分子群體遺傳學
Ⅰ 遺傳學與分子生物學的區別與聯系
兩個學科都是分子水平上的生物研究,分子遺傳學側重的是從分子水平對生物遺傳規律和遺傳現象的研究,而分子生物學是注重的生物在分子水平上的一些特徵和現象 。
遺傳學（Genetics）——研究生物的遺傳與變異的科學，研究基因的結構、功能及其變異、傳遞和表達規律的學科。遺傳學中的親子概念不限於父母子女或一個家族，還可以延伸到包括許多家族的群體，這是群體遺傳學的研究對象。遺傳學中的親子概念還可以以細胞為單位，離體培養的細胞可以保持個體的一些遺傳特性，如某些酶的有無等。對離體培養細胞的遺傳學研究屬於體細胞遺傳學。遺傳學中的親子概念還可以擴充到DNA脫氧核糖核酸的復制甚至mRNA的轉錄，這些是分子遺傳學研究的課題。
遺傳學的研究范圍包括遺傳物質的本質、遺傳物質的傳遞和遺傳信息的實現三個方面。遺傳物質的傳遞包括遺傳物質的復制、染色體的行為、遺傳規律和基因在群體中的數量變遷等。
分子生物學是在分子水平上研究生命現象的科學。通過研究生物大分子(核酸、蛋白質)的結構、功能和生物合成等方面來闡明各種生命現象的本質。研究內容包括各種生命過程。比如光合作用、發育的分子機制、神經活動的機理、癌的發生等。
Ⅱ 分子群體遺傳學的作者介紹
根井正利博士（Masatoshi Nei），美國全美科學院院士和國家工程院院士，國際著名分子進化學家與遺傳學家，美國賓夕法尼亞州州立大學教授，日本遺傳學會和日本人類遺傳學會名譽會員。
簡歷：
1931年1月2日出生於日本。
1953年日本宮崎大學農學系畢業；
1959年日本京都大學農學系獲農學博士學位；
1958-1962年呈京都大學助教；
1962-1969年呈日本放射醫學綜合研究所研究員及遺傳第二研究室主任；
1969-1972年呈美國Brown大學生物醫學部副教授，教授；
1983年與Walter M. Fitch共同創辦《Molecular Biology and Evolution》
1972-1990年呈美國得克薩斯大學生物醫學院教授；
1989年呈日本遺傳學會外籍名譽會員；
1990年-至今呈美國賓夕法尼亞州立大學分子進化遺傳學研究所所長・教授；
1993年創立國際分子生物學與進化學會
1997年呈全美科學院院士
2002年獲國際生物學獎；
2006年獲美國遺傳學會摩爾根獎
業績：
根井正利教授，長期從事群體遺傳學與分子進化學的理論研究，研究成果豐碩，對該領域發展作出了重要的貢獻與推動作用。特別是在應用分子進化的數據分析的統計學方法的開發方面卓有成就，尤其是計測群體間遺傳距離的統計量（根井遺傳距離），計測群體分化程度的GST 或FST統計量，用於建成分子系統樹的近鄰結合法（與斎藤成也共同開創）的開創性成就，對分子進化生物學的誕生・確立・発展有重大貢獻，廣受推崇。關於進化過程的機制,根井提出了著名的」新突變學說」,盡管該學說至今仍有爭論,但是它提出新的生物性狀可以通過突變而產生,自然選擇也可以適應環境。他採用最新的有關形態形成的分子遺傳學研究成果，繼承Thomas Morgan的遺傳理念而開創發展出現代版的摩爾根學說。該項學說與Fisher、 Haldane、Wright、Mayr發展的新達爾文主義相對抗。而最近有關支配嗅覺與免疫性等表現性狀的多重基因群的進化研究方面，取得了支持該學說的成果。根井正利總結運用分子生物學研究生物和人類進化成果，論證了分子人類學的基本原理。當前，根井正著重於重復基因的進化研究。
主要論著：
[1] Nei, M. Molecular Population Genetics and Evolution (American Elsevier Pub. Co., 1975) ISBN 0-44-410751-7.(中譯本《分子群體遺傳學與進化論》,由中國浙江省農業科學院王家玉研究員譯,1983年6月由中國農業出版社出版)
[2] Nei, M., and R. K. Koehn (eds). Evolution of Genes and Proteins (1983, Sinauer Associates, Inc., 1983) ISBN 0-87-893603-3.
