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内容简介

　　基因替换与群体内的遗传多样性，是生物进化中同一现象的两个方面。《群体遗传学、进化与熵》在论证熵作为多样性测度及其遗传学内涵的基础上，运用熵信息原理讲述了群体平衡、非随机交配群体、系统性过程、随机遗传漂变和分子进化中的熵变规律，探讨了生物进化与熵的关系。
　　《群体遗传学、进化与熵》可供遗传学工作者、应用数学工作者及相关专业的研究生参考。

内页插图

目录

前言

第1章 生物进化与群体遗传学
1．1 地球生命进化史
1．1．1 生命进化史的阶段性
1．1．2 生物进化中的物种概念和进化图谱
1．1．3 生物进化的复杂性
1．2 生物进化学说的产生
1．2．1 生物进化思想的形成和发展
1．2．2 先驱者们的生物进化学说
1．2．3 达尔文的生物进化论
1．2．4 达尔文生物进化论的意义
1．3 对达尔文进化论的修正
1．3．1 经典遗传学的建立和发展
1．3．2 数理统计学的建立和发展
1．3．3 从经典遗传学到分子遗传学
1．3．4 对达尔文进化论的两次修正
1．3．5 分子进化中性论
1．4 群体遗传学
1．4．1 孟德尔群体及其数量表示
1．4．2 影响生物进化的主要因素及其熵变规律
1．4．3 遗传多态性
1．4．4 群体中亲属关系的研究
1．4．5 重建系统树的研究

第2章 群体平衡与熵
2．1 一对等位基因群体
2．1．1 群体的遗传结构
2．1．2 哈迪一温伯格定律
2．1．3 平衡群体的Shannon信息熵最大
2．1．4 平衡群体中的亲属关系
2．1．5 平衡的建立
2．1．6 平衡群体的性质
2．1．7平衡的意义
2．2 复等位基因群体
2．2．1 复等位基因群体的遗传结构及其平衡
2．2．2 平衡群体的Shannon信息熵最大
2．2．3 平衡群体的性质
2．2．4 平衡群体中的亲属关系
2．2．5 随机样本资料分析
2．2．6 建立亲属间联合分布的ITO方法
2．3 两对基因群体
2．3．1 基因型频率、配子频率与基因频率
2．3．2 平衡群体
2．3．3 平衡的建立（独立遗传）
2．3．4 连锁时的平衡
2．3．5 两对基因平衡群体的信息分析
2．3．6 群体的纯合度J与杂合度H
2．3．7K对基因群体
2．3．8基因频率与配子频率的最大似然估计
2．4 性连锁基因等群体
2．4．1 性连锁群体
2．4．2 同源多倍体群体
2．4．3 自交不育群体
2．5 小结

第3章 非随机交配群体与熵
3．1 遗传型同型交配群体
3．1．1 遗传型同型交配对-对等位基因群体的影响
3．1．2 遗传同型交配对多对基因群体的影响
3．1．3 遗传同型交配对同源四倍体群体的影响
3．2 同胞交配群体
3．3 近亲繁殖的平衡群体
3．3．1 近亲繁殖的Wright平衡
3．3．2 平衡群体的一般定理
3．4 回交群体
3．4．1 从Aa开始用AA逐代回交
3．4．2 从AaBb开始用AABB逐代回交
3．4．3 利用回交排除不良基因
3．4．4 回交对多对基因群体的影响
3．5 表型选型交配与遗传非同型交配群体
3．5．1 表型同型交配
3．5．2 表型非同型交配和遗传非同型交配
3．5．3 不完全的表型非同型交配的群体
3．6 交配系统与群体（第3章小结）

第4章 系统性过程与熵
4．1 基因突变、迁移与熵
4．1．1 基因突变与熵
4．1．2 迁移
4．2 自然选择及其数学模型
4．2．1 自然选择是达尔文进化论的核心
4．2．2 单位点选择的一般模型及其分析
4．2．3 遗传负荷
4．2．4 遗传死亡
4．2．5 自然选择的代价-替换负荷
4．3 针对不利基因a或A的选择
4．3．1 适应度的显性度
4．3．2 针对不利基因a的选择
4．3．3 针对不利基因A的选择
4．4 针对杂合子的单位点选择
4．4．1 有利于杂合子的选择
4．4．2 不利于杂合子的选择
4．4．3 依频选择
4．4．4 环境异质性选择
4．5 系统性因素综合作用下的平衡
4．5．1 突变-选择平衡
4．5．2 选择-迁移平衡
4．6 系统性过程与熵（第4章小结）
4．6．1 现代综合论对达尔文进化论的贡献
4．6．2 现代综合论的自然选择观
4．6．3 系统性过程与熵

