分子群体遗传学
Ⅰ 遗传学与分子生物学的区别与联系
两个学科都是分子水平上的生物研究,分子遗传学侧重的是从分子水平对生物遗传规律和遗传现象的研究,而分子生物学是注重的生物在分子水平上的一些特征和现象 。
遗传学（Genetics）——研究生物的遗传与变异的科学，研究基因的结构、功能及其变异、传递和表达规律的学科。遗传学中的亲子概念不限于父母子女或一个家族，还可以延伸到包括许多家族的群体，这是群体遗传学的研究对象。遗传学中的亲子概念还可以以细胞为单位，离体培养的细胞可以保持个体的一些遗传特性，如某些酶的有无等。对离体培养细胞的遗传学研究属于体细胞遗传学。遗传学中的亲子概念还可以扩充到DNA脱氧核糖核酸的复制甚至mRNA的转录，这些是分子遗传学研究的课题。
遗传学的研究范围包括遗传物质的本质、遗传物质的传递和遗传信息的实现三个方面。遗传物质的传递包括遗传物质的复制、染色体的行为、遗传规律和基因在群体中的数量变迁等。
分子生物学是在分子水平上研究生命现象的科学。通过研究生物大分子(核酸、蛋白质)的结构、功能和生物合成等方面来阐明各种生命现象的本质。研究内容包括各种生命过程。比如光合作用、发育的分子机制、神经活动的机理、癌的发生等。
Ⅱ 分子群体遗传学的作者介绍
根井正利博士（Masatoshi Nei），美国全美科学院院士和国家工程院院士，国际著名分子进化学家与遗传学家，美国宾夕法尼亚州州立大学教授，日本遗传学会和日本人类遗传学会名誉会员。
简历：
1931年1月2日出生于日本。
1953年日本宫崎大学农学系毕业；
1959年日本京都大学农学系获农学博士学位；
1958-1962年呈京都大学助教；
1962-1969年呈日本放射医学综合研究所研究员及遗传第二研究室主任；
1969-1972年呈美国Brown大学生物医学部副教授，教授；
1983年与Walter M. Fitch共同创办《Molecular Biology and Evolution》
1972-1990年呈美国得克萨斯大学生物医学院教授；
1989年呈日本遗传学会外籍名誉会员；
1990年-至今呈美国宾夕法尼亚州立大学分子进化遗传学研究所所长・教授；
1993年创立国际分子生物学与进化学会
1997年呈全美科学院院士
2002年获国际生物学奖；
2006年获美国遗传学会摩尔根奖
业绩：
根井正利教授，长期从事群体遗传学与分子进化学的理论研究，研究成果丰硕，对该领域发展作出了重要的贡献与推动作用。特别是在应用分子进化的数据分析的统计学方法的开发方面卓有成就，尤其是计测群体间遗传距离的统计量（根井遗传距离），计测群体分化程度的GST 或FST统计量，用于建成分子系统树的近邻结合法（与斎藤成也共同开创）的开创性成就，对分子进化生物学的诞生・确立・発展有重大贡献，广受推崇。关于进化过程的机制,根井提出了著名的”新突变学说”,尽管该学说至今仍有争论,但是它提出新的生物性状可以通过突变而产生,自然选择也可以适应环境。他采用最新的有关形态形成的分子遗传学研究成果，继承Thomas Morgan的遗传理念而开创发展出现代版的摩尔根学说。该项学说与Fisher、 Haldane、Wright、Mayr发展的新达尔文主义相对抗。而最近有关支配嗅觉与免疫性等表现性状的多重基因群的进化研究方面，取得了支持该学说的成果。根井正利总结运用分子生物学研究生物和人类进化成果，论证了分子人类学的基本原理。当前，根井正着重于重复基因的进化研究。
主要论著：
[1] Nei, M. Molecular Population Genetics and Evolution (American Elsevier Pub. Co., 1975) ISBN 0-44-410751-7.(中译本《分子群体遗传学与进化论》,由中国浙江省农业科学院王家玉研究员译,1983年6月由中国农业出版社出版)
[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（分子进化遗伝学（培风馆、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（分子进化と分子系统学（培风馆、2006年） ISBN 4-563-07801-8） （中译本《分子进化与系统发育》由复旦大学生物多样性研究所吕宝忠，钟扬，高丽萍译，2002年由中国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 分子群体遗传学的全书目录