[3] Nei, M. Molecular Evolutionary Genetics (Columbia University Press, 1987) ISBN 0-23-106321-0（分子進化遺伝學（培風館、1990年） ISBN 4-563-03887-3）
[4] Roychoudhury, A. K., and M. Nei. Human Polymorphic Genes: World Distribution (Oxford University Press, 1988) ISBN 0-19-505123-8
[5] Nei, M., and S. Kumar. Molecular Evolution and Phylogenetics (Oxford University Press, 2000) ISBN 0-19-513585-7（分子進化と分子系統學（培風館、2006年） ISBN 4-563-07801-8） （中譯本《分子進化與系統發育》由復旦大學生物多樣性研究所呂寶忠，鍾揚，高麗萍譯，2002年由中國高等教育出版社出版）
[6] Nei, M. (1972) Genetic distance between populations. American Naturalist. 106:283-291.
[7] Nei, M. (1973) Analysis of gene diversity in subdivided populations. Proceedings of National Academy of Sciences, USA. 70:3321-3323.
[8] Saitou, N. and M. Nei (1987) The neighbor-joining method: a new method for reconstructing phylogenetic trees. Molecular Biology and Evolution. 4:406-425
[9] Nei, M. (2005) Selectionism and neutralism in molecular evolution. Molecular Biology and Evolution. 22:2318-2342.
[10] Nei, M. (2007) The new mutation theory of phenotypic evolution. Proceedings of National Academy of Sciences, USA. 104:12235-12242.
Institute of Molecular
Evolutionary Genetics
The Pennsylvania State University
328 Mueller Lab
University Park, PA 16802
Telephone: (814) 863-7334
Fax: (814) 863-7336
Email: [email protected]
Ⅲ 分子群體遺傳學的全書目錄
<分子群體遺傳學與進化論>(中文版)全書目錄
第一章 緒論
第二章 生命進化史
2-1古生物學和比較形態學的證據
2-2分子生物學的證據
2-3生命的生化一致性
第三章 突變
3-1基因作用的基本過程
3-2DNA的變化方式
3-3突變與氨基酸替換
3-4突變對適合度的影響
3-5自發突變率
第四章 自然選擇及其效應
4-1自然選擇和數學模型
4-2群體的增長與調節
4-2-1連續時間模型
4-2-2離散世代模型
4-3具有恆定適合度的自然選擇
4-3-1單位點選擇
4-3-2多位點選擇
4-4競爭選擇
4-4-1單倍體模型
4-4-2二倍體模型
4-4-3多位點選擇
4-5基因替換所需的生殖力超過量
4-6平衡基因頻率
4-6-1有害基因的突變-選擇平衡
4-6-2平衡選擇
第五章 有限群體中的突變基因
5-1基因頻率的隨機變化：離散過程
