Principles of Population Genetics, Fourth Edition

Principles of Population Genetics, Fourth Edition pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

出版者:Sinauer Associates, Inc.
作者:Daniel L. Hartl
出品人:
页数:545
译者:
出版时间:2007
价格:USD 102.95
装帧:Hardcover
isbn号码:9780878933082
丛书系列:
图书标签:
  • Genetics
  • 生物
  • Population
  • 进化
  • 生物信息學
  • 数学
  • genetics
  • 生物学
  • Population Genetics
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  • Molecular Biology
  • Quantitative Genetics
  • Natural Selection
  • Genetic Variation
  • Speciation
  • Inheritance
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具体描述

This thoroughly updated Fourth Edition provides a balanced presentation of theory and observation. It introduces the principles of genetics and statistics that are relevant to population studies, and examines the forces affecting genetic variation from the molecular to the organismic level. Integrated throughout the book are descriptions of molecular methods used to study variation in natural populations, as well as explanations of the relevant estimation theory using actual data.

遗传学前沿:跨越物种的基因组动态 图书简介 本书深入探索了现代遗传学、进化生物学以及群体基因组学交叉领域的前沿课题,旨在为读者构建一个关于生命在时间和空间尺度上如何演变的全面认知框架。与侧重于经典群体遗传学模型推导和基本概念阐述的传统教材不同,本书将焦点置于当代基因组学技术如何革新我们对自然选择、遗传漂变、物种形成以及适应性进化的理解。 全书结构围绕“从基因到生态系统,再到物种演化史”的逻辑主线展开,内容高度整合了理论生物学、生物信息学和实验分子生物学的前沿发现。我们不满足于解释“是什么”,更致力于解析“如何发生”以及“在何种条件下最有可能发生”。 第一部分:基因组的微观结构与变异的起源 本部分着重于解析驱动群体演化(Population Evolution)的最小单位——基因组变异——的生成机制和结构特征。我们详尽讨论了突变(Mutation)的速率、类型及其在不同生物体生活史策略中的差异。 1.1 现代测序技术与变异发现的革命: 摒弃对经典电泳和传统测序的冗长描述,本书直接切入第三代和第四代测序技术(如PacBio HiFi、Oxford Nanopore)在捕获结构变异(Structural Variations, SVs)方面的能力。我们将分析长读长测序如何揭示重复序列、基因组重排(如易位、倒位)在物种隔离和新功能获得中的作用,这些是经典小规模SNP分析难以触及的领域。 1.2 表观遗传景观的动态性: 我们超越了DNA序列本身,深入探讨了表观遗传修饰(如DNA甲基化、组蛋白修饰、染色质可及性)在短期环境压力响应中的作用。重点讨论了跨代遗传(Transgenerational Epigenetic Inheritance)的分子机制及其在快速适应性反应中对传统遗传漂变理论的修正和补充。 1.3 重组率的非随机性与功能性区域: 详细分析了基因组中重组热点和冷点的形成机制,探讨了在基因组的不同区域(如基因间区、内含子、调控元件)选择压力和遗传漂变作用的差异化体现。特别关注了选择性清除如何塑造功能性基因组区域的遗传多样性模式。 第二部分:选择、漂变与适应的尺度效应 本部分将理论建模与大规模群体基因组数据相结合,探究选择和漂变的相互作用在不同时间尺度和空间尺度上的表现。 2.1 适应性进化的识别与量化: 重点介绍选择扫描(Selective Sweeps)的信号检测,包括Fst异常值、Tajima's D、iHS等统计量的应用。但更深入地,我们引入了多位点选择(Ploytropic Selection)和弱选择/频繁选择模型,讨论如何在复杂基因组背景下区分古老适应与近期(如人类活动驱动的)适应事件。 2.2 基因流与种群结构的高分辨率分析: 利用分子方差分析(AMOVA)和基于模型的聚类方法(如ADMIXTURE的贝叶斯推断)来量化地理隔离和生态隔离。核心讨论了隔离-分化-汇合(Isolation-Drift-Flow, IDF)模型,并将其应用于评估河流、山脉或栖息地碎片化对基因库连续性的影响。 2.3 有效种群规模(Ne)的生态学解释: 不仅停留在计算$N_e$,本书强调将$N_e$与繁殖成功率、存活率波动、亲缘关系结构等生态学参数关联起来。通过分析古DNA数据(aDNA)揭示过去数万年间的$N_e$波动,来预测未来气候变化下物种的脆弱性。 第三部分:物种形成、基因组冲突与宏观演化 本部分将视角提升至物种层次,探讨隔离机制、基因组间相互作用以及宏观演化趋势。 3.1 隔离的分子机制与生殖隔离的建立: 详细阐述了生殖隔离(Reproductive Isolation)的层次结构。着重分析了后合子隔离(Postzygotic Isolation),特别是X染色体效应(如Haldane's Rule)和雄性不育机制的遗传基础,探讨遗传不相容性(Incompatibility)在快速分化中的角色。 3.2 基因组冲突:驱动演化的“内战”: 深入解析了基因组冲突理论,特别是父本/母本基因冲突(Parental Conflict)和超雄性基因组(Hmr/Hmr)冲突如何通过驱动配子选择和快速的基因家族扩张/收缩来加速物种分化。本书讨论了这些内部压力如何作用于基因组的特定区域,形成选择的“热区”。 3.3 水平基因转移与基因组的模块化: 探讨水平基因转移(Horizontal Gene Transfer, HGT)在细菌、古菌乃至真核生物(如线粒体和叶绿体的起源)中的重要性。分析HGT如何绕过垂直演化路径,快速导入新的代谢通路或抗性基因,从而重塑物种的生态功能边界。 结语:大数据时代的理论与实践整合 全书的论述始终贯穿着对“大数据驱动的演化生物学”的强调。读者将学习如何批判性地评估来自不同组学层面的数据——从转录组的表达适应到全基因组的重构——并将这些数据整合到统一的演化框架中。本书特别关注了计算模型的局限性以及如何设计实验(如共同进化实验、定向选择实验)来验证基于观察数据的演化推论。 本书适用于高年级本科生、研究生以及所有希望深入了解当代群体遗传学、计算生物学和演化基因组学研究方向的专业人士。它需要的读者具备扎实的分子生物学和基础统计学背景。

