第十二章群体遗传与进化

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1、《遗传学》教案——第十二章群体遗传和进化第十二章群体遗传和进化（4h）教学目的：掌握孟德尔群体、基因库、基因频率和基因型频率等概念；明确自然群体中的遗传多态性；了解影响遗传平衡的因素、物种的形成过程以及基因组的分子进化。教学重点：孟德尔群体、基因库等概念，自然群体中的遗传多态性。教学难点：基因组的分子进化。第一节群体的遗传结构一、孟德尔群体和基因库二、群体的遗传结构第二节随机交配的大群体一、随机交配二、Hardy—Weinberg第三节影响Hardy—Weinberg平衡的因素一、基因突变二、自然选择三、迁移四、随机的遗传

2、漂变第四节自然群体中的遗传多态性一、多态性和杂合性二、形态变异和染色体多态性三、蛋白质多态性四、DNA序列多态性7《遗传学》教案——第十二章群体遗传和进化第十二章群体遗传和进化（4h）第一节群体的遗传结构一、孟德尔群体和基因库群体（population）：是指一群可以相互交配的个体。群体遗传学：就是研究一个群体内基因的传递情况和基因频率改变的科学。孟德尔群体（Mendelianpopulation）：群体遗传学称其所研究的对象为孟德尔群体。基因库（genepool）：是指在一定时期内存在的繁殖群体其基因总数所编码的总的遗传

3、信息。群体中所有繁殖个体的配子组成一个基因库，下一代的基因便从此基因库中选择。二、群体的遗传结构遗传结构：是指群体中各种基因的频率，以及由不同的交配体制所带来的各种基因型在数量上的分布，即用基因型频率和等位基因频率来表达，使之具有可分析的形式。基因频率（genefrequence）：是指某群体中某一等位基因在该位点上可能出现的基因总数中所占的比率。基因型频率（genotypefrequence）：是指一个群体中不同基因型所占的比率。基因型频率与基因频率之间的关系AAAaaa总数个体数306010100基因（A）数60600

4、200基因（a）数06020基因频率和基因型频率的符号基因基因型AaAAAaaa频率pqPHQ7《遗传学》教案——第十二章群体遗传和进化P+q=1P+H+Q=1，p=（2P+H）/2（P+H+Q）=P+1/2HQ=（2Q+H）/2（P+H+Q）=Q+1/2H第一节随机交配一、随机交配随机交配是指在有性生殖的生物中，一种性别的任何一个个体有同样的机会和相反性别的个体交配的方式。二、哈代—温伯格（Hardy-Weinberg）定律又叫遗传平衡定律/基因平衡定律（Lawofgeneticequilibrium）：是指在一个大的随

5、机交配的群体中，在没有迁移、突变、和选择的条件下基因频率和基因型频率世代相传不发生变化。基因频率和基因型频率的恒定：其推导包括三个步骤：从亲本到它们所产生的配子。从配子的结合到产生合子的基因型。从合子的基因型到子代的基因频率。pAqapAp2AApqAaqapqAaq2aa在平衡群体中（F1）p2+2pq+q2=1，F1产生的配子为：A=p2+1/2（2pq）=p2+pq=p（p+q）=pa=q2+1/2（2pq）=q2+pq=q（p+q）=q可见F1群体的基因频率与F2群体的相等，且将以此频率在所有世代传递下去，这就是遗

6、传平衡。7《遗传学》教案——第十二章群体遗传和进化亲本基因型及其频率父本基因型及其频率AAPAaHAaQ母本基因型及其频率AAPP2PHPQAaHPHH2HQaaQPQHQQ2后代基因型及其频率交配AAAaaa类型频率AA´AAP2P2--AA´Aa2PHPHPH-Aa´AaH21/4H21/2H21/4H2Aa´aa2HQ-HQHQAA´aa2PQ-2PQ-aa´aaQ2--Q2（P2+PH+1/4H2）+（PH+1/2H2+HQ+2PQ）+（1/4H2+HQ+Q2）=（P+1/2H）2+2（P+1/2H）（Q+1/2H

7、）+（Q+1/2H）2=p2+2pq+q2以例子加以说明，在一个大群体中，如交配是随机的，没有突变、没有任何自然选择的影响，那么群体中3种基因型的频率如不是平衡的，只要一代就可达到平衡，如已经平衡就可一代代保持下去，不发生变化。复等位基因的遗传平衡：ABO血型自由婚配后代基因型频率卵精p（IA）q（IB）r（i）p（IA）q（IB）r（i）p2（IAIA）pq（IAIB）pr（IAi）pq（IAIB）q2（IBIB）qr（IBi）pr（IAi）qr（IBi）r2（ii）`A=p2+2pr，`B=q2+2qr，`A`B=2p

8、q，`O=r2，p+q+r=17《遗传学》教案——第十二章群体遗传和进化第一节影响Hardy-Weinberg平衡的因素一、基因突变A¬®a，正向突变率为u，回复突变率为v。则每一代中有pu的A突变为a，有qv的a突变为A。平衡时，pu=qv，p=1-q，则（1-q）u=qv，得q=u/（u+v）基因频