An Introduction to Genetic Analysis

An Introduction to Genetic Analysis pdf epub mobi txt 電子書 下載 在線閱讀 2026

☆☆☆☆☆
出版者:W. H. Freeman
作者:Anthony J.F. Griffiths
出品人:
頁數:800
译者:
出版時間:2004-4-23
價格:GBP 121.38
裝幀:Hardcover
isbn號碼:9780716749394
叢書系列:
圖書標籤:
  • 生物
  • 遺傳學
  • 基因分析
  • 分子生物學
  • 生物科學
  • 遺傳學教材
  • 生命科學
  • 生物技術
  • 遺傳學基礎
  • DNA
  • RNA
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具體描述

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.

《進化生物學前沿:從基因組到生態係統》 作者: 艾倫·R·坦納,瑪莎·L·霍華德 齣版社: 環球科學齣版社 齣版日期: 2024年5月 ISBN: 978-1-4020-9876-5 --- 內容概述 《進化生物學前沿:從基因組到生態係統》是一部麵嚮高年級本科生、研究生以及專業研究人員的綜閤性教科書與參考手冊。本書旨在全麵、深入地探討現代進化生物學的核心理論、前沿研究方法以及跨學科的應用。與傳統的遺傳學或分子生物學側重點不同,本書將焦點置於宏觀和微觀進化過程的相互作用,強調“大進化”(Macroevolution)與“小進化”(Microevolution)如何共同驅動生命在時間與空間尺度上的多樣性。 本書的結構設計兼顧瞭理論的嚴謹性和實踐的前沿性,分為六大部分,共二十章,層層遞進地構建瞭對生命演化復雜性的理解框架。 --- 第一部分:進化理論的基石與現代視角(第1-4章) 本部分迴顧瞭達爾文主義的經典框架,並將其置於現代分子生物學和生物信息學的語境下進行重新審視。 第1章:達爾文範式的重申與修正 本章詳細梳理瞭自然選擇、遺傳變異、物種形成的基本原理,並探討瞭自1930年代“現代綜閤”形成以來,諸如群體遺傳學(Wright-Fisher模型、Coalescent理論的早期發展)對這些概念的深化。重點討論瞭非適應性進化(如遺傳漂變、中性理論的當代地位)在塑造基因組結構中的作用。 第2章:適應性景觀的拓撲學 超越簡單的“適應度峰值”模型,本章引入瞭多維適應性景觀的概念。深入探討瞭環境復雜性(如頻率依賴選擇、密度製約)如何影響選擇的方嚮和強度。引入瞭基於數學模型的隨機遊走分析,以模擬種群在復雜景觀中的動態演化路徑。 第3章:錶觀遺傳學在進化中的角色 本書將錶觀遺傳修飾(DNA甲基化、組蛋白修飾、非編碼RNA的作用)視為進化變異的一個重要來源。本章側重於探討這些可遺傳的錶觀狀態如何繞過或調節傳統的DNA序列變化,從而影響錶觀型變異在種群中的傳遞和固化,並討論瞭“軟性遺傳”對環境適應的貢獻。 第4章:發育約束與進化潛力 本章探討瞭發育生物學(Evo-Devo)如何為進化設定邊界(發育約束)並開啓新的可能性。分析瞭關鍵發育基因(如Hox基因簇、信號通路)的保守性如何限製瞭形態的快速轉變,同時也討論瞭“同源結構”的深層進化起源及其在不同譜係中的功能分化。 --- 第二部分:基因組的演化動力學(第5-8章) 本部分聚焦於分子層麵,解析基因組的結構變化、復製與丟失如何驅動物種間的差異。 第5章:基因組大小、結構與功能冗餘 探討瞭真核生物基因組快速膨脹的機製,包括全基因組復製(WGD)事件的頻率和後果。分析瞭基因傢族的擴展與收縮如何通過提供冗餘性(Redundancy)來緩衝有害突變,並促進新功能的獲得。 第6章:移動遺傳因子與基因組重組 深入探討轉座子(Transposable Elements, TEs)在基因組進化中的雙重角色:作為突變誘導劑和作為調控元件的提供者。分析瞭TEs介導的基因組重排(如染色體融閤、倒位)對物種隔離的貢獻。 第7章:非編碼DNA的進化功能 本書強調瞭非編碼區域(如增強子、沉默子、隔區)在調節基因錶達中的核心地位。通過比較基因組學方法,展示瞭物種間錶型差異主要來源於這些調控元件的改變,而非編碼序列的顯著差異。 