1 分子生态学的发展史 1
引言 1
分子生态学的进化观 2
系统分类学、系统发育和物种概念 2
物种内的变异 4
现代遗传学的起源 5
现代综合理论(学说) 6
分子进化的中性理论 7
行为生态学 8
生态学中的遗传学 9
生态遗传学 9
基因型、表型与表型可塑性 11
什么是分子标记 13
分子生态学中的里程碑 14
早期的分子生态学 15
等位酶电泳 15
限制性片段长度多态性 16
小卫星DNA指纹 18
聚合酶链式反应 19
基于PCR的分子标记 21
DNA测序 23
今日的分子生态学 24
小结 25
2 生态学家的分子生物学课程 26
引言 26
核酸与生命的共同起源 27
DNA和RNA的结构 28
核酸的一级结构 28
核酸的二级结构 30
DNA的复制 32
蛋白质的结构 33
基础免疫学 35
遗传密码与基因表达 37
基因组结构:概述 39
非编码DNA 41
功能(编码)DNA 44
核糖体DNA 44
细胞核中的结构(编码蛋白质)基因 45
线粒体DNA 45
叶绿体DNA 47
分子生态学中的质粒和遗传操作 48
突变 50
体细胞的突变 50
生殖系突变 50
DNA点突变 51
其他类型的突变 53
进化与突变率 53
小结 54
3 物种、个体和性别的分子鉴定 56
引言 56
物种问题 57
定义的特殊性 57
杂种 60
个体鉴别相关案例 63
基本鉴定 63
蟾蜍间的竞争 63
森林的演替 64
捕食者消化道中食物的鉴别 65
疾病载体的鉴定 65
法医学研究 66
性别 67
个体碎片鉴别 69
分子鉴定方法:概评 71
蛋白质分析 72
DNA分析 72
小结 73
4 行为生态学 75
引言 75
从单配性到多配性 76
动物的交配系统 76
未知交配系统的确定 78
雄性的繁殖成效 79
两性异形 79
集群择偶 81
雌性的繁殖成效 81
精子竞争 82
为什么雌性是混杂交配适应性的 83
交配选择与主要组织相容复合体(MHC) 85
两性冲突 87
后代的性比偏向(偏性比) 88
协同行为 89
鸟类的协同孵养 89
社会性昆虫 91
欺骗策略 92
种间巢寄生 92
种内巢寄生 93
觅食与扩散 94
觅食 94
扩散 95
由行为引起的物种形成 96
小结 100
5 种群遗传学 102
引言 102
自然种群中的遗传多样性 103
一些基本概念 103
种群大小与遗传多样性 103
哺乳类种群大小与遗传多样性估算的例子 106
种群结构 108
评估哪里会出现亚种群 108
种群亚结构的统计检验 108
种群分化研究的标记选择 109
联种群(集合种群)的遗传学 112
联种群 112
联种群是否存在的检验 113
不同联种群类型的区分 114
基因流与迁移率 116
基因流和迁移率的遗传估算 116
距离隔离 118
估算迁移率的最大似然法 120
迁入者(移民)的辨别 121
有效种群大小 122
有效种群大小的遗传估算方法 122
采用不同世代间等位基因频率变化来确定有效种群大小 123
确定Ne的其他方法 124
种群瓶颈(效应) 125
种群瓶颈的意义 125
种群瓶颈的遗传检测 126
种群遗传学中的分子标记:概述 128
选择的原则 128
基本的检验 129
小结 130
6 分子及适应变异 132
引言 132
中性标记并非真的中性 135
等位酶 135
核DNA标记 137
线粒体DNA 138
杂合性与适合度 139
概况 139
等位酶研究 139
DNA标记 141
用于研究适应变化的分子方法 143
中性和适应变异的比较 143
特殊位点上的变异 145
基因作图 146
数量性状与适应性变异 147
基因组学与适应性变异的研究 149
小结 150
7 亲缘地理学 151
引言 151
亲缘地理学中的分子标记 152
早期的亲缘地理学 152
