第1章 线粒体基因组的分子进化 1
1.1 引言 1
1.2 线粒体——远古的遗物 1
1.3 脊椎动物的线粒体基因组 2
1.4 鸟类线粒体基因组 3
1.4.1 鸟类线粒体中的基因顺序 3
1.4.2 鸟类线粒体基因组的其他特点 6
1.5 基因组作为遗传标记进行系统发育分析的主要特点 6
1.5.1 利用DNA序列信息进行系统发育分析的两种方法 6
1.5.2 鸟类的姐妹分类单元：通过DNA序列和“基因组标记”的比较所获得的证据 7
1.5.3 其他信息标记 8
1.6 线粒体序列在线粒体和细胞核两基因组间的转移 9
1.6.1 线粒体DNA的核同源物 9
1.6.2 鸟类的Numt 9
1.6.3 Numt是鸟类系统发育研究的一个挑战 10
1.6.4 Numt提供的机会 12
第2章 作为遗传标记的微卫星DNA 13
2.1 引言 13
2.2 技术概述 13
2.2.1 建立大小可选的质粒基因组文库 14
2.2.2 基因文库富集技术 14
2.2.3 筛选微卫星克隆 14
2.2.4 基因型 15
2.2.5 微卫星DNA的突变 15
2.3 应用范围 15
2.3.1 基因之间 15
2.3.2 个体之间 15
2.3.3 种群之间 16
2.3.4 物种之间 16
2.3.5 属和更高分类单元之间 17
2.3.6 时间范围 17
2.4 数据分析时应注意的事项 17
2.5 例证 18
2.5.1 雄性长尾娇鹟间的伙伴关系 18
2.5.2 灰海豹 18
2.5.3 家羊和加拿大盘羊（大角羊） 18
2.6 结论 19
第3章 线粒体调控区序列的应用 20
3.1 引言 20
3.2 序列组成和进化 20
3.2.1 调控区序列结构特点 20
3.2.2 序列进化 26
3.3 种群结构特点 27
3.3.1 黑腹滨鹬的系统发育地理分布 27
3.3.2 瓶颈效应及红腹滨鹬的种群扩张 27
3.3.3 大西洋岛屿的苍头燕雀的移居路线 28
3.3.4 加拿大雁的种内变异 30
3.3.5 灰冠弯嘴鹛的系统地理分布 31
3.3.6 阿德利企鹅和雪雁的谱系杂合 31
3.4 在高阶元的分类 32
第4章 线粒体Cyt b基因在系统发育中的应用 34
4.1 引言 34
4.1.1 从线粒体DNA推断鸟类的系统发育 34
4.1.2 研究目的 34
4.1.3 重建系统发育的DNA序列的特性 35
4.2 材料和方法 35
4.3 结果 36
4.3.1 序列 36
4.3.2 系统发育分析 36
4.3.3 碱基组成 38
4.3.4 序列比较 39
4.3.5 转换和颠换的关系 41
4.3.6 分类的分歧和颠换饱和之间的关系 42
4.3.7 分类的分歧和氨基酸替换的关系 43
4.3.8 实验研究需要的序列 43
4.4 讨论 43
4.4.1 在鸟类系统发育中的应用 43
4.4.2 分子钟 44
4.4.3 结论 44
第5章 鸟类线粒体tRNA基因序列及二级结构比较研究 46
5.1 引言 46
5.2 雀科鸟类线粒体tRNA基因序列及二级结构比较研究 46
5.2.1 材料和方法 47
5.2.2 结果 48
5.2.3 讨论 53
5.3 猛禽类鸟类线粒体tRNA基因序列及二级结构比较研究 55
5.3.1 材料与方法 55
5.3.2 结果 55
5.3.3 讨论 59
第6章 平胸鸟类的系统发育 61
6.1 引言 61
6.2 材料和方法 62
6.2.1 分类单元 62
6.2.2 系统发育分析 64
6.3 结果 65
6.3.1 形态学分析 65
6.3.2 序列分析 65
6.3.3 从整体数据得到的结论 66
6.4 讨论 67
6.5 结论 69
第7章 鹈形目鸟类的系统发育 70
7.1 引言 70
7.1.1 缺乏特征的鹈形目鸟类的问题 71
7.1.2 鲸头鹳之谜 72
7.2 方法 72
7.2.1 数据及分析 72
7.2.2 实验方法 73
7.3 结果 73
7.3.1 分子证据 73
7.3.2 形态学和行为学证据 74
7.4 讨论 74
第8章 鹤形目鸟类12S rDNA的系统发育和进化 76
8.1 引言 76
8.1.1 研究的物种 76
8.1.2 12S rDNA的遗传标记 77
8.2 方法 79
8.2.1 DNA序列数据 79
8.2.2 系统发育重建 81
8.3 系统发育的推断 82
8.3.1 结论 82
8.3.2 讨论 86
8.4 分子进化 87
8.4.1 序列分化 87
8.4.2 12S rDNA进化动力学 87
8.4.3 12S rDNA的特征进化 91
8.5 12S rDNA进化对系统发育推断的提示 92
8.6 总结 93
第9章 鸻形目鸟类线粒体分子进化及系统发育研究 94
9.1 引言 94
9.2 鸻形目鸟类线粒体Cyt b基因和ND6基因分子进化及其系统发育研究 94
9.2.1 材料和方法 95
9.2.2 鸻形目鸟类线粒体DNA序列差异 96
9.2.3 讨论 100
9.3 鸻形目鸟类线粒体调控区序列差异及其系统进化的研究 102