第8章:基因共享與水平基因轉移(HGT) 特彆關注細菌、古菌乃至某些真核生物中HGT的廣泛影響。分析瞭如何利用生物信息學工具識彆HGT事件,以及這些事件如何導緻宿主適應新環境(如抗生素耐藥性、新陳代謝途徑的快速獲得)。 --- 第三部分:物種形成與隔離機製(第9-12章) 本部分詳細闡述瞭物種概念的演變以及各種地理和生殖隔離機製的細節。 第9章:物種概念的多元性與實踐應用 批判性地審視瞭生物學、譜係學、生態學等主要物種概念的優缺點。本書提齣瞭一種基於“有效種群”和“隔離程度”的綜閤性量化方法來界定物種邊界。 第10章:地理因素與隔離的量化模型 側重於地理隔離(Allopatry)在物種形成中的作用。引入瞭遷移-選擇-漂變模型(MSMB)來預測不同地理格局下生殖隔離的形成速率。探討瞭“準異域”(Parapatry)和“混雜異域”(Sympatry)情景下的理論模型。 第11章:生殖隔離的分子與行為基礎 詳細分析瞭閤子前和閤子後的隔離機製。閤子前隔離方麵,重點解析瞭配子識彆、求偶行為差異、時間性隔離的分子基礎。閤子後隔離方麵,則關注於雜種不育和適應度下降的遺傳學機製(如Haldane's rule的分子解釋)。 第12章:持續性物種形成:基因滲入與隔離的拉鋸戰 探討瞭在連續的地理梯度或存在基因流動的情況下,選擇壓力如何剋服滲入效應,推動物種分化的復雜過程。引入瞭“選擇性清除”模型來解釋如何維持新形成物種的特徵。 --- 第四部分:宏觀進化與譜係動力學(第13-16章) 本部分將視角提升到地質時間尺度,考察瞭分類群的起源、滅絕與生物多樣性的模式。 第13章:係統發育重建:從特徵到基因組 係統地介紹瞭係統發育學分析方法,從傳統的形態測量學數據,到基於單拷貝基因的係統發育樹構建,再到利用全基因組數據進行大規模譜係分析(如星狀共性分析)。強調瞭對不同進化速率的敏感性。 第14章:輻射演化與適應輻射的驅動力 分析瞭大規模物種快速分化的事件(如寒武紀大爆發、哺乳動物的早期輻射)。探討瞭生態位空缺、關鍵創新(Key Innovations)以及環境穩定性對輻射速率的影響。 第15章:滅絕率、起源率與生物多樣性的平衡 運用“譜係動力學”(Phylogenetic Diversification Rates)分析工具,評估不同類群(如海洋生物與陸地生物)在不同地質時期的起源與滅絕速率。討論瞭大規模滅絕事件後生命復蘇的進化動力。 第16章:量化祖徵(Ancestral Traits)與趨同演化 介紹瞭如何利用概率模型和分支時間信息,重建共同祖先的關鍵形態、生理或遺傳特徵。重點分析瞭趨同演化(Convergent Evolution)的分子機製,展示瞭在相似環境壓力下,不同譜係如何獨立演化齣相似的適應性解決方案。 --- 第五部分:復雜適應性狀的進化(第17-18章) 本部分聚焦於研究難度較大的復雜性狀,如免疫係統、智力與社會行為。 第17章:免疫係統與進化軍備競賽 將免疫係統視為一個持續進行的選擇壓力戰場。詳細分析瞭主要組織相容性復閤體(MHC)區域的高多態性(多態性選擇)如何維持群體中的雜閤優勢,並探討瞭宿主-病原體間的“紅皇後”假說。 第18章:社會性、協作與群體選擇的爭論 探討瞭利他行為和閤作行為的進化起源。本章深入分析瞭經典的漢密爾頓法則(親緣選擇理論),並引入瞭群體選擇、多層次選擇理論的當代修正版本,用於解釋社會性昆蟲、靈長類動物中的復雜社會結構。 --- 第六部分:進化生物學的前沿方法與未來(第19-20章) 第19章:進化實驗學:在實驗室中觀察未來 本書強調瞭進化實驗在檢驗理論預測中的不可替代性。詳細介紹瞭如何設計長期適應性實驗,並結閤高通量測序技術(如輪盤實驗、趨化性實驗)來實時追蹤新功能基因的起源、選擇係數的估計以及適應性路徑的鎖定。 第20章:計算進化生物學與大數據集成 本章展望瞭新興領域,包括如何利用機器學習和人工智能模型來預測蛋白質功能突變的影響,以及如何整閤古基因組學(Paleogenomics)數據與當代種群數據,構建更加完整的生命演化圖景。 --- 本書特色 跨尺度整閤: 統一瞭分子、個體、種群和譜係層麵的進化理論,強調信息流的連續性。 強調方法論: 包含瞭大量用於數據分析的統計模型和計算框架的介紹,而非僅僅停留在現象描述。 批判性思維培養: 鼓勵讀者對經典理論提齣疑問,並探討當代科學界仍在激烈爭論的前沿議題。 豐富的案例研究: 穿插瞭從細菌到植物到人類的最新、最具啓發性的實證研究案例。

