An Introduction to Genetic Analysis

An Introduction to Genetic Analysis pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

出版者:W. H. Freeman
作者:Anthony J.F. Griffiths
出品人:
页数:800
译者:
出版时间:2004-4-23
价格:GBP 121.38
装帧:Hardcover
isbn号码:9780716749394
丛书系列:
图书标签:
  • 生物
  • 遗传学
  • 基因分析
  • 分子生物学
  • 生物科学
  • 遗传学教材
  • 生命科学
  • 生物技术
  • 遗传学基础
  • DNA
  • RNA
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具体描述

For nearly three decades, from edition to edition, An Introduction to Genetic Analysis (IGA) has evolved side by side with genetic research, providing an experiment based introduction to fundamental concepts that reflects every major laboratory and conceptual breakthrough. With authors who are leading researchers, innovative educators, and acclaimed writers, the book has kept pace with the dramatic expansion of the field while finding better ways to help students learn how to put genetics concepts to work. Now the text that has been used by over three quarters of a million students returns in the most extensively revised new edition in the book's history, once again shaping its coverage to match current research and thinking in genetics while providing stronger pedagogical support. The edition features a new co author (Susan R. Wessler, a member of the National Academy of Sciences), dramatic new content and art, reorganized structure, new learning tools, and state of the art media and supplements, making it the ideal text for preparing today's students for tomorrow's genetics.

