《遗传与进化》PPT课件

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1、第六章遗传与进化基本概念群体遗传学（populationgenetics),基因库（genepool)基因频率(allelefrequency)基因型频率(genetypefrequency)孟德尔式群体(Mendelianpopulation)群体的基因结构一、基因型频率和基因频率二、Hardy-Weinberg定律当一个群体符合下述条件：群体无限大；每个个体随机交配；没有突变；没有任何形式的选择压力，则：此群体中的基因频率和基因型频率可维持世代不变。简言之，在没有进化影响下，基因一代一代传递时，群体的基因频率和基因型频率将保

2、持不变。1、特点（1）理想群体（2）Hardy-Weinberg平衡平衡群体：符合Hardy-Weinberg定律的群体。AAAaaa是否平衡1.0.5/0.5-2.0.40.20.4-3.0.250.50.25+平衡群体的鉴定三、影响群体遗传平衡的主要原因1、基因突变设初始频率为：a=q；A=1-q，突变率：A→正突变→a（u）；a→回复突变→A（v）每代中有（1-q）u的A→aqv的a→A当（1-q）u＞qv，a的频率增加（1-q）u＜qv，A的频率增加处于平衡时：2、遗传漂变（geneticsdrift)在小群体中，由于样

3、本的机误（chanceerrors)导致群体基因频率的随机改变，称为遗传漂变。（1）遗传漂变的量度有效群体大小的计算若两性的数目相等。若雌雄数目不等4×Nf×NmNe=Nf+Nm遗传漂变的原因奠基者效应：Dunkers小群体瓶颈效应(3)遗传漂变的效应迁移生物个体从一个群体转入另一个群体的过程。基因流（geneflow):生物或其配子迁移时将它们的基因贡献给受纳群体的基因库，这一过程叫基因流。基因流的作用：（1）将新的等位基因导入到群体中。（2）当迁入动物的基因频率和受纳群体不同时。基因流改变了受纳群体等位基因的频率。设有一个大

4、群体A，每代有部分（m）个体从B迁入，某一等位基因在A群体中的频率为qo，B群体中为qm，则混合后的群体A基因频率为◆迁移对ABO血型基因座B等位基因的影响，其频率呈从东向西的梯度，亚洲中部最高，西班牙中西部最低4.自然选择基本含义：带有某些基因产物的个体比另一些具有更多的后代。这些基因在下一代中得到了增加。通过自然选择对生存和繁殖有利的性状逐代增加。生物以这种方式来适应它们的环境。自然选择的本质是基因型的差别复制。适合度（fitness，w）：群体中一个个体相对于其他个体存活并传递其基因到下一代的能力。适合度具有两个基本成分：

5、存活力（viability）和生殖成功（reproductivesuccess）。群体遗传学通常指定：适合度=1时，此种基因型产生的后代最多。例如：选择系数（selectioncoefficient，s）：在选择的作用下降低的适合度。s=1-w例如：选择对基因频率的作用：选择对纯合隐性个体不利时基因频率的改变AAAaaa合计a频率初始频率P22pqq21q0=q适合度111-s选择后频率P22pqq2(1-s)1-sq2相对频率P22pqq2(1-s)1q1=q(1-sq)1-sq21-sq21-sq21-sq2a频率的改变q1

6、-q0=-sq2(1-q)/1-sq2选择对显性个体不利时基因A频率p的改变AAAaaa合计A频率初始频率P22pqq21p0适合度1-s1-s1选择后频率P2(1-s)2pq(1-s)q21-sp(2-p)相对频率p2(1-s)2pq(1-s)q2p-sp1-sp(2-p)1-sp(2-p)1-sp(2-p)1-sp(2-p)选择一代后p的改变:(p-sp)/[(1-sp(2-p)]-p=-sp(1-p)2/1-sp(2-p)突变与选择情况下基因频率的改变a频率的改变：q1-q0=-sq2(1-q)/1-sq2当q很小时，1-

7、sq2近似等于1。当选择对纯合隐性个体不利时，a基因的频率q每代减少sq2(1-q)新产生的隐性突变基因(Aa)的频率pu=u(1-q)突变和选择对a基因的作用达到平衡时：sq2=uq2=u/s人类全色盲是常染色体隐性遗传，约80000人中有1个患者，患者的生存率（f)是0.5,计算平衡时的突变率。q2=1/80000,s=1-f=0.5u=sq2=1/80000X0.5=0.6x10-6人类活动对病原体及作物害虫进化的影响由于新的突变,人群中总有新的疾病产生；由于等位基因频率的变化趋于突变与选择的平衡，各种疾病持续存在于所有

8、生物中；病原体和害虫与其宿主的相互作用，特别是人类的活动使疾病和害虫虽处于长期的控制中却仍然频繁而剧烈地复发。病源体对药物抗性的影响细菌性病原体对抗菌素的抗性迅速进化的主要原因：短的世代周期，繁殖率高；大的群体密度，如肺病（TB）细菌可能超过109/cm3，确保