Mutation-Driven Evolution

突变驱动的进化

 

    者:Masatoshi Nei

社:Oxford university press

号:Q111/M992/2013/Y

藏书地点:武大外教中心

 

进化,又称演化evolution),在生物学中是指种群里的遗传性状在世代之间的变化。所谓性状是指基因的表现,在繁殖过程中,基因会经复制并传递到子代,基因的突变可使性状改变,进而造成个体之间的遗传变异。新性状又会因物种迁徙或是物种间的水平基因转移,而随着基因在种群中传递。当这些遗传变异受到非随机的自然选择或随机的遗传漂变影响,在种群中变得较为普遍或稀有时,就表示发生了进化。简略地说,进化的实质便是:种群基因频率的改变。英文中的“evolution”一词,起源于拉丁文“evolvere”,原意是将一个卷在一起的东西打开,也指任何事物的生长、变化或发展,包括恒星的演变,化学的演变,文化的演变或者观念的演变。自从19世纪以后,演化通常用来指生物学上,不同世代之间外表特征与基因频率的改变。达尔文并未对“evolution”下过定义,在1859年出版的《物种起源》第一版中,也并未使用“evolution”这个字,当时达尔文是使用经过改变的继承descent with modification)、改变过程processof modification)或是物种改变的原理doctrine of the modification of species)等词。evolution这个字在当时生物学上的意义,是胚胎发育过程,在当时一般用语中具有进步的含义,而达尔文反对将进步之类的用语来描述生物改变的过程。他曾在《物种起源》第7章中说:(天择)的最后结果,包括了生物体的进步(advance)及退步(retrogression)两种现象。而后来包括达尔文在内的学者,之所以改用evolution来描述生物演化现象,乃因英国哲学家赫伯特·史宾赛在许多著作里进行的名词统一。以自然选择为基础的进化理论,最早是由查尔斯·达尔文与亚尔佛德·罗素·华莱士所提出,详细论述则出现在达尔文出版于1859的《物种起源》。1930年代,达尔文自然选择说与孟德尔遗传合二为一,形成了现代综合进化理论,连结了进化的机制(自然选择)与进化的单位基因。这种有力的解释及具预测性的理论,成为现代生物学的中心原则,使地球生物的多样性得以统一说明。从达尔文的自然选择学说可以看出,生物在繁衍后代的过程中,会产生各种各样的可遗传的变异,这些可遗传的变异为生物进化提供了原材料。现代遗传学的研究表明,可遗传的变异来源于基因突变基因重组染色体变异。其中,基因突变和染色体变异常称为突变。现代基因概念:基因是DNA分子带有遗传信息碱基序列区段;基因由众多碱基对构成,此时将一个碱基对成为基因的一个座位。而将基因在染色体上的位置称为位点。基因突变就是指染色体上某一基因位点内部发生了化学性质的变化,与原来基因形成对性关系。由于基因突变而表现突变性状的细胞或个体,称为突变体。

本书共由十章内容构成。第一章阐述的是选择轮和突变论,包括达尔文的进化理论、对达尔文进化论的批评、不连续变化的进化、突变论、新达尔文主义等多个方面的内容。第二章对新达尔文主义和panselectionism进行了介绍,包括背景、等位基因频率的变化作为进化的基本过程、对选择系数的定义和评估中的困难、等位基因频率的随机变化等。第三章的主题是新达尔文主义时代的进化理论,修饰基因、Fisher的自然选择基本定理、进化中的动态平衡理论等内容都涵盖其中。第四章对分子进化进行了详细的描述,包括分子进化的早期研究、蛋白质水平的中性进化、分子钟、蛋白质编码基因的进化等多个方面。作者在第五章介绍给读者的是基因复制、多基因家族及重复DNA序列,包括由基因复制产生的新基因、多基因家族的进化、基因漂变及拷贝数变化等。第六章介绍的是表型性状的进化,有关基因和基因表达的不断改变的概念、生理学和形态学特征的进化、基因调控系统的进化、表观遗传学和表型进化等内容都涵盖其中。第七章对物种形成中的突变和选择进行了阐述,包括由染色体突变引起的物种形成、由瓶颈效应引起的物种形成等。第八章的主题是适应和进化,一些特定特征的进化、性别决定机制的进化、Y染色体的退化等内容都涵盖其中。第九章对进化中的突变和选择进行了描述,包括突变和选择的明显不同的过程、进化的回顾性和前瞻性研究、物种内的遗传变化等。第十章是本书的总结部分。

本书作者共通过十章内容,对由突变驱动的进化这一主题进行了详细而深入的探讨,内容涵盖了选择论和突变论、新达尔文主义、分子进化、表型性状的进化、适应和进化等多个方面。由于进化论在生命科学研究中的基础和核心地位,本书适合生命科学及相关的医药农林专业的教师、学生及科研人员阅读参考。

 

本书目录

前言

第一章    选择论和突变论

第二章    新达尔文主义和panselectionism

第三章    新达尔文主义时代的进化理论

第四章    分子进化

第五章    基因复制、多基因家族及重复DNA序列

第六章    表型性状的进化

第七章    物种形成中的突变和选择

第八章    适应和进化

第九章    进化中的突变和选择

第十章    总结和结语

参考书目

作者索引

主题索引

(郑银珍)