第十一章群体遗传与进化讲课.ppt

第十一章 群体遗传与进化 讲课教师：罗玉秀 Email:lyxiu2@ 1.教学基本要求? 通过本章的讲述，使学生掌握基因频率与基因型频率的概念、进化的基本理论、种的概念、隔离方式和新种形成的形式；理解遗传平衡定律及影响群体遗传平衡的因素；了解蛋白质、核酸的进化。 2.教学内容 第一节 群体的遗传结构 第二节 Hardy-Weinberg定律 第三节 影响遗传平衡的因素 第四节 自然群体中的遗传多态性 第五节 物种形成 第六节 分子进化与中性学说 3.主要知识点与重点 群体遗传平衡、改变群体基因频率的因素、物种的形成途径及进化 第一节 群体的遗传结构 一、基本概念 二、等位基因频率和基因型频率 （四）基因型频率：一个群体内某特定基因型所占的比例 （五）等位基因频率：一个群体内某特定基因位点的某一等位基因占该基因位点等位基因总数的比率，又称基因频率 当环境条件或遗传结构不变时，等位基因频率在各世代不变，这是孟德尔群体的基因特征。 （六）群体遗传学 (population genetics)：是研究群体的遗传结构及其变化规律的遗传学分支学科。 （一）基因频率和基因型频率的符号 第二节 Hardy-Weinberg定律 一、概念 二、 哈代—温伯格（Hardy-Weinberg）法则 三、一对等位基因的遗传平衡公式 四、复等位基因的遗传平衡公式 一、概念 哈代—温伯格（Hardy-Weinberg）定律：是指在一个大的随机交配的群体中，在没有选择、突变、迁移、和漂变的条件下，基因频率和基因型频率世代相传不发生变化,又称为遗传平衡定律(law of genetic equilibrium)。 二、 哈代—温伯格（Hardy-Weinberg）法则 （一）在随机交配的大群体中，如果没有其它因素的干扰，则保持各代等位基因的频率不变； （二）在任何一个大群体中，无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，这个群体就可达到遗传平衡； （三）一个群体在平衡状态时，等位基因频率和基因型频率的关系：P11=P12 P12=2P1P2 P22=P22 P1+P2=1 第三节 影响遗传平衡的因素 一、突变 二、选择 三、遗传漂变 四、迁移 二、选择 自然选择(natural selection)：自然界对于生物的选择作用。具有某些性状的个体对于自然环境有较大的适应力从而留下较多的后代，使群体向更适应于环境的方向发展。 人工选择(artificial selection)：人为地选择对人类有利的变异，并使这些变异累积和加强以形成新品种的过程。 自然选择和人工选择都会改变群体的基因频率，影响群体的遗传平衡。 适合度(fitness)或适应值(adaptive value)：是指一个生物能生存并把它的基因传给下一代的相对能力，用W表示，一般把适合度最高的基因型定为W=1，而其他基因型的W1。 选择系数（selective coefficient）：它是用数值来表示某一基因型在群体中不利于生存的程度，用S表示，S=1-W。对于隐性致死基因的纯合子，它的W=0，S=1-W=1，即全部被淘汰。 例如：隐性致死基因 设正常绿色基因为W，白化苗基因为w 设W=w=0.5 Ww→1WW:2Ww:1ww死 则经过一代繁殖，子代群体中1/4ww死亡，这时 W=2/3, w=1/3 例如： 有一种先天性失明症为常染色体隐性遗传，在东卡罗林群岛的Pingelap人中，有很高的发病率。 据记载，在1780-1790年间，一次飓风袭击了Pingelap岛，造成大量，岛上仅留9个男人和数目不详的女人。据推测，可能在留下来的居民中有一人或少数几人是“先天性失明”基因的携带者。至1970年，Pingelap人增加到1 500人，其中患者竟有4-10%。 假设群体Ⅰ的一些个体单向地迁入群体Ⅱ，群体Ⅰ中基因a的频率是qm，群体Ⅱ基因a的频率是qo，每一代中迁移率是m (迁移个体在群体中的比例),迁入后群体Ⅱ基因a的频率将是m qm + (1-m) qo 。迁入后群体Ⅱ基因a的频率变化为： Δq= m qm + (1-m) qo - qo = m(qm – qo) 第四节 自然群体中的遗传多态性 一、遗传多态性概念 二、保持遗传多态性的方式 一、遗传多态性的概念： 在一个群体中，某一基因座上存在两个或多个相当高频率（＞1%）的等位基因时就称为遗传多态性。 二、保持遗传多态性的方式 （一）过渡性多态性（定向选择） （二）平衡多态性（平衡选择 （三）中性突变—遗传漂变 第五节 物种的形成 一、物种的概念 二、隔离与物种形成 三、物种形成的方式 一、物种的概念 同种的个体间可以交配产生后代，进行基因