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內容簡介

　　基因替換與群體內的遺傳多樣性，是生物進化中同一現象的兩個方麵。《群體遺傳學、進化與熵》在論證熵作為多樣性測度及其遺傳學內涵的基礎上，運用熵信息原理講述瞭群體平衡、非隨機交配群體、係統性過程、隨機遺傳漂變和分子進化中的熵變規律，探討瞭生物進化與熵的關係。
　　《群體遺傳學、進化與熵》可供遺傳學工作者、應用數學工作者及相關專業的研究生參考。

內頁插圖

目錄

前言

第1章 生物進化與群體遺傳學
1．1 地球生命進化史
1．1．1 生命進化史的階段性
1．1．2 生物進化中的物種概念和進化圖譜
1．1．3 生物進化的復雜性
1．2 生物進化學說的産生
1．2．1 生物進化思想的形成和發展
1．2．2 先驅者們的生物進化學說
1．2．3 達爾文的生物進化論
1．2．4 達爾文生物進化論的意義
1．3 對達爾文進化論的修正
1．3．1 經典遺傳學的建立和發展
1．3．2 數理統計學的建立和發展
1．3．3 從經典遺傳學到分子遺傳學
1．3．4 對達爾文進化論的兩次修正
1．3．5 分子進化中性論
1．4 群體遺傳學
1．4．1 孟德爾群體及其數量錶示
1．4．2 影響生物進化的主要因素及其熵變規律
1．4．3 遺傳多態性
1．4．4 群體中親屬關係的研究
1．4．5 重建係統樹的研究

第2章 群體平衡與熵
2．1 一對等位基因群體
2．1．1 群體的遺傳結構
2．1．2 哈迪一溫伯格定律
2．1．3 平衡群體的Shannon信息熵最大
2．1．4 平衡群體中的親屬關係
2．1．5 平衡的建立
2．1．6 平衡群體的性質
2．1．7平衡的意義
2．2 復等位基因群體
2．2．1 復等位基因群體的遺傳結構及其平衡
2．2．2 平衡群體的Shannon信息熵最大
2．2．3 平衡群體的性質
2．2．4 平衡群體中的親屬關係
2．2．5 隨機樣本資料分析
2．2．6 建立親屬間聯閤分布的ITO方法
2．3 兩對基因群體
2．3．1 基因型頻率、配子頻率與基因頻率
2．3．2 平衡群體
2．3．3 平衡的建立（獨立遺傳）
2．3．4 連鎖時的平衡
2．3．5 兩對基因平衡群體的信息分析
2．3．6 群體的純閤度J與雜閤度H
2．3．7K對基因群體
2．3．8基因頻率與配子頻率的最大似然估計
2．4 性連鎖基因等群體
2．4．1 性連鎖群體
2．4．2 同源多倍體群體
2．4．3 自交不育群體
2．5 小結

第3章 非隨機交配群體與熵
3．1 遺傳型同型交配群體
3．1．1 遺傳型同型交配對-對等位基因群體的影響
3．1．2 遺傳同型交配對多對基因群體的影響
3．1．3 遺傳同型交配對同源四倍體群體的影響
3．2 同胞交配群體
3．3 近親繁殖的平衡群體
3．3．1 近親繁殖的Wright平衡
3．3．2 平衡群體的一般定理
3．4 迴交群體
3．4．1 從Aa開始用AA逐代迴交
3．4．2 從AaBb開始用AABB逐代迴交
3．4．3 利用迴交排除不良基因
3．4．4 迴交對多對基因群體的影響
3．5 錶型選型交配與遺傳非同型交配群體
3．5．1 錶型同型交配
3．5．2 錶型非同型交配和遺傳非同型交配
3．5．3 不完全的錶型非同型交配的群體
3．6 交配係統與群體（第3章小結）

第4章 係統性過程與熵
4．1 基因突變、遷移與熵
4．1．1 基因突變與熵
4．1．2 遷移
4．2 自然選擇及其數學模型
4．2．1 自然選擇是達爾文進化論的核心
4．2．2 單位點選擇的一般模型及其分析
4．2．3 遺傳負荷
4．2．4 遺傳死亡
4．2．5 自然選擇的代價-替換負荷
4．3 針對不利基因a或A的選擇
4．3．1 適應度的顯性度
4．3．2 針對不利基因a的選擇
4．3．3 針對不利基因A的選擇
4．4 針對雜閤子的單位點選擇
4．4．1 有利於雜閤子的選擇
4．4．2 不利於雜閤子的選擇
4．4．3 依頻選擇
4．4．4 環境異質性選擇
4．5 係統性因素綜閤作用下的平衡
4．5．1 突變-選擇平衡
4．5．2 選擇-遷移平衡
4．6 係統性過程與熵（第4章小結）
4．6．1 現代綜閤論對達爾文進化論的貢獻
4．6．2 現代綜閤論的自然選擇觀
4．6．3 係統性過程與熵

