动物遗传学-群体遗传学基础.ppt

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1、群体遗传学（populationgenetics）是研究群体遗传结构及其变化规律的科学，是遗传学分支学科。它是应用数学和统计学方法研究群体基因频率和基因型频率及其变化的影响因素。概述每个物种均具有相当稳定的遗传特性，新种的形成和发展有赖于遗传的变异。所以，群体遗传学是研究进化论问题的必要基础群体遗传学的研究目的在于阐明生物进化的遗传机制。前面所涉及的内容是在家系的基础上研究遗传现象和规律，即研究特定双亲与其后裔间的遗传关系，本部分是在群体的基础上研究遗传现象及其规律。第一节基因频率与基因型频率群体（population)所谓群体，是指一个种、一个亚种、一个品种和一个其他同类生物类群的

2、所有成员的总和。群体中最大的通常称为种族(races)，人类有三个主要的种族：高加索人、黑人、亚细亚人。这些人种中又有许多遗传上的不同亚群。种与种之间、种与亚群之间的主要差异的遗传基础是突变。孟德尔群体（Mendelianpopulation）在群体遗传学中，所指的群体一般指孟德尔群体。所谓孟德尔群体，是指具有共同的基因库，并由有性过程（雌雄交配）实现繁殖的群体。这里所说的基因库是指一个群体中全部个体所共有的全部基因。三、基因频率与基因型频率在个体中遗传组成用基因型表示，而在群体中遗传组成用基因频率和基因型频率表示。所以，基因频率和基因型频率可表示群体的遗传组成。不同群体的同一基因往

3、往有不同频率，不同基因组合体系反映了各群体性状的表现特点。1.基因型频率（genotypefrequency）基因型频率是指就特定基因位点而言，群体中某种基因型个体占群体总数的比率。例如：某牛群（N）的有角和无角由一对等位基因P和p控制，它们组成的基因型有三种：PP（n1），Pp（n2）和pp（n3）。用D、H、R分别表示三种基因型的频率。则D＋H＋R＝1。D＝n1/N;H＝n2/N;R=n3/N2.基因频率（genefrequency）基因频率是指就特定基因位点而言，群体中某一基因占其全部等位基因的比率。基因频率=某基因个数/群体中同一位点基因总数.等位基因：占据同源染色体相同位点

4、，以不同方式影响性状表现的两个基因（p、q)。一对等位基因p=(2n1+n2)/2N=D+1/2Hq=(2n3+n2)/2N=R+1/2H3.基因型频率与基因频率的性质1）同一位点的各基因频率之和等于1即：p+q=12）群体中同一性状的各种基因型频率之和等于1即：D＋H＋R＝13）基因频率的范围为大于或等于0，小于或等于1，即：0≤p(q)≤14）基因型频率的范围也为大于或等于0，小于或等于1，即0≤D（H，R）≤14.实例说明1）人的ABO血型决定于三个复等位基因：IA、IB和i。据调查，中国人（昆明）中，IA基因的频率为0.24，IB基因频率为0.21，i基因的频率为0.55，三

5、者之和为0.24+0.21+0.55=1。2）家兔毛色决定于三个复等位基因：C（灰色）、ch（八黑）和c（白化）。5.基因频率与基因型频率的关系1）基因位于常染色体上设有一对基因A、a，其基因频率分别为p、q,可组成3种基因型AA、Aa、aa，基因型频率分别为D、H、R，个体总数为N，AA个体为n1，Aa个体数为n2，aa个体数为n3。从以上分析得知，D=n1/N；H=n2/N；R=n3/N；可以算出：P＝D＋1/2H;q＝R＋1/2H2）基因位于性染色体上由于性染色体具有性别差异，在XY型的动物中：雌性（♀）为XX，雄性（♂）为XY；在ZW型的动物中，雌性（♀）为ZW，雄性（♂）为

6、ZZ。所以，把雌雄看做两个群体分别计算。（1）同配性别群体（XX，ZZ）与常染色体上基因频率和基因型频率的关系相同。P＝D＋1/2Hq＝R＋1/2H（2）异配性别（XY，ZW）由于基因的数量和基因型的数量相等，因此基因频率等于基因型频率也等于表型频率：即P=D;q=R只要是孟德尔群体，这种关系在任何群体中都是适应的。第三节基因平衡定律英国数学家哈代（Hardy）和德国医生温伯格（Weinberg），经过各自独立的研究，于1908年同一年发表了有关基因频率和基因型频率的重要规律，现统称为哈代一温伯格定律。一、平衡群体的条件所谓平衡群体是指在世代更替的过程中，遗传组成（基因频率和基因型频

7、率）不变的群体。要达到平衡群体必须具备以下条件：（1）群体非常大，不会由于任何基因型的传递而产生基因频率的随意、或者太大的波动。（2）群体中个体是随即交配，而不是有选择地交配。（3）没有自然选择，所有的基因型都具有同等生存能力。（4）没有突变发生。（5）没有个体的大规模迁移。遗传平衡的条件——理想群体二、哈代—温伯格定律的要点1．在一个随机交配的大群体中，若没有其它因素（突变、迁移、选择）的影响，基因频率世代不变。即：P0=P1=……Pnq0=q1=……q