第九章群体遗传与进化2011.5.25说课.pptVIP

制作：王洪刚 李斯深 第九章 群体遗传与进化 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(population genetics)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。 群体遗传学与生物进化 群体遗传学的研究内容： 以群体为基本研究单位； 以基因频率和基因型频率描述群体遗传结构； 采用数学和统计方法进行研究； 研究群体遗传结构变化的规律、原因以及在生物进化与新物种形成中的作用。 生物进化则研究生物物种的起源、演变的根本原因、机制和历史过程。 第一节 群体的遗传平衡 一、遗传学群体的概念 二、等位基因频率和基因型频率 三、哈德－魏伯格定律 一、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(population genetics) 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。 二、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(genotype frequency) 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A1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 　　　　　　 A1A1　 A1A2 　 A2A2 　　个体数为　 N11 　 N12 　 N22 § 设群体总个体数为N，即 N11+ N12+ N22 = N ∴ 3种基因型频率为 ∴ 2种等位基因频率为 　三、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。 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=2 p1p2, 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(Weinberg W.)和英国数学家哈德(Hardy G. 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 　　　A1A1　　　　A1A2　　　　A2A2 　　　P11= p12，　P12=2 p1p2， P22= p22 这三种基因型产生配子频率为 　　A1： p12 + (1/2) (2 p1p2) = p1 (p1+p2) = p1 　　A2：(1/2) (2 p1p2) + 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 　　 A1A1 A1A2 A2A2 　　P11= p12, P12=2 p1p2, P22= p22 a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