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读后感

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用户评价

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这本书的排版和图表设计,可以说是教科书制作的典范。我必须承认,很多科学著作因为内容过于专业,常常在视觉呈现上显得乏味,但这本第四版完全避免了这种情况。色彩的运用非常克制且恰到好处,辅助图表并非简单的线条勾勒,而是精心设计的示意图,它们往往能将一个复杂的动态过程凝练在一张图上。比如,描述迁移(Gene Flow)对局部种群分化的影响时,书中那个三维的频率演变图,清晰地展示了异质性环境下种群间相互作用的微妙平衡。更值得称赞的是,每一章末尾的习题设计也极为巧妙,它们并非简单的知识点复述,而是要求读者进行小规模的模拟或推理,这极大地锻炼了读者的分析能力。它迫使你跳出死记硬背的怪圈,真正去“玩转”这些遗传学概念,而不是被它们所束缚。这种注重动手能力和批判性思维的培养,是这本书在我心中独占鳌头的重要原因。

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坦白说,这本书的阅读体验是渐进式的,它需要耐心,但回报是巨大的。它的语言风格介于学术论文和优秀的科普读物之间——精确、专业,但又充满逻辑的流畅性。在处理那些涉及历史演变和理论竞争的章节时,作者展现出一种近乎叙事的魅力,将种群遗传学从一个静态的知识体系,描绘成一个不断自我修正、充满活力和争议的科学前沿。例如,在讨论“近交不合”的遗传机制时,作者不仅清晰地罗列了显性有害等位基因的累积效应,还追溯了早期学者们对这一现象的不同解释路径和实验证据的建立过程。这种对科学史和理论发展脉络的梳理,让读者能更深刻地理解现今主流观点的形成基础。它教授的不仅仅是“是什么”,更是“为什么是这样”。对于严肃的学习者而言,这种深度挖掘的阅读体验是无可替代的,它让知识的获取过程本身也成为一种智力上的享受。