5-1-1馬爾可夫（Markov）鏈法
5-1-2基因頻率方差與雜合度
5-1-3有效群體大小
5-2擴散近似法
5-2-1擴散過程的基本方程式
5-2-2基因頻率的瞬變分布
5-3群體內的基因替換
5-3-1突變基因的固定概率
5-3-2基因替換率與平均替換時間
5-3-3突變基因的固定時間與消失時間
5-3-4突變基因的首次到達時間與壽命
5-4基因頻率的穩定分布
5-4-1一般公式
5-4-2具有遷移的中性基因
5-4-3突變與選擇
5-4-4中性突變
5-4-5不可逆突變條件下的分布
5-5群體的遺傳分化
5-5-1有遷移的分化
5-5-2完全隔離下的基因分化
第六章 自然群體中的遺傳變異
6-1引言
6-2基因變異的測量
6-3群體內的基因多樣度
6-3-1酶位點和蛋白質位點
6-3-2血型位點和其它位點
6-4亞群的基因多樣度
6-5蛋白質多態性的保持機制
6-5-1超顯性假說
6-5-2其它類型的平衡選擇
6-5-3中性突變
6-5-4選擇產生的過渡多態性
第七章 群體的分化與物種形成
7-1遺傳距離的測定
7-2群體間的基因分化：一般理論
7-2-1完全隔離
7-2-2遷移效應
7-3族間和種間的基因差異
7-4近緣生物的系統發育
7-4-1進化時間
7-4-2系統樹
7-5物種形成機制
7-5-1隔離機制的分類
7-5-2生殖隔離的進化
7-5-3生殖隔離的建立速度
第八章 長期進化
8-1DNA的進化變異
8-1-1DNA含量
8-1-2DNA含量增長的進化機制
8-1-3新基因的形成
8-1-4重復DNA
8-1-5無功能DNA
8-2DNA中的核苷酸替換
8-2-1某些理論基礎
8-2-2DNA雜交
8-3蛋白質的氨基酸替換
8-3-1氨基酸替換率
8-3-2蛋白質之間的差異
8-3-3特定蛋白質的氨基酸替換率的恆定性
8-4系統樹
8-4-1密碼子或核苷酸替換數據
8-4-2免疫學數據
8-4-3同源蛋白質的系統發育
8-5適應進化與不適應進化
8-5-1分子進化機制
8-5-2進化的一種相——多態現象
8-5-3分子進化與形態變異
Ⅳ 群體遺傳學和分子流行病學的區別
（一）與傳統流行病學的區別1．研究的水平不同2．所解決的問題不同（二）與分子生物學的區別1．研究對象不同2．研究內容和方向有所不同
Ⅳ 分子群體遺傳學的介紹
<分子群體遺傳學與進化論>（英文版）是由美國著名遺傳學家根井正利先生所著，內原書名為,由浙江省農業科學容院的王家玉研究員，前後費時10年(1972-1982)翻譯完成，並於1983年由中國農業出版社出版發行。
Ⅵ 什麼是細胞遺傳，群體遺傳，輻射遺傳，毒理遺傳，分子遺傳，它們有什麼區別
細胞遺傳學是遺傳學與細胞學相結合的一個遺傳學分支學科。研究對象主要是真核生物，特別是包括人類在內的高等動植物。
早期的細胞遺傳學著重研究分離、重組、連鎖、交換等遺傳現象的染色體基礎以及染色體畸變和倍性變化等染色體行為的遺傳學效應，並涉及各種生殖方式如無融合生殖、單性生殖以及減數分裂驅動等方面的遺傳學和細胞學基礎。以後又衍生出一些分支學科，研究內容進一步擴大。
18世紀末，孟德爾定律被重新發現後不久，美國細胞學家薩頓和德國實驗胚胎學家博韋里各自在動植物生殖細胞的減數分裂過程中發現了染色體行為與遺傳因子行為之間的平行關系，認為孟德爾所設想的遺傳因子就在染色體上，這就是所謂的薩頓—博韋里假說或稱遺傳的染色體學說。
在1901～1911年間美國細胞學家麥克朗、史蒂文斯和威爾遜等先後發現在直翅目和半翅目昆蟲中雌體比雄體多了一條染色體，即 X染色體，從而揭示了性別和染色體之間的關系。
1902～1910年英國遺傳學家貝特森等把孟德爾定律擴充到雞兔等動物和香豌豆等植物中，並且創造了一系列遺傳學名詞：遺傳學、同質結合、異質結台、等位基因、相引和相斥等，奠定了孟德爾遺傳學的基礎。
從1910年到20年代中期，美國遺傳學家摩爾根、布里奇斯和斯特蒂文特等用果蠅作為研究材料，用更為明確的連鎖和交換的概念代替了相引和相斥，發展了以三點測驗為基礎的基因定位方法，證實了基因在染色體工作線性排列，從而使遺傳的染色體學說得以確立。細胞遺傳學便在這一基礎上迅速發展。