<分子群体遗传学与进化论>(中文版)全书目录
第一章 绪论
第二章 生命进化史
2-1古生物学和比较形态学的证据
2-2分子生物学的证据
2-3生命的生化一致性
第三章 突变
3-1基因作用的基本过程
3-2DNA的变化方式
3-3突变与氨基酸替换
3-4突变对适合度的影响
3-5自发突变率
第四章 自然选择及其效应
4-1自然选择和数学模型
4-2群体的增长与调节
4-2-1连续时间模型
4-2-2离散世代模型
4-3具有恒定适合度的自然选择
4-3-1单位点选择
4-3-2多位点选择
4-4竞争选择
4-4-1单倍体模型
4-4-2二倍体模型
4-4-3多位点选择
4-5基因替换所需的生殖力超过量
4-6平衡基因频率
4-6-1有害基因的突变-选择平衡
4-6-2平衡选择
第五章 有限群体中的突变基因
5-1基因频率的随机变化：离散过程
5-1-1马尔可夫（Markov）链法
5-1-2基因频率方差与杂合度
5-1-3有效群体大小
5-2扩散近似法
5-2-1扩散过程的基本方程式
5-2-2基因频率的瞬变分布
5-3群体内的基因替换
5-3-1突变基因的固定概率
5-3-2基因替换率与平均替换时间
5-3-3突变基因的固定时间与消失时间
5-3-4突变基因的首次到达时间与寿命
5-4基因频率的稳定分布
5-4-1一般公式
5-4-2具有迁移的中性基因
5-4-3突变与选择
5-4-4中性突变
5-4-5不可逆突变条件下的分布
5-5群体的遗传分化
5-5-1有迁移的分化
5-5-2完全隔离下的基因分化
第六章 自然群体中的遗传变异
6-1引言
6-2基因变异的测量
6-3群体内的基因多样度
6-3-1酶位点和蛋白质位点
6-3-2血型位点和其它位点
6-4亚群的基因多样度
6-5蛋白质多态性的保持机制
6-5-1超显性假说
6-5-2其它类型的平衡选择
6-5-3中性突变
6-5-4选择产生的过渡多态性
第七章 群体的分化与物种形成
7-1遗传距离的测定
7-2群体间的基因分化：一般理论
7-2-1完全隔离
7-2-2迁移效应
7-3族间和种间的基因差异
7-4近缘生物的系统发育
7-4-1进化时间
7-4-2系统树
7-5物种形成机制
7-5-1隔离机制的分类
7-5-2生殖隔离的进化
7-5-3生殖隔离的建立速度
第八章 长期进化
8-1DNA的进化变异
8-1-1DNA含量
8-1-2DNA含量增长的进化机制
8-1-3新基因的形成
8-1-4重复DNA
8-1-5无功能DNA
8-2DNA中的核苷酸替换
8-2-1某些理论基础
8-2-2DNA杂交
8-3蛋白质的氨基酸替换
8-3-1氨基酸替换率
8-3-2蛋白质之间的差异
8-3-3特定蛋白质的氨基酸替换率的恒定性
8-4系统树
8-4-1密码子或核苷酸替换数据
8-4-2免疫学数据
8-4-3同源蛋白质的系统发育
8-5适应进化与不适应进化
8-5-1分子进化机制
8-5-2进化的一种相——多态现象
8-5-3分子进化与形态变异
Ⅳ 群体遗传学和分子流行病学的区别
（一）与传统流行病学的区别1．研究的水平不同2．所解决的问题不同（二）与分子生物学的区别1．研究对象不同2．研究内容和方向有所不同
Ⅳ 分子群体遗传学的介绍
<分子群体遗传学与进化论>（英文版）是由美国著名遗传学家根井正利先生所著，内原书名为,由浙江省农业科学容院的王家玉研究员，前后费时10年(1972-1982)翻译完成，并于1983年由中国农业出版社出版发行。
Ⅵ 什么是细胞遗传，群体遗传，辐射遗传，毒理遗传，分子遗传，它们有什么区别
细胞遗传学是遗传学与细胞学相结合的一个遗传学分支学科。研究对象主要是真核生物，特别是包括人类在内的高等动植物。
早期的细胞遗传学着重研究分离、重组、连锁、交换等遗传现象的染色体基础以及染色体畸变和倍性变化等染色体行为的遗传学效应，并涉及各种生殖方式如无融合生殖、单性生殖以及减数分裂驱动等方面的遗传学和细胞学基础。以后又衍生出一些分支学科，研究内容进一步扩大。
18世纪末，孟德尔定律被重新发现后不久，美国细胞学家萨顿和德国实验胚胎学家博韦里各自在动植物生殖细胞的减数分裂过程中发现了染色体行为与遗传因子行为之间的平行关系，认为孟德尔所设想的遗传因子就在染色体上，这就是所谓的萨顿—博韦里假说或称遗传的染色体学说。
