第十四章群体遗传与进化.pptVIP

遗传学→ 研究生物遗传和变异的规律和机理；三大规律 进化论→ 研究生物物种的起源和演变过程。 一、 群体遗传学（population genetics） 是研究一个群体内基因的传递情况和基因频率改变的科学。往往要用基因频率和基因型频率来描述这个群体，是研究进化论的必要基础。 群体遗传学研究意义： 　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。 二、孟德尔氏群体（Mendelian population） 指一群能够相互杂交（有性繁殖）的个体所组成的群体。　 (1)指异交的生物群体 　 (2) 在个体水平上符合孟德尔规律，(3)包括同一物种中所有的个体，但通常指在一定地域内能相互交配的个体群。 　 三、基因库（genepool） 是指某一生物群体中所含有的全部基因。 同一群体内个体基因组合虽有不同，但群体中所有的基因是一定的。 有机体繁殖过程??→ 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。 四、基因频率和基因型频率 （一）基因频率（gene frequcney） 群体中某一（特殊型的）基因，在所有等位基因总数中所占的比例。　 第二节 群体中的遗传平衡 一、Hardy-Weinberg定律（哈戴－温伯格定律） （一） 概念：在一个完全随机交配的群体内，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以保持一定，各代不变。 　　这一现象由德国医生温伯格（Weinberg W.）和英国数学家哈戴（Hardy G. H.）在1908年分别发现 哈戴－温伯格定律。 （二）平衡群体的条件 1、群体无限大的：产生的后代符合孟德尔比例。 2、随机交配：各种基因的配子有同等的结合机会。 3、 没有突变 4、没有任何形式的自然选择。 在这个群体中各基因型的比例可从一代到另一代维持不变，即遗传平衡定律。　　 第二节改变基因频率的因素 一、突变 （一）双向突变下基因频率变化 假定一个无限的随机交配群体，没有自然选择，但有突变，假设a的频率为q，A基因的频率为p=1-q,正突变频率u，回复突变频率v； 每一代中共有（1-q ）u的A基因突变为a，有qv的a突变为A， 当（1-q ）u＞qv，则a的基因频率增加； 当（1-q ）u﹤qv，则A的基因频率增加； 当（1-q ）u=qv时，则基因频率q保持不变，处于平衡状态。 二、选择作用 在自然界，一个群体内造成不同基因型个体成活率和生殖率间发生差异的过程称为自然选择。 （一）适合度和选择系数 1、适合度（fitness）W. 是指某一基因型跟其它基因型相比时，能够存活并留下子裔的相对能力， 一般把最高适应度的基因型定为W=1，其他基因型的适应则为W=0～1。 包括生存力和生殖力。 2、选择系数（selective coefficicnt）S 在选择作用下降低的适合度，表示某一基因型在群体中不利于生存的程度。 S=1-W （三）选择对显性基因不利 第三节 进化理论和新种形成 一、进化理论 （一）拉马克的获得性状遗传说 1、生物生长的环境，使它产生某些欲求。 2、生物改变旧的器官，或产生新的痕迹器官，以适应这些要求。 3、继续使用这些痕迹器官，使这些器官的体积增大，功能增进，但不用时，可以退化或消失。 4、环境引起的性状改变是会遗传的，从而把这些性状传给下一代。 论据：洞穴中的鱼常常是盲目的。长颈鹿的颈椎伸长。 第四节 分子进化 一、蛋白质进化 蛋白质理化性质←蛋白质氨基酸顺序← DNA的核苷酸顺序， 比较各类生物的同一种蛋白质，可以看出生物进化过程中遗传物质变化的情况。 （1）亲缘关系愈近，氨基酸成分愈相似。 (2)各种蛋白质在进化过程中每个密码子的累计氨基酸替换数，大致上同分化时间成线性增长关系 (3)通过氨基酸的替换率可推算出动、植物、原核生物的分化时间。 (4)不同蛋白质的进化速率（蛋白质的替换率）有明显的差异。 （二）达尔文的自然选择说 1、生物个体间存在变异， 2、遗传型不同的个体，对环境的适应能力和程度存在差别。适合度高的个体将留下较多的后代——适者生存。 3、生物居住的环境是多种多样的，环境条件不断地改变，通过多种多样的自然选择过程，使群体的遗传组成产生相应的变化，从而形成生物界的众多种类——自然选择。 实例：工业黑化 ，椒花蛾，浅色个体→黑色型（95%） ， 未污染地区，树皮上大多长满地衣。污染地区，地衣不能生长，树皮裸露，呈黑色。 做鸟类捕食试验： 结论：基因的突变不是定向的。只有选择作用是定向的。群体的基因型的定向变异，是由选择作用造成的。而不是由于个体的定向变异造成