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[英] 杨子恒 著; 钟扬 译 / 复旦大学出版社 / 2008-06 / 平装
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计算分子进化
分子进化生物学是一门利用分子数据重建物种或基因间的进化关系并了解其进化过程与机制的学科,统计模型及算法则是分子进化研究中的主要方法论工具。
本书包含核苷酸置换和氨基酸置换模型、系统发育重建的常规方法及最大似然法与贝斯推断法、分子钟检验与物种分歧时间估计、适应性进化检测以及分子进化模拟技术等章节,内容丰富,方法新颖,并辅以实例说明,可作为高年级本科生和研究生教材,也可供进化生物学、分子系统学、群体遗传学以及生物统计学和计算生物学等相关领域的研究人员阅读。
杨子恒,1964年生于甘肃通渭,1984年毕业于甘肃农业大学,1992年获北京农业大学博士学位。曾在甘肃农业大学和北京农业大学畜牧系工作以及英美等国从事博士后研究。1997年起在伦敦大学学院(UniversityCollegeLondon)生物系任教(1997-2000年任讲师,2000-72001年任副教授,2001年后任教授),2006年当选为英国皇家学会院士(FellowoftheRoyalSociety)。
作为国际知名的统计进化生物学家,杨子恒博士一直致力于发展新的最大似然模型及计算机程序(PAML),1993年起在国际学术刊物发表论文100余篇;学术兼职包括Genetics、MoIecularBiologyandEvolution、JournalofMolecularEvolution和SystematicBiology等刊物副主编。
第1部分分子进化建模第1章核苷酸置换模型1.1引言1.2核苷酸置换和距离估计的马尔可夫模型1.2.1JC69模型1.2.2K80模型1.2.3HKY85、F84、TN93等模型1.2.4转换/颠换比率1.3位点问可变的置换率1.4最大似然估计1.4.1JC69模型1.4.2K80模型1.4.3概形与积分似然方法1.5马尔可夫链和广义模型下的距离估计1.5.1广义理论1.5.2广义时间可逆(GTR)模型1.6讨论1.6.1不同置换模型下的距离估计1.6.2成对比较的局限1.7练习第2章氨基酸和密码子置换模型2.1引言2.2氨基酸替代模型2.2.1经验模型2.2.2机理模型2.2.3位点间的异质性2.3两条蛋白质序列间距离的估计2.3.1泊松模型2.3.2经验模型2.3.3伽马距离2.3.4例子:猫和兔的p53基因间的距离2.4密码子置换模型2.5同义和非同义置换率的估计2.5.1计数法2.5.2最大似然法2.5.3方法比较2.5.4对距离的诠释及滥用2.6转换概率矩阵的数值计算.2.7练习第2部分系统发育重建第3章系统发育重建:概述3.1树的概念3.1.1术语3.1.2树之间的拓扑距离3.1.3一致树3.1.4基因树和物种树3.1.5树重建方法的分类3.2穷举式或启发式树搜索3.2.1穷举式树搜索3.2.2启发式树搜索3.2.3分枝交换3.2.4树空间的局部峰3.2.5随机树搜索3.3距离方法.3.3.1最小二乘法3.3.2邻接法3.4最大简约法3.4.1简史3.4.2对给定树计算最小变化数目3.4.3加权简约法和颠换简约法3.4.4长枝吸引3.4.5简约法的假定第4章最大似然法4.1引言4.2树的似然计算4.2.1数据、模型、树及似然函数4.2.2修剪算法4.2.3时间可逆性、树根及分子钟4.2.4缺失数据与对位排列间隔4.2.5一个数值例子:猿类系统发育关系4.3复杂模型下的似然计算4.3.1位点间可变置换率模型4.3.2多个数据集联合分析的模型4.3.3非齐次与非稳定模型4.3.4氨基酸与密码子模型4.4祖先状态重建4.4.1概述4.4.2经验和等级贝斯重建4.4.3离散形态性状4.4.4祖先重建中的系统偏差4.5最大似然估计的数值算法4.5.1单变量最优化4.5.2多变量优化4.