從細胞遺傳學衍生的分支學科主要有體細胞遺傳學——主要研究體細胞，特別是離體培養的高等生物體細胞的遺傳規律；分子細胞遺傳學——主要研究染色體的亞顯微結構和基因活動的關系；進化細胞遺傳學——主要研究染色體結構和倍性改變與物種形成之間的關系；細胞器遺傳學——主要研究細胞器如葉綠體、線粒體等的遺傳結構；醫學細胞遺傳學，這是細胞遺傳學的基礎理論與臨床醫學緊密結合的新興邊緣科學，研究染色體畸變與遺傳病的關系等，對於遺傳咨詢和產前診斷具有重要意義。
孟德爾定律揭示了以有性生殖為基礎的遺傳學規律。但是生物界中還存在著各種不同的生殖方式，例如無融合生殖、孤雌生殖、孤雄生殖。在通過這些生殖方式得到的子代中，性狀比例不符合孟德爾比例。此外在一般有性生殖過程中也可能出現不符合孟德爾定律的現象，例如減數分裂驅動這些現象的研究同樣屬於細胞遺傳學范疇。
細胞遺傳學是遺傳學中最早發展起來的學科，也是最基本的學科。其他遺傳學分支學科都是從它發展出來的，細胞遺傳學中所闡明的基本規律適用於包括分子遺傳學在內的一切分支學科。
Ⅶ 群體遺傳學五個內容
1 群體遺傳學中的幾個基本概念
2 群體的遺傳平衡
2.1 Hardy-Weinberg定律
2.1.1一對等位基因的群體平衡
2.1.2 復等位基因的群體平衡
2.1.3 伴性基因的遺傳平衡
2.2 影響遺傳平衡的因素：選擇、突變、遷移、遺傳漂變
3. 物種形成與進化
3.1 物種形成 （突變、自然選擇和隔離）
3.1.1 隔離在物種形成中的作用：地理隔離、生態隔離、生殖隔離
3.2 分子水平的中性突變學說
3.3 物種形成的方式：漸變式、爆發式、人工合成新種
3.4 生物進化
3.4.1 自然選擇是生物進化的動力
3.4.2 基因突變是不定向的，自然選擇是定向的
3.4.3分子種系發生
Ⅷ 群體遺傳學分析從分子演化角度闡述其是否具有生物學功能
綜合以處理基因頻度變化的群體遺傳學的模型或包括適應度的適應「戰略」分析，來推斷各種社會行為適應進化條件的研究，對野外的動物觀察資料進行比較研究，以了解其與理論推斷的符合程度（參見ESS、群體選擇、血緣選擇、包括適應度）。以進化論的觀點研究動物的社會行為、種群的大小和組織功能（或適應意義）的習性學分支。1975年出版的E.O.威爾遜的《社會生物學：新的綜合》一書概括了這一研究領域的全貌。包括：動物學、植物學、微生物學、古生物學等；依研究內容，分為分類學、解剖學、生理學、細胞學、分子生物學、遺傳學、進化生物學、生態學、生物進化學等；從方法論分為實驗生物學與系統生物學等體系。生物學(Biology)，簡稱生物，是自然科學六大基礎學科之一。研究生物的結構、功能、發生和發展的規律。以及生物與周圍環境的關系等的科學。生物學源自博物學，經歷實驗生物學、分子生物學而進入了系統生物學時期。
Ⅸ 群體遺傳學的發展歷程
群體遺傳學最早起源於英國數學家哈迪和德國醫學家溫伯格於1908年提出的遺傳平衡定律。以後，英國數學家費希爾、遺傳學家霍爾丹(Haldane JBS)和美國遺傳學家賴特(Wright S)等建立了群體遺傳學的數學基礎及相關計算方法，從而初步形成了群體遺傳學理論體系，群體遺傳學也逐步發展成為一門獨立的學科。群體遺傳學是研究生物群體的遺傳結構和遺傳結構變化規律的科學，它應用數學和統計學的原理和方法研究生物群體中基因頻率和基因型頻率的變化，以及影響這些變化的環境選擇效應、遺傳突變作用、遷移及遺傳漂變等因素與遺傳結構的關系，由此來探討生物進化的機制並為育種工作提供理論基礎。從某種意義上來說， 生物進化就是群體遺傳結構持續變化和演變的過程， 因此群體遺傳學理論在生物進化機制特別是種內進化機制的研究中有著重要作用。