在1901～1911年间美国细胞学家麦克朗、史蒂文斯和威尔逊等先后发现在直翅目和半翅目昆虫中雌体比雄体多了一条染色体，即 X染色体，从而揭示了性别和染色体之间的关系。
1902～1910年英国遗传学家贝特森等把孟德尔定律扩充到鸡兔等动物和香豌豆等植物中，并且创造了一系列遗传学名词：遗传学、同质结合、异质结台、等位基因、相引和相斥等，奠定了孟德尔遗传学的基础。
从1910年到20年代中期，美国遗传学家摩尔根、布里奇斯和斯特蒂文特等用果蝇作为研究材料，用更为明确的连锁和交换的概念代替了相引和相斥，发展了以三点测验为基础的基因定位方法，证实了基因在染色体工作线性排列，从而使遗传的染色体学说得以确立。细胞遗传学便在这一基础上迅速发展。
从细胞遗传学衍生的分支学科主要有体细胞遗传学——主要研究体细胞，特别是离体培养的高等生物体细胞的遗传规律；分子细胞遗传学——主要研究染色体的亚显微结构和基因活动的关系；进化细胞遗传学——主要研究染色体结构和倍性改变与物种形成之间的关系；细胞器遗传学——主要研究细胞器如叶绿体、线粒体等的遗传结构；医学细胞遗传学，这是细胞遗传学的基础理论与临床医学紧密结合的新兴边缘科学，研究染色体畸变与遗传病的关系等，对于遗传咨询和产前诊断具有重要意义。
孟德尔定律揭示了以有性生殖为基础的遗传学规律。但是生物界中还存在着各种不同的生殖方式，例如无融合生殖、孤雌生殖、孤雄生殖。在通过这些生殖方式得到的子代中，性状比例不符合孟德尔比例。此外在一般有性生殖过程中也可能出现不符合孟德尔定律的现象，例如减数分裂驱动这些现象的研究同样属于细胞遗传学范畴。
细胞遗传学是遗传学中最早发展起来的学科，也是最基本的学科。其他遗传学分支学科都是从它发展出来的，细胞遗传学中所阐明的基本规律适用于包括分子遗传学在内的一切分支学科。
Ⅶ 群体遗传学五个内容
1 群体遗传学中的几个基本概念
2 群体的遗传平衡
2.1 Hardy-Weinberg定律
2.1.1一对等位基因的群体平衡
2.1.2 复等位基因的群体平衡
2.1.3 伴性基因的遗传平衡
2.2 影响遗传平衡的因素：选择、突变、迁移、遗传漂变
3. 物种形成与进化
3.1 物种形成 （突变、自然选择和隔离）
3.1.1 隔离在物种形成中的作用：地理隔离、生态隔离、生殖隔离
3.2 分子水平的中性突变学说
3.3 物种形成的方式：渐变式、爆发式、人工合成新种
3.4 生物进化
3.4.1 自然选择是生物进化的动力
3.4.2 基因突变是不定向的，自然选择是定向的
3.4.3分子种系发生
Ⅷ 群体遗传学分析从分子演化角度阐述其是否具有生物学功能
综合以处理基因频度变化的群体遗传学的模型或包括适应度的适应“战略”分析，来推断各种社会行为适应进化条件的研究，对野外的动物观察资料进行比较研究，以了解其与理论推断的符合程度（参见ESS、群体选择、血缘选择、包括适应度）。以进化论的观点研究动物的社会行为、种群的大小和组织功能（或适应意义）的习性学分支。1975年出版的E.O.威尔逊的《社会生物学：新的综合》一书概括了这一研究领域的全貌。包括：动物学、植物学、微生物学、古生物学等；依研究内容，分为分类学、解剖学、生理学、细胞学、分子生物学、遗传学、进化生物学、生态学、生物进化学等；从方法论分为实验生物学与系统生物学等体系。生物学(Biology)，简称生物，是自然科学六大基础学科之一。研究生物的结构、功能、发生和发展的规律。以及生物与周围环境的关系等的科学。生物学源自博物学，经历实验生物学、分子生物学而进入了系统生物学时期。
Ⅸ 群体遗传学的发展历程
群体遗传学最早起源于英国数学家哈迪和德国医学家温伯格于1908年提出的遗传平衡定律。以后，英国数学家费希尔、遗传学家霍尔丹(Haldane JBS)和美国遗传学家赖特(Wright S)等建立了群体遗传学的数学基础及相关计算方法，从而初步形成了群体遗传学理论体系，群体遗传学也逐步发展成为一门独立的学科。群体遗传学是研究生物群体的遗传结构和遗传结构变化规律的科学，它应用数学和统计学的原理和方法研究生物群体中基因频率和基因型频率的变化，以及影响这些变化的环境选择效应、遗传突变作用、迁移及遗传漂变等因素与遗传结构的关系，由此来探讨生物进化的机制并为育种工作提供理论基础。从某种意义上来说， 生物进化就是群体遗传结构持续变化和演变的过程， 因此群体遗传学理论在生物进化机制特别是种内进化机制的研究中有着重要作用。
