动物遗传育种学- 群体遗传学.pdf

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1、Chapter12群体遗传学贝类遗传育种研究室2012/12/9Chapter12群体遗传学第一节绪论第二节孟德尔群体及有关概念第三节Hardy-Weinberg定律第四节改变群体遗传结构的因素第一节绪论一、群体遗传学的产生1908年英国数学家G.H.Hardy德国医生W.Weinberg分别独立提出群体遗传平衡定律，为群体遗传学诞生奠定了第一块基石。第一节绪论二、群体遗传学的发展1.理论群体遗传学时期2.实验群体遗传学时期3.分子群体遗传学时期二、群体遗传学的发展1.理论群体遗传学时期将遗传定律和数理统计结合，探讨各种进化机制：I.K.

2、A.Fisher（英国数理统计学家）：1929年在《自然选择的遗传理论》一书中提出了自然选择的基本原理，强调遗传学与自然选择的关系II.S.Wright（美国遗传学家）：1931年在遗传杂志上发表《孟德尔群体的进化》，提出小群体的抽样误差造成基因频率的改变，即随机遗传漂变，现也称为Wright效应。III.J.B.S.Haldane（英国生理生化家）：1932年《进化的起因》中，综合了进化学说和遗传理论，并对Wright和Fisher的理论作出了令人信服的总结和说明。二、群体遗传学的发展2.实验群体遗传学时期I.苏联实验遗传学家Dobzh

3、ansky（杜布赞斯基）证明在北美野生果蝇唾腺染色体上观察到的倒位多态现象中的自然选择作用；并在1937年《遗传学与物种起源》中，论述了物种分化问题；II.二战后，放射对遗传影响引起了人们的关注。Muller，Crow和杜布赞斯基等对存在于生物群体中的致死基因等隐性有害基因进行了广泛研究。认为并非所有突变都有生命意义；突变必须通过自然选择并与内外因相互作用，才可能具有生命意义；III.英国遗传学家E.B.Ford等研究鳞翅目昆虫色彩的遗传多态现象，认为由于环境污染使自然选择的方向发生逆转，改变了基因频率，从而弄清了椒花蛾的工业黑化现象的机

4、制。二、群体遗传学的发展3.分子群体遗传学时期同工酶的电泳、蛋白质和核酸的序列分析，DNA分子标记等技术的应用，开始从分子水平上阐明进化理论。木村资生1968年提出分子进化的中性学说，奠定了分子进化的理论基础。随着基因组测序技术的发展，开始利用基因组数据来研究群体遗传结构的变化机制（Populationgenomics）。第一节绪论三、群体遗传学的研究内容1、进化问题（evolutionaryquestions）能够导致生物体对其环境适应性提高的自然选择过程，称种内进化（微进化）；种外进化（大进化）能导致新的种、属、科、目等分类单位的形成

5、（杂交、多倍体、染色体变化）；群体遗传学主要研究种内进化。第一节绪论三、群体遗传学的研究内容2、育种问题（inbreedingquestion）研究群体中基因动力学，了解如何利用交配体系产生所需的基因型，并将其保持在群体中；了解群体中的基因型如何相互作用及如何稳定地逐代适应，从而使人工选择更有效，以期更快得到新品种。第一节绪论三、群体遗传学的研究内容3、医学——人类学问题（medical-anthropologicalquestions）人群有害基因的产生和保持以及群体的遗传负荷问题；人类亲缘关系和进化途径；人类突变率以及群体基因结构和构

6、成及其动力学；通过这些研究可以推测人类未来，提出改进人类素质的种种措施，造福人类自身。第一节绪论四、群体遗传学的研究途径1、化石记录研究进化速率（根据天然岩石中某些放射性元素含量的比例关系计算岩石年龄）；2、现有自然群体通过对现有群体的调查、比较，了解所研究群体进化有关的因素，如群体大小、自然杂交密度等，从而探讨进化机制。主要困难在于自然环境的不均一性（相邻区域、气候条件）第一节绪论四、群体遗传学的研究途径3、实验群体4、数学模型5、计算机程序设计（1）模拟复杂的群体（2）亲缘关系和进化分析第二节孟德尔群体及有关概念一、群体与孟德尔群体（

7、population）二、基因库（genepool）三、基因频率与基因型频率四、群体遗传结构一、群体与孟德尔群体遗传学中的群体是一群能够相互交配的个体。通过个体间相互交配，孟德尔的遗传因子以各种不同方式从一代传递到下一代。因此在遗传学中又通常称这种群体为“孟德尔群体”。从广义上讲：孟德尔群体包括同一物种中所有的个体；群体遗传学：在一定地域内能相互交配的个体群。二、基因库(genepool)某一生物群体中所含有的全部基因的总和.前苏联的著名遗传学家杜布赞斯基综合上述两个概念：一个孟德尔群体就是一个能够相互繁殖的个体，它们享有一个共同的基因库

8、。三、基因型频率与基因频率1.基因型频率：一个群体中特定基因型占群体内全部基因型的比率，即特定基因型在群体内出现的概率。在一个个体数为N的二倍体生物群体中，一对等位基因（A,a）的3种基因型的