普通遗传学课件

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1、第十三章群体遗传第一节　群体的遗传平衡第二节　改变基因频率的因素遗传学è研究生物遗传和变异的规律和机理；进化论è研究生物物种的起源和演变过程。每个物种具有相当稳定的遗传特性，而新种的形成和发展则有赖于可遗传的变异。∴群体遗传学是研究进化论的必要基础。群体遗传学的研究：①.为生物进化的研究提供更多的证据；②.解释生物进化根本原因和历史过程。第一节群体的遗传平衡一、等位基因频率和基因型频率二、哈德－魏伯格定律遗传学群体的概念：群体是各个体间能互配(相互交配关系)的集合体，而不是一些个体的简单集合体。个体间互配可使孟德尔遗传因子以各种不同方式代代相传è遗传学上称为“孟

2、德尔群体”或“基因库”。同一群体内个体基因组合不同，但所有基因是一定的è基因库是指一个群体中所包含的基因总数。◆群体遗传学(populationgenetics)有机体繁殖过程è并不能把各个体的基因型传递给子代，传递给子代的只是不同频率的基因。群体遗传学è是研究一个群体内基因传递情况及其频率改变的科学。通过群体中等位基因频率和基因型频率来研究群体的遗传结构及其变化规律。一、等位基因频率和基因型频率1．基因型和表现型的概念：在孟德尔的杂交试验之后è遗传学中提出了基因型和表现型的概念。基因型是基因的一种组合è个体遗传组成。表现型指生物个体所有性状表现的类型è基因型与环境

3、影响共同作用的结果。2．基因型频率和基因频率：①.基因型频率(genotypefrequency)：指在一个群体内某特定基因型所占的比例。∵一个群体内由许多不同基因型的个体所组合。基因型是受精时由父母本基因共同组成的，而基因型频率则需从F2的表现型比例推算出来，同时再从F3加以验证。2．基因型频率和基因频率：②.基因频率（或等位基因频率）：指在一个群体内特定基因座某一等位基因占该基因座等位基因总数的的比例。基因频率通过基因型频率推算而来è只要环境条件或遗传结构不变，等位基因频率也就不会改变。3．基因频率的推算：§设一对同源染色体某基因座有一对等位基因A1A2。其中A

4、1频率为p、A2频率为q，则p+q=1由这一对基因可以构成三种不同基因型A1A1A1A2A2A2个体数为N11N12N22§设群体总个体数为N，即N11+N12+N22=N基因型频率N11/NN12/NN22/N∴3种基因型频率为：∴2种等位基因频率为：∵二倍体生物各基因型由两个等位基因组成è如A1A1、A1A2、A2A2，其中：A1基因有2N11+N12，A2基因有N12+2N22。二、哈德－魏伯格定律1.概念：在一个完全随机交配的群体(即一个体与群体内其它个体交配机会相等)内，如果没有其它因素(如突变、选择、迁移等)，则基因频率和基因型频率可保持一定，各代不变。

5、设：在一个随机交配群内，基因A1与A2的频率分别为p1和p2(p1+p2=1)，三个基因型的频率为：P11=p12,P12=2p1p2,P22=p22当3种不同基因型个体间充分进行随机交配è则下一代基因型频率就会和亲代完全一样，不会发生改变。这一现象由德国医生魏伯格(WeinbergW.)和英国数学家哈德(HardyG.H.)在1908年分别发现è哈德－魏伯格定律。2.验证：设一群体内三个基因型频率是A1A1A1A2A2A2P11=p12，P12=2p1p2，P22=p22这三种基因型产生配子频率为A1：p12+(1/2)(2p1p2)=p1(p1+p2)=p1A2

6、：(1/2)(2p1p2)+p22=p2(p1+p2)=p2在一个大群体中，个体间的随机交配è配子间的随机结合è可得以下结果：ª下一代的三个基因型频率分别为A1A1A1A2A2A2P11=p12,P12=2p1p2,P22=p22ª这三个基因型频率是和上一代频率完全一样。ª就这对基因而言，群体已经达到平衡。4．定律要点：①.在随机交配的大群体中，如果没有其它因素干扰，则各代基因频率能保持不变；②.在任何一个大群体内，不论原始等位基因频率和基因型频率如何è只要经过一代的随机交配就可达到平衡。4．定律要点：③.当一个群体达到平衡状态后，基因频率和基因型频率关系是：P11

7、=p12,P12=2p1p2,P22=p22。实际上自然界中许多群体都是很大的，个体间的交配一般也是接近随机的è哈德－魏伯格定律基本上是普遍适用的。5．定律意义：哈德－魏伯格定律在群体遗传学中的重要性è揭示基因频率和基因型频率的规律。☆.只要群体内个体间能进行随机交配è该群体将能保持平衡状态和相对稳定。☆.即使由于突变、选择、迁移和杂交等因素改变了群体的基因频率和基因型频率，但只要这些因素不再继续产生作用而进行随机交配时，则这个群体仍将保持平衡。6．打破平衡的意义：在人工控制下通过选择、杂交或人工诱变等途径è就可以打破这种平衡è促使生物个体发生变异è群体(如亚种