遗传学经典课件第1章群体遗传和进化

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1、第十七章遗传和进化本章学时数：3学时本章重点：哈代-温伯格定律群体遗传平衡及基因频率的计算群体遗传学群体遗传学就是研究群体的遗传结构及其变化规律的遗传学分支学科.Thebranchofgeneticsthatdealswithfrequenciesofallelesandgenotypesinbreedingpopulation.研究群体的遗传结构及其变化规律应用数学和统计学方法研究群体中的基因频率和基因型频率以及影响这些频率的选择效应和突变作用、迁移和遗传漂变等研究进化的机制群体的遗传结构孟德尔群体（Mendilianpopulation）：一群相互交配的个体。Anaturalinte

2、rbreedingunitofsexuallyreproducingplantsoranimalssharingacommongenepool.基因库（genepool）：群体中所有个体所共有的全部基因。群体的遗传结构等位基因频率（allelesfrequency）：一个二倍体基因座上某一个等位基因所占的比例。基因型频率（genotypefrequency）：群体中某特定基因型个体占个体总数的比例。群体的遗传结构一个N个个体的群体有一对等位基因A、a在常染色体遗传，各基因型及个体数量分别为n1AA，n2Aa，n3aa，三种基因型的频率分别为：AA：D=n1/NAa：H=n2/Naa：R=

3、n3/N基因A频率为：p=D+H/2基因a频率为：q=R+H/2D+H+R=1;p+q=1汉族人群中PTC尝味能力分布苯硫脲（PTC）尝味能力为常染色体上一对基因控制，T对t是不完全显性，表型和基因型相对应。MN血型在中国人中的分布不同民族间遗传结构具有差异随机交配Randommating在有性生殖生物中，一种性别的任何一个个体有同样的机会与相反性别的个体交配的方式。泛交遗传本身并不改变基因频率进化的过程实际上是突变、遗传漂变和自然选择的结果新的等位基因经过突变产生或漂变引入将引起群体等位基因频率的变化遗传平衡定律哈代-温伯格定律：当一个大的孟德尔群体中的个体间进行随机交配，同时没有选择

4、、没有突变、没有迁移和遗传漂变发生时，下一代基因型的频率将和前一代一样。Hardy-Weinbergequilibrium遗传平衡定律在一个大群体中，如果满足条件①无限大的群体②随机交配③无突变④无自然选择和迁移漂变。即群体中各基因型的比例可从一代到另一代保持不变。这样的群体称为理想群体，平衡群体。隐性变异不会因显性基因的遮盖而消失。理想群体中的基因频率以一对显隐性基因A、a为例：群体中有3种基因型AA、Aa、aa，假设起始频率为0.1、0.2、0.7产生配子为Y=0.1+0.2*0.5=0.2y=0.7+0.2*0.5=0.8第二代时，AA、Aa、aa分别为0.04，0.32，0.64

5、产生配子为Y=0.2；y=0.8所以以后各代基因频率稳定为AA、Aa、aa分别为0.04，0.32，0.64，群体达到平衡。理想群体中的基因频率用代数式表示：设配子频率为A=p，a=q平衡群体p+q=1，此时各基因频率为平衡频率。AA=p2，Aa=2pq，aa=q2。非平衡群体经过一代的随机交配，即可变为平衡群体如：群体中基因型频率分别为：AAAaaaD0H0R00.180.040.78则Ap0=0.18+1/2*0.04=0.2aq0=0.78+1/2*0.04=0.8随机交配一代后，各基因型频率为：AA，0.04;Aa,0.32;aa,0.64等位基因频率：A:p1=0.04+1/

6、2*0.32=0.2=p0a:q1=0.64+1/2*0.32=0.8=q0哈代-温伯格定律的要点在随机交配的大的孟德尔群体中，如果没有其他因素的干扰，基因频率世代相传不变无论群体的起始成分如何，经过一个世代的随机交配后，群体的基因型频率大到平衡，取决于其基因频率只要随机交配系统维持，基因型频率就保持不变。平衡群体的性质在一个二倍体群体中，杂合子的比例在p=q时有最大值为0.5杂合子的频率是两个纯合体频率的乘机的平方根的2倍：H=2DR杂合体之间的交配频率等于显性纯合体与隐性纯合体之间交配频率的两倍。若一个基因的频率很低（接近0），则有极限形式，杂合体比例约为该基因频率的两倍平衡群体的

7、性质平衡定律的推广（一）复等位基因的平衡如：人血型决定基因有IA、IB、I三个，其基因型频率分别为p、q、r。p+q+r=1。某基因的频率是其纯合体频率加上含有该基因的全部杂合体频率的½。基因型表型表型频率IAIA,IAiIBIB,IBiIAIBiiAABBp2+2prq2+2qr2pqr2O举例一个群体中个体的血型比例是：血型ABOAB比例0.320.150.490.04计算各等位基因的频率。解答设三个基因的频率分别为p、q、rp