mtDNA可作为亲缘地理学研究的标准手段 153
mtDNA的替代物 154
系谱与溯祖方法(过程) 154
空间上的遗传变化 156
单个种群的地理模式 156
地理分隔与扩散 158
种群间的分化:遗传漂变与基因流 159
物种间的基因流 160
更新世冰期的遗传推论 161
亲缘地理学与共进化 164
巢式进化枝分析 164
时间上的遗传变化 166
地质事件与分子分化速率 166
世系分化的实时估量 167
应用亲缘地理学 169
分类学鉴定 169
确定一个物种的自然分布区 171
寻找引进物种的起源种群(种源) 175
亲缘地理学与适应特征 178
小结 179
8 保护遗传学 181
引言 181
生物圈的状态 182
保护生物学中的分子遗传学 183
遗传多样性保育问题 184
近交与遗传负荷 186
近交效应的基础 186
野生状态中的近交衰退与遗传负荷 188
清洗遗传负荷 189
远交衰退 190
遗传恢复 191
竭力挽救的措施(绝点拯救) 192
植物保护 193
动物保护 195
野生动植物法医学 197
保护生物学中的遗传学——更广的作用 198
系统分类学和保护遗传学 198
亲缘地理学和保护遗传学 199
全球遗传多样性重要区域 200
保护遗传学中的分子标记 202
小结 202
9 微生物生态学 204
引言 204
微生物生态学中的重要议题 206
自然界中微生物群落的作用 206
分子微生物学中的困难问题 208
微生物生态学中的免疫学方法 210
免疫学方法 210
微生物生态学中抗体鉴别的应用 211
核糖体基因与微生物生态学 214
核糖体基因的结构和应用价值 214
鉴定:特异寡核苷酸序列探针在微生物生态学中的应用 215
新的进展、问题及其他探针方法 217
核糖体基因测序和群落研究 219
微生物群落的遗传构建 221
替代核糖体基因的分析方法 224
基因组分析与微生物生态学 226
序列复杂性与微生物多样性 226
微阵列与微生物生态学 227
微生物生态学中其他的基因组方法 228
全基因组分离与病毒多样性 229
微生物分子生态学概观 231
微生物生态学中的分子标记:概述 231
蛋白质方法 231
核酸方法 231
小结 232
10 分子生态学与遗传修饰生物 234
引言 234
GMO的环境风险 236
分子生态学在GMO研究中的作用 237
自然界中的水平基因转移 238
接合 239
转导 240
转化 241
GMO对自然群落的影响 242
基因从GMO到其他生物的转移 244
垂直基因转移 244
水平基因转移 245
转基因对其他物种的影响 247
将来的GMO研究与分子标记 250
小结 251
附录1 分子生态学实践 252
采样和样品的处理 252
采样 252
蛋白质和DNA提取 253
基于蛋白质的方法 253
等位酶分析和蛋白质多态性 253
蛋白谱(指纹) 255
免疫学方法 255
基于DNA的方法 257
用寡核苷酸鉴别细胞 257
聚合酶链式反应 257
限制性片段长度多态性(RFLP) 258
多位点小卫星DNA指纹 260
RAPD和AFLP分析 260
微卫星分析 261
DNA测序 262
变性梯度凝胶电泳(DGGE)、温度梯度凝胶电泳(TGGE)和单链构象多态性(SSCP) 263
基于PCR分析的引物 264
特殊情况:标本馆材料与无损伤取样 265
DNA微阵列 267
附录2 分子生态学中的分析方法 269
个体鉴别与家族(亲缘)关系 269
多位点指纹的应用 269
单位点模式(带形)的应用 270
确定个体的种群归类 272
种群的多样性和结构 273
分子标记的性质 273
多样性的估算 274
种群结构 275
种群的规模(大小)与历史 277
亲缘地理学 278
亲缘地理进化树 278
地理相关性 279
微生物生态学 280
术语表 281
参考文献 286