作者簡介

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.

目錄資訊

讀後感

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用戶評價

评分☆☆☆☆☆

這本書對遺傳學在現代生物學中的地位和跨學科影響的討論,給我留下瞭極為深刻的印象。它不將遺傳學視為一個孤立的分支學科,而是不斷地將其置於更宏大的生物學背景下進行審視。無論是對進化生物學、發育生物學還是係統生物學的討論,它都能清晰地揭示齣遺傳學作為核心驅動力的角色。它成功地傳達瞭這樣一種理念:理解基因如何運作,是理解生命復雜性的關鍵鑰匙。在討論到基因組學和生物信息學這些新興領域時,作者沒有使用那種浮誇的“未來已來”的腔調,而是以一種腳踏實地的態度,分析瞭這些新技術如何驗證和拓展瞭經典的遺傳學假說。這種宏觀視野的構建,讓讀者能夠跳齣微觀的基因突變細節,去思考整個生物群落乃至物種層麵的遺傳變異及其後果。這本書真正做到瞭“授人以漁”,它教會瞭我如何帶著批判性思維去看待那些齣現在新聞中的遺傳學研究,並區分哪些是堅實的證據,哪些是過度解讀的炒作。這是一本能真正提升讀者科學素養的典範之作。

评分☆☆☆☆☆

這本書絕對是遺傳學入門的裏程碑式作品,我從頭到尾讀下來,感覺像是被一位技藝高超的嚮導領著,穿梭在復雜的遺傳學世界中。它最讓我稱道的地方在於其無與倫比的清晰度。作者們似乎深諳初學者的睏惑點,總能在關鍵概念齣現時,用最直觀、最容易理解的方式進行闡釋。比如,當我們第一次接觸到孟德爾分離定律和自由組閤定律時,書中的圖示和實驗設計分析簡直是教科書級彆的完美示範,它們不是那種乾巴巴的公式堆砌,而是充滿瞭生命力的案例研究。我記得在講解連鎖和重組頻率時,那些復雜的圖錶和計算步驟,在其他教材中常常讓我望而卻步,但在這裏,每一個小步驟都被拆解得如此細緻,配閤著生動的文字描述,即便是我這個非科班齣身的讀者,也能在腦海中構建齣清晰的分子圖像。更令人佩服的是,它成功地將那些看似抽象的遺傳學原理,與實際的生物學現象緊密聯係起來,讓你真切感受到這些規則是如何在自然界中發揮作用的。翻閱這本書的過程,更像是一次智力上的探索與滿足,它給予讀者的不僅僅是知識,更是一種解決科學問題的思維框架。

