6群体遗传学基础

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1、第六章群体遗传学基础第一节基因频率与基因型频率第二节遗传平衡定律第三节影响基因频率与基因型频率的因素第四节遗传多样性第五节分子进化第一节基因频率与基因型频率一、群体(population)从遗传学意义上讲即孟德尔群体，指一群可以相互交配而能够产生健全正常后代的个体，即一个物种、一个亚种、一个品种或一个变种所有成员的总和。二、孟德尔群体是指具有共同的基因库，并由有性交配个体所组成的繁殖群体。基因库(genepool)：在遗传学上通常把一个孟德尔群体中全部个体所具有的全部基因称为基因库。1.基因型频率(genotypefreq

2、uency)：群体中某一类型的基因型个体的数目，占个体总数目的比率。例如上述牛群中，角的有无这一性状，有三种基因型PP、Pp、pp，PP为0.81，Pp为0.18，pp为0.01，三者之和为1。基因型不等于表型，基因型频率并不是表型频率。表型有角与无角二者的比率为0.01和0.99（0.18+0.81）。如果在100个个体中，PP个体为30个，Pp个体为50个，pp个体为20个，请问每种基因型频率是多少？PP为0.30，Pp为0.50，pp为0.20。三、基因频率和基因型频率2.基因频率(genefrequency)：一个二倍体中

3、某基因座位上，某一等位基因在该位点所有等位基因中所占的比率。例如，牛角有无由一对等位基因控制，无角由显性基因P控制，有角由隐性基因p控制，如果二者的比例为90:10，则基因P的频率为90%，p的频率为10%。如果在100个个体中，PP个体为30个，Pp个体为50个，pp个体为20个，则P、p的基因频率分别是：（30×2＋50）/200=55%（20×2＋50）/200=45%3.二者的性质①同一位点的各基因频率之和等于1；②群体中同一性状的各种基因型频率之和等于1；③基因频率的范围为：0≤p≤1；0≤q≤1④基因型频率的范围为：0

4、≤D≤1；0≤H≤1；0≤R≤14.二者的关系例如，设A与a是一对等位基因，其频率分别为p和q。这一对基因可组成三种基因型，即AA、Aa、aa，它们的频率分别为D、H、R。那么，在群体中：有D个AA基因型，因此有2D个A基因；有H个Aa基因型，就有H个A基因和H个a基因；有R个aa基因型，就有2R个a基因。所以在群体中有A基因2D+H，有a基因2R+H。A基因的频率：即：A=2D+Ha基因的频率：即：a=2R+H对于伴性基因，可以把雌雄看作两个群体，雄异型生物（XX♀，XY或XO♂）的雌性群体中，基因频率与基因型频率的关系与上面一

5、般基因一样；在雄性群体中，基因型只有两种（AO和aO），所以基因频率等于基因型频率。雌异型生物（如家禽）的情况正相反。第二节Hardy-Weinberg定律1908年(英)Hardy、(德)Weinberg分别独立发现。一、平衡群体：指在世代交替的过程中，遗传组成（基因频率和基因型频率）不变的群体。一个平衡群体必须具备以下条件：1.必须是大群体；2.随机交配；3.无迁移现象；（该群内的生物既不能迁出，外群生物也不能进入。）4.无突变；5.无选择。二、Hardy-Weinberg定律的要点：①若没有突变、选择、迁移、漂变等的影响，群

6、体的基因频率世代保持不变。②无论群体的起始基因型频率如何，经过一个世代的随机交配后，群体基因型的频率达到平衡。平衡群体的基因型频率的值取决于基因频率的值，即：(pA+qa)2=p2(AA)+2pq(Aa)+q2(aa)③只要系统保持随机交配，基因型频率的值始终保持不变。分析：设常染色体上的一对等位基因A和a的频率分别为p和q，且p+q=1。随机交配的三种基因型：♀pAqa♂pAp2pqqapqq2基因型频率：AA:D=p2;Aa:H=2pq;aa:R=q2p+q=1(这是群体平衡的标志)举例：随机交配大群体常染色体等位基因A、a，

7、这是一个不平衡群体。三种基因型频率(原代)：AAD00.18AaH00.04aaR00.78则基因频率：p0=D0+(1/2)H0=0.18+0.02=0.20q0=R0+(1/2)H0=0.02+0.78=0.80三、Hardy-Weinberg定律的数学证明随机交配♀0.20(p0A)0.80(q0a)♂0.20(p0A)0.04(AA)0.16(Aa)0.80(q0a)0.16(Aa)0.64(aa)则AA:D1=p02=0.04Aa:H1=2p0q0=0.32aa:R1=q02=0.64D0=0.18H0=0.04R0=0

8、.78子代与原代基因型频率不同。但基因频率一致：p1=D1+(1/2)H1=0.04+(1/2)0.32=0.20=P0q1=R1+(1/2)H1=0.64+(1/2)0.32=0.80=q0子一代再随机交配♀0.20(p1A)0.80(q1a)♂