在20世纪60年代以前，群体遗传学主要还只涉及到群体遗传结构短期的变化，这是由于人们的寿命与进化时间相比极为短暂，以至于没有办法探测经过长期进化后群体遗传的遗传变化或者基因的进化变异，只好简单地用短期变化的延续来推测长期进化的过程。而利用大分子序列特别是DNA序列变异来进行群体遗传学研究后，人们可以从数量上精确地推知群体的进化演变， 并可检验以往关于长期进化或遗传系统稳定性推论的可靠程度。同时， 对生物群体中同源大分子序列变异式样的研究也使人们开始重新审视达尔文的以“自然选择”为核心的生物进化学说。20世纪60年代末、70年代初，Kimura、King和Jukes相继提出了中性突变的随机漂变学说: 认为多数大分子的进化变异是选择性中性突变随机固定的结果。此后，分子进化的中性学说得到进一步完善，如Ohno关于复制在进化中的作用假说: 认为进化的发生主要是重复基因获得了新的功能，自然选择只不过是保持基因原有功能的机制；Britten甚至推断几乎所有的人类基因都来自于古老的复制事件。尽管中性学说也存在理论和实验方法的缺陷， 但是它为分子进化的非中性检测提供了必要的理论基础。“选择学说”和“中性进化学说”仍然是分子群体遗传学界讨论的焦点。
研究进展
于DNA序列变异检测手段的实验分子群体遗传学研究始于1983年， 以Kreitman发表的“黑腹果蝇的乙醇脱氢酶基因位点的核苷酸多态性”一文为标志。以植物为研究对象的实验分子群体遗传学论文最早发表于20世纪90年代初期， 但是由于当时DNA测序费用昂贵等原因， 植物分子群体遗传学最初发展比较缓慢， 随着DNA测序逐渐成为实验室常规的实验技术之一以及基于溯祖理论的各种计算机软件分析程序的开发和应用， 实验分子群体遗传学得到了迅速的发展， 相关研究论文逐年增多， 研究的植物对象主要集中在模式植物拟南芥(Arabidopsis thaliana (L.) Heynh.)及重要的农作物如玉米(Zea mays L.)、大麦(Hordeum vulgare L.)， 水稻(Orazy sativa L.)、高粱(Sorghum bicolor L.)、向日葵(Helianthus annuus L.)等上。其研究内容涵盖了群体遗传结构(同源DNA分化式样)、各种进化力量如突变， 重组，连锁不平衡、选择等对遗传结构的影响、群体内基因进化方式(中性或者适应性进化)、群体间的遗传分化及基因流等。同时， 通过对栽培物种与野生祖先种或野生近缘种的DNA多态性比较研究， 分子群体遗传学在研究作物驯化的遗传学原因及结果等也取得了重要的进展， 如作物驯化的遗传瓶颈， 人工选择对驯化基因核苷酸多态性的选择性清除(selective sweep)作用等等。
群体遗传学的研究基础是DNA序列变异。同源DNA序列的遗传分化程度是衡量群体遗传结构的主要指标， 其分化式样则是理解群体遗传结构产生和维持的进化内在驱动力诸如遗传突变、重组、基因转换的前提。随着DNA测序越来越快捷便利及分子生物学技术的飞速发展， 越来越多的全基因组序列或者基因序列的测序结果被发表， 基因在物种或群体中的DNA多态性式样也越来越多地被阐明。
植物中， 对拟南芥和玉米基因组的DNA多态性的调查最为系统，研究报道也较多。例如， Nordborg等对96个样本组成的拟南芥群体中的876个同源基因片段(0.48 Mbp)的序列单核苷酸多态性进行了调查， 共检测到17 000多个SNP， 大约平均每30 bp就存在1个SNP位点。而Schmid等的研究结果显示: 拟南芥基因组核甘酸多态性平均为0.007( W)。Tenaillon等对22个玉米植株的1号染色体上21个基因共14 420 bp序列的分析结果显示玉米具有较高的DNA多态性(1SNP/27.6 bp、 =0.0096)。Ching等研究显示: 36份玉米优系的18个基因位点的非编码区平均核苷酸多态性为1SNP/31 bp， 编码区平均为1SNP/124 bp， 位点缺矢和插入则主要出现在非编码区。此外， 其他物种如向日葵、马铃薯(Solanum tuberosum)、高粱、火矩松(Pinus taeda L.)、花旗松(Douglas fir)等中部分基因位点的DNA多态性也得到调查， 结果表明不同的物种的DNA多态性存在较大的差异。