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作为一名长期关注生物学前沿的爱好者,我发现这本书在处理“前沿与传统”的平衡上做得尤为出色。它没有盲目追逐最新的高深技术,但对传统模型的适用边界和局限性却进行了毫不留情的审视和探讨。书中对于“群体结构”(Population Structure)的讨论,从经典的Wright’s F统计量出发,自然地过渡到了现代分子标记(如SNPs)如何更精细地刻画亚群差异。这种无缝衔接,体现了作者对学科发展脉络的深刻洞察。它确保了读者既能理解那些构成了学科基础的经典理论,也不会对当前分子生态学和进化生物学研究的最新进展感到脱节。这本书给我的感觉是,它是一座坚实的桥梁,连接着种群遗传学的古典时代与信息时代。它既能作为一本严谨的教科书,也能作为一本持续翻阅的、能不断提供新视角的专业参考书。

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我对这本书的印象是,它在保持理论严谨性的同时,对“应用”的关注度也达到了一个新的高度。在现今这个大数据和高通量测序技术飞速发展的时代,纯粹的理论探讨已经远远不够了。这本书的后半部分,花了大篇幅讨论了如何将经典的种群遗传学模型应用于实际的保护生物学、人类疾病遗传学乃至农业育种中。例如,书中对“中性理论”的讨论,不仅仅停留在概念层面,还结合了大量的实际基因组数据进行验证和讨论,这种理论与实证的紧密结合,极大地增强了教材的说服力和现实意义。我特别欣赏作者对“复杂性”的处理方式——他们没有回避现实世界中的非理想条件,而是清晰地展示了模型是如何被修正和拓展以适应真实生态环境的。阅读过程中,我感觉自己不仅仅是在学习公式,更是在学习一种解决复杂生物学问题的思维方式。对于那些致力于将遗传学知识转化为实际应用的研究人员,这本书提供了坚实的理论基石和丰富的工具箱。

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这本关于种群遗传学原理的第四版教材,在我接触过的同类书籍中,无疑是一股清流。初拿到手时,我对厚重的篇幅有些望而却步,但翻开目录后,立刻被它系统而严谨的结构所吸引。作者对理论基础的阐述极其扎实,从孟德尔遗传定律的宏观视角,逐步深入到分子层面的基因频率变动。尤其是对于非随机交配、遗传漂变以及选择压力如何共同塑造种群基因库的论述,作者采用了非常直观的数学模型和案例分析,使得原本晦涩难懂的概念变得清晰易懂。我记得有一次,我为理解“有效种群规模”的复杂性而困扰,但书中对不同交配系统下 $N_e$ 计算方法的详细推导和图示说明,让我豁然开朗。它不仅仅是知识的堆砌,更像是一位经验丰富的导师在循循善诱,引导读者逐步构建起整个学科的知识框架。对于任何希望扎实掌握现代遗传学核心思想的研究生或资深本科生来说,这本书绝对是案头必备的参考书,它提供的深度和广度是其他入门读物难以比拟的。

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读的翻译版…emmm

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断断续续为了take home exam读的。很喜欢pop genetics的方向,有机会可以继续发展。

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断断续续为了take home exam读的。很喜欢pop genetics的方向,有机会可以继续发展。

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很喜欢pop gen方向,但是要暂时告别。这本入门强推。但pop gen方向与数学结合紧密,只读生物书是不够的。要多动手计算。此外这方向新东西太多,课本虽经典但难免不够用,要多读文献。

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读的翻译版…emmm

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