第一節Hardy-Weinberg法則46
一、理想群體46
二、等位基因頻率與基因型頻率46
三、Hardy-Weinberg法則48
四、理想二倍體群體平衡的性質50
五、Hardy-Weinberg法則應用51
第二節Hardy-Weinberg法則推廣52
一、復等位基因52
二、性連鎖基因53
三、多基因座56
第三節同源多倍體60
一、同源四倍體的等位基因分離60
二、理想同源四倍體植物群體平衡62
第四章植物非隨機交配系統66
第一節植物交配系統66
一、植物繁殖與性別系統66
二、避免自交機制67
三、自交率68
第二節近親交配系統69
一、近交程度的度量70
二、自交73
三、近交75
四、混合交配77
第三節遺傳異型與同型交配系統78
一、配子體自交不親和78
二、孢子體自交不親和79
三、顯性同型交配受阻80
第四節表型同型與表型異型交配系統82
一、表型同型交配82
二、表型異型交配83
第五章自然選擇87
第一節選擇的遺傳學基礎87
一、選擇類型88
二、適應度和選擇係數89
三、選擇效應一般遺傳模型90
第二節定向性選擇92
一、隱性純合體淨化選擇92
二、顯性個體淨化選擇94
三、顯性不完全選擇96
四、加性基因選擇97
第三節平衡選擇98
一、超顯性選擇98
二、依頻選擇100
三、減數分裂驅動102
四、依密選擇103
五、環境異質性選擇104
第四節其他類型選擇106
一、雜合體淨化選擇106
二、性別差異選擇107
三、配子選擇108
第六章遺傳漂移109
第一節遺傳漂移的成因及特徵109
一、遺傳漂移的成因109
二、遺傳漂移的特徵112
第二節有效群體大小121
一、雌雄數目不等122
二、群體大小波動123
三、家系大小變異124
四、排除近親交配126
五、混合交配群體126
六、世代重疊127
七、群體地理散佈127
第三節有限群體中選擇128
第七章基因突變132
第一節基因突變基礎132
一、核苷酸替換132
二、缺失、插入和倒位133
三、轉座136
第二節中性突變137
一、不可逆突變137
二、可逆突變139
三、有限群體中可逆突變141
第三節非中性突變142
一、完全隱性有害突變142
二、不完全隱性有害突變143
三、加性基因突變144
四、顯性有害突變144
五、有限群體中突變與選擇聯合作用145
第四節中性突變模型146
一、無限等位基因模型147
二、Ewens抽樣方程149
三、無限位點模型152
四、逐步突變模型154
第五節溯祖理論155
第八章植物群體階層結構與遷移160
第一節植物群體分化與階層結構160
一、Wahlund效應160
二、群體遺傳分化的度量163
三、遺傳距離168
第二節植物群體間遷移171
一、陸島模型171
二、島嶼模型172
三、距離隔離模型174
第三節遷移與選擇、突變聯合作用176
一、遷移與選擇176
二、島嶼模型有限群體的遷移179
三、島嶼模型有限群體遷移與突變181
第四節植物基因流182
一、基因流直接測量183
二、基因流間接測量187
第九章植物群體遺傳多態性189
第一節遺傳多態性產生及維持機制189
一、超顯性假說189
二、依頻選擇190
三、時空異質性191
四、中性突變191
五、減數分裂分離比例偏移192
六、聯合超顯性192
第二節植物遺傳多態性度量193
一、多態基因座百分比與等位基因數目193
二、基因多樣性195
三、核苷酸多態性與核苷酸多樣性197
四、Shannon信息指數與多態信息含量198
第三節遺傳負荷200
一、突變負荷202
二、分離負荷203
三、置換負荷205
第十章植物數量性狀遺傳207
第一節數量性狀的遺傳基礎207
一、數量性狀的遺傳機理207
二、數量性狀表型值及其分解208
三、數量性狀表型方差及其分解210
四、親屬間遺傳相似212
第二節數量性狀進化潛力與遺傳力215
一、遺傳力概念215
二、遺傳力估算216
第三節選擇應答218
第四節數量性狀的基因定位222
一、QTL定位原理和步驟222
二、QTL定位基本方法223
第十一章分子進化與物種形成227
第一節分子進化227
一、分子序列進化演變227
二、中性理論232
第二節分子系統發育235
一、基本概念235
二、分子系統發育分析237
第三節性的起源與進化244
一、性的起源244
二、性的進化245
第四節物種的形成250
一、物種概念250
二、物種形成的方式251
主要參考文獻255