第5章 有限群体中的随机遗传漂变与熵
5．1 随机遗传漂变的Wright模型
5．1．1 离散过程是一个基因抽样过程
5．1．2 离散过程是一个近交过程
5．1．3 普遍小群体（无系统因素）的随机遗传漂变
5．1．4 最低限度近交
5．2 随机遗传漂变的马尔可夫过程分析
5．2．1 Wright模型的马尔可夫过程分析
5．2．2 马尔可夫过程的近似扩散方程
5．2．3 Wright模型及其扩广的Kolmogorov后顾方程
5．2．4 群体内的基因替换
5．3 维持自然群体遗传多态性的两种假说
5．3．1 自然群体中遗传多态性的普遍性
5．3．2 自然选择学说
5．3．3 扣性突变一随机漂变假说
5．4 物种与群体的遗传变异
5．4．1 物种与物种形成
5．4．2 群体的遗传变异
5．4．3 分类学与系统学
5．5 随机遗传漂变与熵（第5章小结）
5．5．1 Wright随机漂变模型的熵性质
5．5．2 马尔可夫过程分析
5．5．3 扩散近似法分析
5．5．4 关于自然选择学说与分子进化中性论之争的熵解释

第6章 分子进化与熵
6．1 DNA与基因
6．1．1 核酸
6．1．2 基因
6．1．3 遗传密码
6．1．4 基因组
6．1．5 氨基酸与蛋白质结构
6．1．6 DNA序列的突变
6．2 分子系统学与分子进化机制
6．2．1 分子系统学梗概
6．2．2 分子进化的形式与机制
6．3 氨基酸序列的进化
6．3．1 p距离及其校正距离dpc
6．3．2 Γ距离dG及其特例
6．3．3 氨基酸进化距离的选择模型
6．4 DNA序列的进化
6．4．1 两个序列问的核苷酸差异
6．4．2 核苷酸替代的数学模型及其分析
6．4．3 Γ距离
6．4．4 不同进化距离的比较
6．4．5 关于DNA进化距离的进一步分析
6．4．6 关于新相对熵距离
6．5 分子进化与熵（第6章小结）
6．6 结束语
参考文献

前言/序言

　　20世纪20年代末和30年代初，著名的遗传学者和进化论学者Fisher、Haldane、Wright、Dobzhansky等共同努力，把基因论和生物统计结合起来，对达尔文主义进行了第二次修正，形成了以自然选择学说为核心的现代综合论，奠定了群体遗传学的理论体系基础，著名华裔学者李景钧的名著《群体遗传学》，总结了此前有关群体遗传学的研究成果，标志着经典群体遗传学理论体系的系统化和完善化（Li，1955）。然而，生物进化是复杂的。Kimura（1968）等提出了分子进化中性论，承认自然选择在表型进化中的作用，但否认自然选择在分子进化中的作用，认为分子进化是由中性或近中性的突变的随机固定造成的，这种大相径庭的认识，是生物进化论历史上的又一次大争论。
　　爱因斯坦（Einstein）认为“熵理论对于整个科学来说是*一法则”；玻尔兹曼（Boltzmann）认为“生物生存是为了熵而斗争”；薛定谔（Schrodinger）认为“生物赖负熵为生”；普里高津（Prigogine）认为“生物学与理论物理之间存在着巨大的鸿沟”。这些著名物理学家关于生物进化的论述都与熵有关。熵是克劳斯（Clausins）研究热力学第二定律时提出的，玻尔兹曼引入了微观粒子熵，而香农（Shannon）又提出了信息熵。作者认为：“生物进化是生物为适应环境压力而保持或变为新的多样性的过程”，“生物进化的方向是遗传多样性增加的方向。”本书对熵与遗传多样性、熵与生物进化、理论物理与生物进化等问题提出了一些研究结果和看法。
　　本人在群体遗传学、数量遗传学等多年的学习和研究中，得到了马育华教授、吴仲贤教授、赵洪璋院士、庄巧生院士、邱怀教授等老前辈的关怀与鼓励，他们的著作是我30多年来百学不厌的经典，是他们让我走上了数学与农业科学相结合的道路。
　　在几十年的学习和研究中，周静芋教授是我最尊敬的合作者，解小莉硕士、杜俊莉硕士、马国际硕士、张银霞硕士、沈娟硕士、宋世德副教授、张宏礼教授、刘建军副教授曾作为我的学生从事应用数学中有关群体遗传学与熵的研究，孙世铎博士、汪小龙博士、陈玉林博士、郭满才博士、雷雪芹博士、郑会玲博士、张恩平博士、张文举硕士等曾作为我的学生从事动物遗传育种与繁殖的研究，宋九洲博士现在在美国的马里兰大学从事分子生物学研究。

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