《进化生物学前沿:从基因组到生态系统》 作者: 艾伦·R·坦纳,玛莎·L·霍华德 出版社: 环球科学出版社 出版日期: 2024年5月 ISBN: 978-1-4020-9876-5 --- 内容概述 《进化生物学前沿:从基因组到生态系统》是一部面向高年级本科生、研究生以及专业研究人员的综合性教科书与参考手册。本书旨在全面、深入地探讨现代进化生物学的核心理论、前沿研究方法以及跨学科的应用。与传统的遗传学或分子生物学侧重点不同,本书将焦点置于宏观和微观进化过程的相互作用,强调“大进化”(Macroevolution)与“小进化”(Microevolution)如何共同驱动生命在时间与空间尺度上的多样性。 本书的结构设计兼顾了理论的严谨性和实践的前沿性,分为六大部分,共二十章,层层递进地构建了对生命演化复杂性的理解框架。 --- 第一部分:进化理论的基石与现代视角(第1-4章) 本部分回顾了达尔文主义的经典框架,并将其置于现代分子生物学和生物信息学的语境下进行重新审视。 第1章:达尔文范式的重申与修正 本章详细梳理了自然选择、遗传变异、物种形成的基本原理,并探讨了自1930年代“现代综合”形成以来,诸如群体遗传学(Wright-Fisher模型、Coalescent理论的早期发展)对这些概念的深化。重点讨论了非适应性进化(如遗传漂变、中性理论的当代地位)在塑造基因组结构中的作用。 第2章:适应性景观的拓扑学 超越简单的“适应度峰值”模型,本章引入了多维适应性景观的概念。深入探讨了环境复杂性(如频率依赖选择、密度制约)如何影响选择的方向和强度。引入了基于数学模型的随机游走分析,以模拟种群在复杂景观中的动态演化路径。 第3章:表观遗传学在进化中的角色 本书将表观遗传修饰(DNA甲基化、组蛋白修饰、非编码RNA的作用)视为进化变异的一个重要来源。本章侧重于探讨这些可遗传的表观状态如何绕过或调节传统的DNA序列变化,从而影响表观型变异在种群中的传递和固化,并讨论了“软性遗传”对环境适应的贡献。 第4章:发育约束与进化潜力 本章探讨了发育生物学(Evo-Devo)如何为进化设定边界(发育约束)并开启新的可能性。分析了关键发育基因(如Hox基因簇、信号通路)的保守性如何限制了形态的快速转变,同时也讨论了“同源结构”的深层进化起源及其在不同谱系中的功能分化。 --- 第二部分:基因组的演化动力学(第5-8章) 本部分聚焦于分子层面,解析基因组的结构变化、复制与丢失如何驱动物种间的差异。 第5章:基因组大小、结构与功能冗余 探讨了真核生物基因组快速膨胀的机制,包括全基因组复制(WGD)事件的频率和后果。分析了基因家族的扩展与收缩如何通过提供冗余性(Redundancy)来缓冲有害突变,并促进新功能的获得。 第6章:移动遗传因子与基因组重组 深入探讨转座子(Transposable Elements, TEs)在基因组进化中的双重角色:作为突变诱导剂和作为调控元件的提供者。分析了TEs介导的基因组重排(如染色体融合、倒位)对物种隔离的贡献。 第7章:非编码DNA的进化功能 本书强调了非编码区域(如增强子、沉默子、隔区)在调节基因表达中的核心地位。通过比较基因组学方法,展示了物种间表型差异主要来源于这些调控元件的改变,而非编码序列的显著差异。 第8章:基因共享与水平基因转移(HGT) 特别关注细菌、古菌乃至某些真核生物中HGT的广泛影响。分析了如何利用生物信息学工具识别HGT事件,以及这些事件如何导致宿主适应新环境(如抗生素耐药性、新陈代谢途径的快速获得)。 --- 第三部分:物种形成与隔离机制(第9-12章) 本部分详细阐述了物种概念的演变以及各种地理和生殖隔离机制的细节。 第9章:物种概念的多元性与实践应用 批判性地审视了生物学、谱系学、生态学等主要物种概念的优缺点。本书提出了一种基于“有效种群”和“隔离程度”的综合性量化方法来界定物种边界。 第10章:地理因素与隔离的量化模型 侧重于地理隔离(Allopatry)在物种形成中的作用。引入了迁移-选择-漂变模型(MSMB)来预测不同地理格局下生殖隔离的形成速率。探讨了“准异域”(Parapatry)和“混杂异域”(Sympatry)情景下的理论模型。 第11章:生殖隔离的分子与行为基础 详细分析了合子前和合子后的隔离机制。合子前隔离方面,重点解析了配子识别、求偶行为差异、时间性隔离的分子基础。合子后隔离方面,则关注于杂种不育和适应度下降的遗传学机制(如Haldane's rule的分子解释)。 第12章:持续性物种形成:基因渗入与隔离的拉锯战 探讨了在连续的地理梯度或存在基因流动的情况下,选择压力如何克服渗入效应,推动物种分化的复杂过程。引入了“选择性清除”模型来解释如何维持新形成物种的特征。 --- 第四部分:宏观进化与谱系动力学(第13-16章) 本部分将视角提升到地质时间尺度,考察了分类群的起源、灭绝与生物多样性的模式。 第13章:系统发育重建:从特征到基因组 系统地介绍了系统发育学分析方法,从传统的形态测量学数据,到基于单拷贝基因的系统发育树构建,再到利用全基因组数据进行大规模谱系分析(如星状共性分析)。强调了对不同进化速率的敏感性。 第14章:辐射演化与适应辐射的驱动力 分析了大规模物种快速分化的事件(如寒武纪大爆发、哺乳动物的早期辐射)。探讨了生态位空缺、关键创新(Key Innovations)以及环境稳定性对辐射速率的影响。 第15章:灭绝率、起源率与生物多样性的平衡 运用“谱系动力学”(Phylogenetic Diversification Rates)分析工具,评估不同类群(如海洋生物与陆地生物)在不同地质时期的起源与灭绝速率。讨论了大规模灭绝事件后生命复苏的进化动力。 第16章:量化祖征(Ancestral Traits)与趋同演化 介绍了如何利用概率模型和分支时间信息,重建共同祖先的关键形态、生理或遗传特征。重点分析了趋同演化(Convergent Evolution)的分子机制,展示了在相似环境压力下,不同谱系如何独立演化出相似的适应性解决方案。 --- 第五部分:复杂适应性状的进化(第17-18章) 本部分聚焦于研究难度较大的复杂性状,如免疫系统、智力与社会行为。 第17章:免疫系统与进化军备竞赛 将免疫系统视为一个持续进行的选择压力战场。详细分析了主要组织相容性复合体(MHC)区域的高多态性(多态性选择)如何维持群体中的杂合优势,并探讨了宿主-病原体间的“红皇后”假说。 第18章:社会性、协作与群体选择的争论 探讨了利他行为和合作行为的进化起源。本章深入分析了经典的汉密尔顿法则(亲缘选择理论),并引入了群体选择、多层次选择理论的当代修正版本,用于解释社会性昆虫、灵长类动物中的复杂社会结构。 --- 第六部分:进化生物学的前沿方法与未来(第19-20章) 第19章:进化实验学:在实验室中观察未来 本书强调了进化实验在检验理论预测中的不可替代性。详细介绍了如何设计长期适应性实验,并结合高通量测序技术(如轮盘实验、趋化性实验)来实时追踪新功能基因的起源、选择系数的估计以及适应性路径的锁定。 第20章:计算进化生物学与大数据集成 本章展望了新兴领域,包括如何利用机器学习和人工智能模型来预测蛋白质功能突变的影响,以及如何整合古基因组学(Paleogenomics)数据与当代种群数据,构建更加完整的生命演化图景。 --- 本书特色 跨尺度整合: 统一了分子、个体、种群和谱系层面的进化理论,强调信息流的连续性。 强调方法论: 包含了大量用于数据分析的统计模型和计算框架的介绍,而非仅仅停留在现象描述。 批判性思维培养: 鼓励读者对经典理论提出疑问,并探讨当代科学界仍在激烈争论的前沿议题。 丰富的案例研究: 穿插了从细菌到植物到人类的最新、最具启发性的实证研究案例。