在20世紀60年代以前，群體遺傳學主要還只涉及到群體遺傳結構短期的變化，這是由於人們的壽命與進化時間相比極為短暫，以至於沒有辦法探測經過長期進化後群體遺傳的遺傳變化或者基因的進化變異，只好簡單地用短期變化的延續來推測長期進化的過程。而利用大分子序列特別是DNA序列變異來進行群體遺傳學研究後，人們可以從數量上精確地推知群體的進化演變， 並可檢驗以往關於長期進化或遺傳系統穩定性推論的可靠程度。同時， 對生物群體中同源大分子序列變異式樣的研究也使人們開始重新審視達爾文的以「自然選擇」為核心的生物進化學說。20世紀60年代末、70年代初，Kimura、King和Jukes相繼提出了中性突變的隨機漂變學說: 認為多數大分子的進化變異是選擇性中性突變隨機固定的結果。此後，分子進化的中性學說得到進一步完善，如Ohno關於復制在進化中的作用假說: 認為進化的發生主要是重復基因獲得了新的功能，自然選擇只不過是保持基因原有功能的機制；Britten甚至推斷幾乎所有的人類基因都來自於古老的復制事件。盡管中性學說也存在理論和實驗方法的缺陷， 但是它為分子進化的非中性檢測提供了必要的理論基礎。「選擇學說」和「中性進化學說」仍然是分子群體遺傳學界討論的焦點。
研究進展
於DNA序列變異檢測手段的實驗分子群體遺傳學研究始於1983年， 以Kreitman發表的「黑腹果蠅的乙醇脫氫酶基因位點的核苷酸多態性」一文為標志。以植物為研究對象的實驗分子群體遺傳學論文最早發表於20世紀90年代初期， 但是由於當時DNA測序費用昂貴等原因， 植物分子群體遺傳學最初發展比較緩慢， 隨著DNA測序逐漸成為實驗室常規的實驗技術之一以及基於溯祖理論的各種計算機軟體分析程序的開發和應用， 實驗分子群體遺傳學得到了迅速的發展， 相關研究論文逐年增多， 研究的植物對象主要集中在模式植物擬南芥(Arabidopsis thaliana (L.) Heynh.)及重要的農作物如玉米(Zea mays L.)、大麥(Hordeum vulgare L.)， 水稻(Orazy sativa L.)、高粱(Sorghum bicolor L.)、向日葵(Helianthus annuus L.)等上。其研究內容涵蓋了群體遺傳結構(同源DNA分化式樣)、各種進化力量如突變， 重組，連鎖不平衡、選擇等對遺傳結構的影響、群體內基因進化方式(中性或者適應性進化)、群體間的遺傳分化及基因流等。同時， 通過對栽培物種與野生祖先種或野生近緣種的DNA多態性比較研究， 分子群體遺傳學在研究作物馴化的遺傳學原因及結果等也取得了重要的進展， 如作物馴化的遺傳瓶頸， 人工選擇對馴化基因核苷酸多態性的選擇性清除(selective sweep)作用等等。
群體遺傳學的研究基礎是DNA序列變異。同源DNA序列的遺傳分化程度是衡量群體遺傳結構的主要指標， 其分化式樣則是理解群體遺傳結構產生和維持的進化內在驅動力諸如遺傳突變、重組、基因轉換的前提。隨著DNA測序越來越快捷便利及分子生物學技術的飛速發展， 越來越多的全基因組序列或者基因序列的測序結果被發表， 基因在物種或群體中的DNA多態性式樣也越來越多地被闡明。
植物中， 對擬南芥和玉米基因組的DNA多態性的調查最為系統，研究報道也較多。例如， Nordborg等對96個樣本組成的擬南芥群體中的876個同源基因片段(0.48 Mbp)的序列單核苷酸多態性進行了調查， 共檢測到17 000多個SNP， 大約平均每30 bp就存在1個SNP位點。而Schmid等的研究結果顯示: 擬南芥基因組核甘酸多態性平均為0.007( W)。Tenaillon等對22個玉米植株的1號染色體上21個基因共14 420 bp序列的分析結果顯示玉米具有較高的DNA多態性(1SNP/27.6 bp、 =0.0096)。Ching等研究顯示: 36份玉米優系的18個基因位點的非編碼區平均核苷酸多態性為1SNP/31 bp， 編碼區平均為1SNP/124 bp， 位點缺矢和插入則主要出現在非編碼區。此外， 其他物種如向日葵、馬鈴薯(Solanum tuberosum)、高粱、火矩松(Pinus taeda L.)、花旗松(Douglas fir)等中部分基因位點的DNA多態性也得到調查， 結果表明不同的物種的DNA多態性存在較大的差異。