第5章 有限群體中的隨機遺傳漂變與熵
5．1 隨機遺傳漂變的Wright模型
5．1．1 離散過程是一個基因抽樣過程
5．1．2 離散過程是一個近交過程
5．1．3 普遍小群體（無係統因素）的隨機遺傳漂變
5．1．4 最低限度近交
5．2 隨機遺傳漂變的馬爾可夫過程分析
5．2．1 Wright模型的馬爾可夫過程分析
5．2．2 馬爾可夫過程的近似擴散方程
5．2．3 Wright模型及其擴廣的Kolmogorov後顧方程
5．2．4 群體內的基因替換
5．3 維持自然群體遺傳多態性的兩種假說
5．3．1 自然群體中遺傳多態性的普遍性
5．3．2 自然選擇學說
5．3．3 扣性突變一隨機漂變假說
5．4 物種與群體的遺傳變異
5．4．1 物種與物種形成
5．4．2 群體的遺傳變異
5．4．3 分類學與係統學
5．5 隨機遺傳漂變與熵（第5章小結）
5．5．1 Wright隨機漂變模型的熵性質
5．5．2 馬爾可夫過程分析
5．5．3 擴散近似法分析
5．5．4 關於自然選擇學說與分子進化中性論之爭的熵解釋

第6章 分子進化與熵
6．1 DNA與基因
6．1．1 核酸
6．1．2 基因
6．1．3 遺傳密碼
6．1．4 基因組
6．1．5 氨基酸與蛋白質結構
6．1．6 DNA序列的突變
6．2 分子係統學與分子進化機製
6．2．1 分子係統學梗概
6．2．2 分子進化的形式與機製
6．3 氨基酸序列的進化
6．3．1 p距離及其校正距離dpc
6．3．2 Γ距離dG及其特例
6．3．3 氨基酸進化距離的選擇模型
6．4 DNA序列的進化
6．4．1 兩個序列問的核苷酸差異
6．4．2 核苷酸替代的數學模型及其分析
6．4．3 Γ距離
6．4．4 不同進化距離的比較
6．4．5 關於DNA進化距離的進一步分析
6．4．6 關於新相對熵距離
6．5 分子進化與熵（第6章小結）
6．6 結束語
參考文獻

前言/序言

　　20世紀20年代末和30年代初，著名的遺傳學者和進化論學者Fisher、Haldane、Wright、Dobzhansky等共同努力，把基因論和生物統計結閤起來，對達爾文主義進行瞭第二次修正，形成瞭以自然選擇學說為核心的現代綜閤論，奠定瞭群體遺傳學的理論體係基礎，著名華裔學者李景鈞的名著《群體遺傳學》，總結瞭此前有關群體遺傳學的研究成果，標誌著經典群體遺傳學理論體係的係統化和完善化（Li，1955）。然而，生物進化是復雜的。Kimura（1968）等提齣瞭分子進化中性論，承認自然選擇在錶型進化中的作用，但否認自然選擇在分子進化中的作用，認為分子進化是由中性或近中性的突變的隨機固定造成的，這種大相徑庭的認識，是生物進化論曆史上的又一次大爭論。
　　愛因斯坦（Einstein）認為“熵理論對於整個科學來說是*一法則”；玻爾茲曼（Boltzmann）認為“生物生存是為瞭熵而鬥爭”；薛定諤（Schrodinger）認為“生物賴負熵為生”；普裏高津（Prigogine）認為“生物學與理論物理之間存在著巨大的鴻溝”。這些著名物理學傢關於生物進化的論述都與熵有關。熵是剋勞斯（Clausins）研究熱力學第二定律時提齣的，玻爾茲曼引入瞭微觀粒子熵，而香農（Shannon）又提齣瞭信息熵。作者認為：“生物進化是生物為適應環境壓力而保持或變為新的多樣性的過程”，“生物進化的方嚮是遺傳多樣性增加的方嚮。”本書對熵與遺傳多樣性、熵與生物進化、理論物理與生物進化等問題提齣瞭一些研究結果和看法。
　　本人在群體遺傳學、數量遺傳學等多年的學習和研究中，得到瞭馬育華教授、吳仲賢教授、趙洪璋院士、莊巧生院士、邱懷教授等老前輩的關懷與鼓勵，他們的著作是我30多年來百學不厭的經典，是他們讓我走上瞭數學與農業科學相結閤的道路。
　　在幾十年的學習和研究中，周靜芋教授是我最尊敬的閤作者，解小莉碩士、杜俊莉碩士、馬國際碩士、張銀霞碩士、瀋娟碩士、宋世德副教授、張宏禮教授、劉建軍副教授曾作為我的學生從事應用數學中有關群體遺傳學與熵的研究，孫世鐸博士、汪小龍博士、陳玉林博士、郭滿纔博士、雷雪芹博士、鄭會玲博士、張恩平博士、張文舉碩士等曾作為我的學生從事動物遺傳育種與繁殖的研究，宋九洲博士現在在美國的馬裏蘭大學從事分子生物學研究。
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