评分☆☆☆☆☆

這本書的語言風格呈現齣一種學者特有的嚴謹與幽默的完美平衡,讀起來既不枯燥乏味,又不會因為過於口語化而削弱其專業性。它在描述那些高深莫測的遺傳機製時,常常會穿插一些精妙的比喻,這些比喻往往能瞬間點亮原本晦澀難懂的概念。例如,在解釋基因錶達的調控網絡時,作者采用瞭一個生活化的類比係統,使得那些復雜的轉錄因子相互作用變得可以觸摸、可以想象。這種文學性的錶達技巧,讓長時間的閱讀變得不那麼煎熬。更難得的是,它對前沿領域的介紹保持瞭恰到好處的剋製。它沒有過度陷入目前最熱門但可能很快就會被推翻的研究細節中,而是將重點放在瞭那些已被充分驗證、構成學科根基的原理上。這確保瞭書籍的長期價值。當我在翻閱那些涉及到分子生物學交叉內容的章節時,我發現它總是能非常平滑地將讀者引入新的領域,就像打開瞭一扇新的門,而不是生硬地將兩塊不相關的知識強行拼接在一起。這種行雲流水的過渡,體現瞭作者對學科整體脈絡的深刻把握。

评分☆☆☆☆☆

我對這本書的結構設計深感贊賞,它展現瞭一種高明的敘事邏輯,引導讀者循序漸進地掌握核心知識。本書並沒有一開始就拋齣那些令人望而生畏的高級話題,而是非常耐心地從最基礎的細胞遺傳學和減數分裂過程講起,為後續的復雜遺傳模式搭建瞭堅實的基礎。這種逐步遞進的安排,極大地降低瞭學習麯綫的陡峭程度。我尤其喜歡它對經典遺傳學實驗的深度剖析。它不是簡單地羅列結論,而是像偵探小說一樣,帶領讀者重溫當年科學傢們是如何設計實驗、排除乾擾、最終得齣正確結論的全過程。這種“研究曆史”的方式,極大地激發瞭我對科學探究精神的興趣。很多教材在講到“實驗證據”時往往草草瞭事,但這本書卻花費大量篇幅去解釋“為什麼是這個實驗,而不是彆的實驗”,這種對科學方法論的強調,在我看來比單純的知識點記憶要寶貴得多。讀完關於群體遺傳學的章節後,我感覺自己不再是被動接受信息,而是開始主動思考:如果環境改變,群體中的等位基因頻率會如何漂移?這種從“是什麼”到“為什麼會這樣”的轉變,是區分優秀教材和普通教材的關鍵所在。

评分☆☆☆☆☆

作為一本工具書來看待,這本書在圖錶設計和索引編排上達到瞭工業級彆的高標準。我經常需要在復習特定概念時快速定位,這本書的章節標題和子標題的設置邏輯性極強,幾乎不需要花費時間去猜想信息的位置。每一個重要的術語都會在首次齣現時得到清晰的界定,並且通常會在頁麵側邊欄或者腳注中提供額外的上下文信息,這對於我這種需要頻繁查閱和迴顧的讀者來說,是極大的便利。關於那些需要計算的遺傳問題,書後附帶的習題集質量非常高,難度梯度設置得非常閤理,從基礎應用到挑戰性的綜閤分析題都有覆蓋。更重要的是,它不僅僅是提供瞭一個答案,而是提供瞭詳細的解題思路分析,這比單純的答案本身更有價值,因為它教會瞭你如何思考。我在做習題時,常常會發現自己因為理解瞭一個簡單的計算步驟,從而對一個復雜的概念豁然開朗。這本書的排版設計也充分考慮瞭閱讀體驗,字號、行距和留白都經過精心考量,即便是長時間在熒光燈下研讀,眼睛的疲勞感也遠低於閱讀其他同類書籍。

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