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1　什么是生态基因组学？1

1.1　渗透到生态学领域的基因组学革命1

1.2　酵母、果蝇、线虫和拟南芥4

1.3　组学11

1.4　本书的结构15

2　基因组分析17

2.1　基因的发现17

2.1.1　从基因产物到基因17

2.1.2　差异筛选19

2.1.3　从分子标记到功能基因22

2.2　基因组测序26

2.2.1　基因组文库的构建26

2.2.2　以物理图谱为基础的全基因组测序29

2.2.3　“鸟枪法”全基因组测序31

2.2.4　基因的预测和注释33

2.3　转录谱分析36

2.3.1　芯片分析36

2.3.2　生态基因组学中以芯片为基础的转录谱分析38

2.3.3　基因表达系列分析40

2.3.4　定量PCR分析41

2.4　生态基因组学中的数据分析43

2.4.1　序列的同源性分析43

2.4.2　芯片数据的处理45

2.4.3　芯片实验的统计方法48

2.4.4　构建生态基因组学的分析框架54

3　基因组的比较56

3.1　基因组的特征56

3.1.1　基因组大小56

3.1.2　基因家族62

3.1.3　偏斜、GC含量和密码子的使用64

3.1.4　基因的排列68

3.1.5　同义和非同义替换的式样70

3.2　原核生物的基因组74

3.2.1　染色体和质粒74

3.2.2　基因的水平转移77

3.2.3　从细菌到细胞器81

3.3　真核生物的基因组84

3.3.1　酵母和其他真菌84

3.3.2　线虫89

3.3.3　果蝇和其他节肢动物93

3.3.4　植物基因组99

3.3.5　后口动物106

4　群落的结构和功能113

4.1　生物多样性和生态系统功能的综合模式113

4.2　微生物多样性的测度115

4.2.1　小亚基rRNA基因的多样性116

4.2.2　以基因芯片技术为基础的生物多样性评估121

4.2.3　原核生物多样性的统计方法126

4.3　生物地球化学循环中的微生物基因组学130

4.3.1　碳循环中的关键基因130

4.3.2　氮循环中的关键基因134

4.3.3　其他的养分循环137

4.3.4　利用基因芯片技术筛选功能基因142

4.4　环境基因组的功能重建145

4.4.1　海洋环境基因组学146

4.4.2　土壤环境基因组151

4.4.3　极端环境的基因组155

4.5　生物多样性和生态系统功能的基因组学研究方法：初步评估159

5　生活史类型161

5.1　生活史理论的核心161

5.2　寿命与衰老166

5.2.1　胰岛素信号途径166

5.2.2　寿命调节的全基因组扫描分析170

5.2.3　跨物种的寿命调节系统173

5.2.4　权衡还是单独调节？177

5.3　生命周期循环的基因表达谱179

5.3.1　发育进程180

5.3.2　滞育183

5.3.3　成熟期的生命和性184

5.3.4　拟南芥的开花时间187

5.3.5　其他植物开花时间的调控194

5.4　生活史特征的表型可塑性195

5.4.1　非遗传多型性的发育196

5.4.2　体长200

5.4.3　避阴反应202

5.5　生活史类型的基因组学研究方法：初步评估205

6　逆境反应208

6.1　逆境和生态位208

6.2　抗细胞逆境的主要机制211

6.2.1　逆境胁迫激活的蛋白激酶信号途径212

6.2.2　热激蛋白215

6.2.3　氧化应激反应系统220

6.2.4　金属硫蛋白及其相关系统223

6.2.5　多功能氧化酶系统226

6.3　高温、寒冷、干旱、盐碱和缺氧230

6.3.1　酵母对非生物胁迫的反应230

6.3.2　植物对干旱、寒冷和盐碱的反应232

6.3.3　动物对非生物胁迫的反应236

6.4　食草作用和微生物感染239

6.4.1　植物对昆虫食草作用的防卫239

6.4.2　果蝇免疫反应的基因组学244

6.5　有毒物质247

6.5.1　重金属248

6.5.2　杀虫剂250

6.5.3　内分泌干扰物253

6.6　生态逆境胁迫基因组学研究方法：初步评估255

7　整合生态基因组学257

7.1　整合的需求：系统生物学257

7.2　生态控制分析263

7.3　展望266

7.3.1　模式生物研究群体的组织266

7.3.2　环境微生物的大规模测序266

7.3.3　野生环境微生物的转录谱分析267

7.3.4　作用机制的研究267

7.3.5　新的数据分析方法267

7.3.6　比较基因组学268

7.3.7　聚焦自然变异268

7.3.8　遗传基因组学268

7.3.9　表观遗传学269

7.3.10　生物学的统一269

参考文献271

附录：原版目录299

索引303