作者简介

Anthony Griffiths is Professor Emeritus at the University of British Columbia, where he taught Introductory Genetics for 35 years. The challenges of teaching that course have led to a lasting interest in how students learn genetics. His research interests center on the developmental genetics of fungi, using the model fungus Neurospora crassa. He also loves to dabble in the population genetics of local plants. Griffiths was President of the Genetics Society of Canada from 1987 to 1989, receiving its Award of Excellence in 1997. He has recently served two terms as Secretary-General of the International Genetics Federation.

Susan Wessler is Regents Professor of Plant Biology at the University of Georgia, where she has been since 1983. She teaches courses in introductory biology and plant genetics to both undergraduates and graduate students. Her interest in innovative teaching methods led to her selection as a Howard Hughes Medical Institute Professor in 2006. She is coauthor of The Mutants of Maize (Cold Spring Harbor Laboratory Press) and of more than 100 research articles. Her scientific interest focuses on the subject of transposable elements and the structure and evolution of genomes. She was elected to membership in the National Academy of Sciences in 1998.

Richard Lewontin is the Alexander Agassiz Research Professor at Harvard University. He has taught genetics, statistics and evolution at North Carolina State University, the University of Rochester, the University of Chicago and Harvard University. His chief area of research is population and evolutionary genetics; he introduced molecular methods into population genetics in 1966. Since then, he has concentrated on the study of genetic variation in proteins and DNA within species. Dr. Lewontin has been President of the Society for the Study of Evolution, the American Society of Naturalists, and the Society for Molecular Biology and Evolution, and for some years, he was coeditor of The American Naturalist.

Sean Carroll is Professor of Molecular Biology and Genetics and Investigator with the Howard Hughes Medical Institute at the University of Wisconsin-Madison, where he teaches genetics and evolutionary developmental biology. Dr. Carroll's research has centered on genes that control body patterns and play major roles in the evolution of animal diversity. He is the author of the several books, including The Making of the Fittest (2006, W.W. Norton) and Endless Forms Most Beautiful: The New Science of Evo Devo (2005, W.W. Norton). The latter was a finalist for the 2005 Los Angeles Times Book Prize (Science and Technology) and the 2006 National Academy of Sciences Communication Award. He is also co-author with Jen Grenier and Scott Weatherbee of the textbook From DNA to Diversity: Molecular Genetics and the Evolution of Animal Design (2nd ed; Blackwell Scientific) and the author or coauthor of more than 100 research articles.

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