5.3树形固定时的优化4.5.4树形固定时似然表面上的多重局部峰4.5.5最大似然树搜索4.6似然法的近似4.7模型选择与稳健性4.7.1LRT、AIC和BIC4.7.2模型的充分性与稳健性4.8练习第5章贝斯方法5.1贝斯范式5.1.1概述5.1.2贝斯定理5.1.3经典统计学与贝斯统计学的比较5.2先验分布5.3马尔可夫链蒙特卡罗算法5.3.1蒙特卡罗积分5.3.2MetropoliS_Hastings算法5.3.3单一成分Metropolis—Hastings算法5.3.4Gibbs取样法5.3.5Metropolis-偶联MCMC(MCMCMC或MC3)5.4简单建议及其建议比5.4.1均匀分布的滑动窗口5.4.2正态分布的滑动窗口5.4.3多元正态分布的滑动窗口5.4.4比例收缩和膨胀5.5监测马尔可夫链及处理输出5.5.1验证和诊断MCMC算法5.5.2潜在尺度减约统计5.5.3处理输出5.6贝斯系统发育分析5.6.1简史5.6.2总体框架5.6.3汇总MCMC输出5.6.4贝斯法与似然法的比较5.6.5一个数值例子:猿类系统发育关系5.7溯祖模型下的MCMC算法5.7.1概述5.7.2θ的估计5.8练习第6章方法比较与树的检验6.1树重建方法的统计性能6.1.1标准6.1.2性能6.2似然法6.2.1与常规参数估计的不同之处6.2.2一致性6.2.3有效性6.2.4稳健性6.3简约法6.3.1与病态似然模型的等价性6.3.2与正常行为的似然模型的等价性6.4检验关于树的假设6.4.1自展6.4.2内枝检验6.4.3Kishino—Hasegawa检验及改进6.4.4简约法分析中所用的指数6.4.5例子:猿类的系统发育6.5附录:Tuffley和Steel的单性状似然分析第3部分高级专题第7章分子钟与物种分歧时间估计7.1概述7.2分子钟检验7.2.1相对速率检验7.2.2似然比检验7.2.3分子钟检验的局限性7.2.4离散指数7.3分歧时间的似然估计7.3.1全局分子钟模型7.3.2局部分子钟模型7.3.3试探式速率平滑方法7.3.4确定灵长类分歧时间7.3.5化石的不确定性7.4分歧时间的贝斯估计7.4.1总体框架7.4.2似然计算7.4.3速率的先验分布7.4.4化石的不确定性与分歧时间的先验分布7.4.5在灵长类和哺乳类分歧中的应用7.5展望第8章蛋白质的中性与适应性进化8.1引言8.2中性理论和中性检验8.2.1中性与近中性理论8.2.2Tajima的D检验8.2.3Fu和Li的D检验与Fay和Wu的H检验8.2.4McDonald—Kreitman检验和选择强度估计8.2.5Hudsorl—Kreitman—Aquade检验8.3经历适应性进化的谱系8.3.1启发式方法8.3.2似然法8.4经历适应性进化的氨基酸位点8.4.1三种策略8.4.2随机位点模型下正选择的似然比检验8.4.3处于正选择的位点鉴定8.4.4人类主要组织相容性(MHC)基因的正选择8.5影响特定位点和谱系的适应性进化8.5.1正选择的分枝一位点检验8.5.2其他类似模型8.5.3被子植物光敏色素的适应性进化8.6假定、局限与比较8.6.1当前方法的局限8.6.2中性检验与基于dN和ds的检验间的比较8.7适应性进化的基因第9章分子进化的计算机模拟9.1简介9.2随机数发生器9.3连续随机变量的产生9.4离散随机变量的产生9.4.1离散均匀分布9.4.2二项式分布9.4.3广义离散分布9.4.4多项式分布9.4.5针对混合分布的组分法9.4.6从离散分布中抽样的重影法9.5分子进化的计算机模拟9.5.1树形固定时序列的模拟9.5.2生成随机树9.6练习第10章展望10.1系统发育重建中的理论问题10.2大规模和异质数据集分析中的计算问题10.3基因组重排数据10.4比较基因组学附录附录A:随机变量函数附录B:△技术附录C:系统发育分析软件参考文献
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开播时间:09月02日 10:30