基因和遗传系统的快速进化

Rapidly Evolving Genes and Genetic Systems

    者:Rama S. Singh

          Jianping Xu

          Rob J. Kulathinal

出 版 社:Oxford University Press

索 书 号:Q349/R218/2012/Y

藏书地点:武大外教中心

 

进化是指种群里的遗传性状在世代之间的变化。种群是生物生存和生物进化的基本单位,一个物种中的一个个体是不能长期生存的,物种长期生存的基本单位是种群。生物的进化是通过自然选择实现的,自然选择的对象不是个体而是一个群体。种群也是生物繁殖的基本单位,种群内的个体不是机械地集合在一起,而是彼此可以交配,并通过繁殖将各自的基因传递给后代。基因频率是指某种基因在某个种群中出现的比例,基因频率可用抽样调查的方法来获得,生物的进化实质上就是种群基因频率发生变化的过程。而可遗传的变异是生物进化的原始材料,可遗传的变异主要来自基因突变、基因重组和染色体变异,在生物进化理论中,常将基因突变和染色体变异统称为突变。基因突变是指DNA分子结构的改变,即基因内部脱氧核苷酸的排列顺序发生改变。基因的突变可使性状改变,进而造成个体之间的遗传变异。新性状又会因为物种迁徙或是物种之间的水平基因转移,而随着基因在种群中传递。当这些遗传变异受到非随机的自然选择或随机的遗传漂变影响,而在种群中变得较为普遍或稀有时,就表示发生了进化。现代生物进化理论的主要内容可以归纳为以下内容:种群是生物进化的基本单位,生物进化的实质是种群基因频率的改变。突变和基因重组,自然选择及隔离是物种形成过程的三个基本环节,通过它们的综合作用,种群产生分化,最终导致新物种形成。在这个过程中,突变和基因重组产生生物进化的原材料,自然选择使种群的基因频率定向改变并决定生物进化的方向,隔离是新物种形成的必要条件。

本书分为五个部分,通过二十七个章节以进化为主题,从不同的侧面对进化进行了展开的论述。第一章引言引入了从达尔文进化学说到快速变化的一些机制比如基因的水平转移,基因调控,突变等理论观点。第一部分是从理论到实验,分别介绍了快速进化的一些理论观点和数学模式,有性生殖的基因重组加速了进化的速度和杂交的不亲和引起的基因组相应区域的异质性,以及突变引起的微生物和动植物的快速进化。第二部分介绍了快速进化的遗传因子如核苷酸的重复序列,基因的水平转移,线粒体DNA的重组,嵌合基因导致基因结构改变引起进化,以及非编码的DNA等。第三部分介绍了和有性生殖相关的遗传系统,包括精卵细胞的互作的进化,海胆结合蛋白的进化,精细胞蛋白质组的进化,果蝇形态,行为和生态的快速进化和真菌交配基因和交配系统的快速进化。第四部分分别从鼠疫病原体和宿主的免疫基因的进化,以及人疟疾易感性的红细胞特定基因的进化为例介绍了病原体和宿主的相互协同进化。第五部分分别从基因的表达,个体的发育以及物种的形成三个层面来揭示进化的含义。本书围绕进化的主题,从不同侧面展开剖析,由表及里,深入浅出,是一本不可多得的进化类教学参考用书,适用于大中专院校的本科生,研究生,可以作为教学参考用书。

 

本书内容

前言

第一章 前言

第一部分 从理论到实验

第二章 快速进化的理论视角

第三章 基因重组加速了进化的速率

第四章 性别特定的杂交不亲和引起的基因组区域的异质性

第五章 主要的实验群体生命形态的快速进化

第二部分 快速进化的遗传因子

第六章 真核生物中简单序列和单个氨基酸重复的快速进化

第七章 基因水平转移引起的细菌快速进化

第八章 动物线粒体DNA的快速进化

第九章 着丝粒和动粒蛋白的快速进化

第十章 嵌合基因引起的快速进化

第十一章 性染色体和常染色体在进化过程中相互作用

第十二章 非编码DNA进化的特征

第三部分 有性生殖相关的遗传系统

第十三章 精细胞-卵细胞互作的进化

第十四章 海胆结合蛋白的进化速率

第十五章 果蝇精液蛋白的进化及其网络

第十六章 精细胞蛋白质组的基因进化

第十七章 生殖基因的快速进化-性选择的时机

第十八章 果蝇形态,行为和生态的快速进化

第十九章 古老却迅速:真菌交配基因和交配系统的快速进化

第四部分 病原体和宿主

第二十章 天然免疫基因的快速进化

第二十一章 鼠疫病原体的快速进化

第二十二章 人疟疾易感性的红细胞特定基因的进化

第五部分 从基因表达到发育到物种形成

第二十三章 基因表达的快速进化

第二十四章 发育进化中的变异率:系统发生的角度

第二十五章 自然杂交是快速进化的催化剂

第二十六章 传粉引起的植物有性生殖隔离的快速进化

第二十七章 生殖系统基因组学和物种形成

索引

(闫俊杰)