群体与进化遗传分析课件

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1、第二十章群体遗传与进化1群体遗传学(populationgenetics)：研究群体的遗传结构及其变化规律的遗传学分支学科2一、群体的遗传组成（一）孟德尔群体：有性繁殖、2n生物，个体之间能进行自由交配，基因在个体之间自由交流的群体。一个群体内全部个体共有的全部基因称为基因库（genepool）。一个物种、或者一个品种是一个最大的孟德尔群体。3（二）基因频率和基因型频率基因型频率：群体中某特定基因型个体的数目占个体总数目的比率。等位基因频率：在一个二倍体的某特定基因座上，某一个等位基因占该座位上等位基因总数的比率。基因型频率与基因频率都是用来描

2、述群体遗传结构(性质)的重要参数。从群体水平看：生物群体进化就表现为基因频率的变化，也就是群体配子类型和比例变化(对一个基因座位而言)，所以基因频率是群体性质的决定因素。4对于某一对等位基因A-a：群体中只有AA，Aa，aa三种基因型个体。设：某群体：AAAaaa个体数：D’＋H’＋R’＝N基因型频率：D＝H＝R＝基因频率：P（A）＝p＝＝D＋HP（a）＝q＝＝R＋HD’NH’NR’N2D’＋H’2N122R’＋H’2N125二、遗传平衡定律◆Hardy与Weinberg(1908)分别推导出随机交配群体的基因频率、基因型频率变化规律——遗传平

3、衡定律(哈德-温伯格定律)：（1）在随机交配的大群体中，如果没有其他因素干扰，群体将是一个平衡群体；（2）在任何一个大群体内，不论其等位基因频率和基因型频率如何，只要一代的随机交配，这个群体就可达到平衡。（3）群体处于平衡状态时：各代基因频率保持不变，且基因频率与基因型频率间关系为：D=p2，H=2pq，R=q26遗传平衡定律主要条件有：★随机交配；★大群体；★无突变；★无选择；★无其它基因掺入形式(最主要的迁移)；★对一个基因座位而言。群体遗传学正是研究当上述条件不满足时群体遗传结构的变化及其对生物进化的作用。7三、改变群体遗传组成的因素（一

4、）、突变（二）、选择（三）、遗传漂变(又称遗传漂移)（四）、迁移8（一）基因突变Aa每代AapuaAqvifpu>qvthenapu

5、＝1/0.0001-1/0.1＝9990选择效率低。q11＋q1q01＋2q0q01＋nq01qn1q01qnqn＝1q011（三）遗传漂变（geneticdrift）随机遗传漂变：小群体抽样误差导致的基因频率的变化。（四）个体迁移（migration）迁入（immigration）迁出（emigration）12四、自然群体中的遗传变异遗传多态性：在一个群体中存在两个和多个有相当高频率（一般大于1%）的等位基因的现象，称为遗传多态性。13常用的分子标记：限制性片段长度多态性（RestrictionFragmentLengthPolymorph

6、sm，RFLP）：指不同个体制备的DNA，使用同一种限制性内切酶酶切，切得的片段长度各不相同的生物学特性。通常是由于酶切位点处发生突变而引发的。单核苷酸多态性（singlenucleotidepolymorphism，SNP）：不同个体的基因组DNA序列在某一特定位点上的单个核苷酸的差异。14（一）、物种的概念：分类学：一定形态、结构、生理特征，一定的分布区的生物类型。遗传学：遗传差异大，种间不能相互杂交产生可育的后代。（二）、生殖隔离。1、概念：防止不同物种的个体相互杂交的环境、行为、机械、或生理障碍。分为两大类：（1）.合子前生殖隔离：不能

7、杂交，或形成合子（2）.合子后生殖隔离：形成合子，但生活力极低。五、物种的形成15地理隔离：由于地理障碍，例如海洋、高山、沙漠等，生物不能自由交配。隔离群体发生的遗传变异朝不同方向积累和发展，然后出现不同的变种或亚种。直到生殖上的隔离。形成独立的物种。2、在物种形成中的作用：巩固自然选择积累下来的变异，保证新物种的形成。16（三）、物种形成的方式1.渐变式：通过突变、选择、隔离等过程，首先形成若干个亚种或地理族，然后因生殖隔离而形成新种。逐渐演变。是物种形成的主要形式。2.爆发式：不通过亚种，由于染色体变异、突变以及远缘杂交和染色体加倍，在自然

8、选择作用下形成新物种。主要在高等植物普遍存在。17六、分子进化从分子（蛋白质、DNA、RNA）水平研究物种之间亲缘关系的远近、估测物种进化的时期、速度