9.3.1 材料与方法 102
9.3.2 结果 104
9.3.3 讨论 107
9.4 结论 108
第10章 鸮形目鸟类线粒体序列测定与比较研究 110
10.1 鸮形目两种鸟类线粒体全基因组序列测定与比较研究 110
10.1.1 鸟类线粒体基因组研究回顾 110
10.1.2 材料和方法 112
10.1.3 结果 113
10.1.4 猛禽类基因组比较 115
10.1.5 讨论 118
10.2 鸮形目四种鸟类线粒体调控区的序列测定与比较研究 119
10.2.1 材料和方法 119
10.2.2 结果 120
10.2.3 猛禽类线粒体调控区比较 123
10.2.4 讨论 125
第11章 雀形目鸟类分子进化的研究 130
11.1 雀形目鸟类线粒体DNA分子进化的研究 130
11.1.1 鸟类线粒体结构 130
11.1.2 雀形目鸟类线粒体分子进化研究概况 131
11.2 雀形目鸟类基因组DNA分子进化的研究 134
11.3 展望 136
第12章 鸟类各目间与目内的系统发育关系 138
12.1 引言 138
12.2 方法 139
12.2.1 研究的特征和类群 139
12.2.2 系统发育分析 141
12.3 结果与讨论 144
12.3.1 雁形目（Anseriformes）和鸡形目（Galliformes）的系统发育位置 144
12.3.2 今颚总目各目间的关系 146
12.3.3 三趾鹑科、麝雉科、红鹳科的位置 147
12.3.4 雀形目内部的关系 148
12.3.5 雁形目和鸡形目的关系 149
12.3.6 隼形目和鸮形目的关系 149
12.4 结论 152
第13章 鸟类线粒体假基因 155
13.1 引言 155
13.2 线粒体假基因是如何产生的 155
13.3 Numt序列的特点 156
13.4 Numt序列给mtDNA应用带来的负面影响 157
13.4.1 人类线粒体病理学方面 159
13.4.2 法医物证鉴定方面 159
13.4.3 Numt序列对以mtDNA为基础的脊椎动物系统发育分析的影响 159
13.5 Numt序列的避免 160
13.6 如何识别Numt序列 161
13.7 Numt序列的研究前景与展望 164
13.7.1 Numt序列是细胞核内外两套遗传物质研究的桥梁 164
13.7.2 Numt序列为物种系统发育学研究提供了新方法 164
13.8 关于鸻形目和鸡形目鸟类假基因的研究 165
13.8.1 鸻形目鸟类线粒体ATP8/6基因及其Numt的研究结果 165
13.8.2 鸡形目鸟类线粒体ATP8/6基因及其Numt的研究结果 169
13.8.3 Numt的特点和适用性 174
第14章 鸟类分子进化的研究方法和研究材料 178
14.1 引言 178
14.1.1 分子进化产生的基础 178
14.1.2 进化机制 179
14.1.3 研究分子进化的意义 179
14.2 研究分子进化的常用方法 179
14.2.1 DNA-DNA杂交法 179
14.2.2 核DNA标记法 180
14.2.3 聚合酶链反应（PCR）技术 181
14.2.4 DNA指纹技术 184
14.2.5 rDNA分析方法 191
14.2.6 核酸序列分析方法 192
14.2.7 蛋白质分析方法 194
14.2.8 免疫学方法 196
14.3 鸟类分子进化的研究材料 198
14.3.1 以线粒体为研究材料 198
14.3.2 以总DNA为研究材料 199
14.3.3 以染色体为研究材料 200
14.4 展望 200
第15章 鸟类线粒体DNA限制性片段长度多态性研究 201
15.1 引言 201
15.2 方法 201
15.3 结果 202
15.3.1 鸮形目鸟类的研究 202
15.3.2 隼形目鸟类的研究 206
15.3.3 雀形目鸟类的研究 208
15.4 讨论 217
15.4.1 线粒体基因组的大小 217
15.4.2 mtDNA种间变异和种内多态的遗传基础 219
15.4.3 鸟类mtDNA的进化速率 220
15.5 RFLP在鸟类分子进化中的应用 221
15.6 对鸟类RFLP研究工作的展望 222
第16章 鸟类分子进化研究相关的Internet资源 224
16.1 引言 224
16.2 NCBI的鸟类资源 224
16.2.1 GenBank中鸟类资源收录情况 224
16.2.2 鸟类基因组研究常用数据库整理 224
16.3 鸟类的模式生物及其资源 230
16.4 鸟类的其他数据库资源 233
16.5 其他基因组研究常用数据库 233
16.6 总结 234
第17章 分子进化研究常用的生物信息学技术 235
17.1 引言 235
17.2 数据挖掘与整理 235
17.2.1 生物信息数据库查询 235
17.2.2 相似性搜索 236
17.3 常用分析软件 237
17.3.1 实验阶段常用软件 237
17.3.2 进化树相关的软件 239
17.3.3 其他常用软件 240
17.4 小结 240
主要参考文献 241