집단유전학

집단유전학(population genetics)은 생물집단의 유전적 구성을 결정하는 원칙과 이에 영향을 미치는 요인을 구명하는 유전학의 한 분야이다. 집단유전학의 주된 관심사는 시간적, 공간적으로 다양한 환경에서 적응과정을 통해 생존과 생식을 지속하는 생물집단이 보유하고 있는 유전변이의 특성과 양, 그리고 이들의 변화 과정과 유지 메커니즘을 구명하는 일이다. 집단유전학은 멘델의 유전법칙과 집단의 유전구조에 영향을 미치는 다른 유전원리에 근거해 집단과 종의 진화적 변화를 초래하는 다양한 힘을 다루기 때문에 진화의 이론적 및 수학적 기초를 제공하는 학문으로 간단히 정의할 수 있다.
최근에 DNA 염기서열 분석기술이 매우 빠르게 발달하여 많은 양의 자료가 축적됨에 따라 생물집단 유전변이의 생성, 유지 메커니즘에 관한 새로운 이론이 제시되고, 자연선택 중심의 기존 진화이론을 수정하고 보완하는 연구가 활발히 진행되고 있다. 현대 집단유전학 지식은 집단수준의 유전학 관련 분야인 진화론, 인간 유전학, 유전체학, 생태학, 보전생물학 등의 발전에 이바지함은 물론 개체의 생태적, 생리적 특성과 연관된 유전자의 탐색을 통하여 생명공학이나질병 치료에응용되고있다. 집단유전학 발달 초기에는 자연선택을 위시한 진화적 요인들이 집단의 유전구조에 미치는 영향을 파악하는 기본 모델을 확립하고 다수 유전자가 관여하는 양적 형질 유전에 관한 연구가 활발히 이루어졌다. 양적 유전학의 새로운 지식은 인류의 숙원인 식량 자급을 위한 동식물의 육종기술 개발에 크게 이바지했다.
집단유전학의 기본원리는 일반 유전학이나 진화론 서적에 부분적으로 소개되어 있다. 최근의 진화생물학에 관한 관심이 늘면서 관련된 여러 분야의 서적도 많이 출간되고 있으나 정작 진화론의 기초인 집단유전학의 전문서적은 구하기 어렵다. 특히 최근의 분자유전학 자료에 근거한 집단유전학의 새로운 이론과 관련 쟁점을 아우른 종합적인 서적 발간은 국내에서 처음이라 할 수 있다.

머리말
제1장 유전기초와 유전변이
1.1 집단유전학의 기원
1.2 유전자와 대립유전자
1.3 유전자형과 표현형
1.4 유전변이 추정방법
1.5 유전변이 추정척도
제2장 집단의 유전적 조성
2.1 집단의 유전적 구조
2.2 임의교배
2.3 하디-바인베르크 원리
제3장 자연선택(1)
3.1 적응도의 개념과 측정
3.2 생존력 차이에 의한 선택
3.3 평형 빈도 검정
3.4 자연선택에 관한 기본정리
3.5 복대립유전자 모델
제4장 근친교배와 동류교배
4.1 근친교배
4.2 동류교배
제5장 유전적 부동
5.1 배우자 표본추출과 유전적 부동
5.2 유전적 부동과 근친교배
5.3 유효집단크기
5.4 합체 이론
5.5 유효집단크기와 합체 이론
5.6 집단크기 변화와 합체
제6장 유전자 흐름과 집단 분화
6.1 유전자 흐름의 모델
6.2 발룬드 원리
6.3 집단 분화와 F 통계량
6.4 유전자 흐름과 유전적 부동
6.5 유전자 흐름과 자연선택
제7장 돌연변이
7.1 기본개념
7.2 돌연변이율
7.3 돌연변이의 분자적 모델
7.5 중립이론
7.6 돌연변이에 의한 유전자 빈도의 변화
7.7 돌연변이의 집단 내 소실과 고정
7.8 돌연변이와 유전적 부동의 균형
7.9 돌연변이-선택 평형
7.10 돌연변이 하중
제8장 분자집단 유전학
8.1 중립이론
8.2 분자 수준의 유전변이
8.3 중립이론 검정
8.4 중립이론과 선택이론
제9장 분자진화와 계통분류
9.1 DNA 서열 분화와 분자시계
9.2 분자계통학
제10장 자연선택(2)
10.1 두 유전자 모델
10.2 빈도의존선택
10.3 밀도의존선택
10.4 가변 공간 또는 시간에 따른 선택
10.5 생식세포분열 구동
10.6 배우자 선택
10.7 혈연선택
10.8 성 선택
제11장 양적 유전학
11.1 양적 형질의 특성과 종류
11.2 양적 형질의 표현형 분포
11.3 양적 형질의 유전
11.4 양적 형질과 자연선택
11.5 양적 형질 유전자좌
부록 A. 수학과 통계 기초
A.1 모집단과 표본
A.2 확률
A.3 확률변수와 확률분포
A.4 최대우도(가능도)법
A.5 테일러 급수와 근삿값
A.6 X² 검정
A.7 선형 상관계수와 직선 회귀
A.8 자료변환
A.9 행렬
A.10 집단의 성장모형
B. 용어해설
인용 문헌
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김진수 고려대학교 명예교수

고려대학교 임학과(학사)
서울대학교 대학원 임학과(석사)
독일 괴팅엔대학교 임과대학(박사)
고려대학교 생명과학대학 생명공학부 교수