遗传学第十四章群体遗传学.ppt

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1、群体遗传学:研究群体的遗传结构及其变化规律的遗传学分支学科研究内容:基因频率和基因型频率及改变研究方法:数学和统计方法研究对象：物种(一个群体)第十章群体遗传1第一节群体的遗传平衡2/77一、基本概念3群体随机交配基因型频率基因频率4/77群体与随机交配群体:是有相互交配关系、能自由进行基因交流的同种生物个体的总和,又称孟德尔群体。基因库:群体内全部个体所共有的基因随机交配：群体中的任何一个个体都有相同的机会与相反性别的个体交配。※※注意与自然交配的区别。例如人的婚配系统,祁术最大的孟德尔群体就是整个物种(个体间不存在生殖隔离)5基因型频率一个群体中某种特定基因型

2、所占的比例在一个个体数为N的二倍体生物群体中，等位基因(A,a)的三种基因型的频率如下所示：基因型个体数基因型频率AAn1D=n1/NAan2H=n2/Naan3R=n3/NN16基因频率(也称为等位基因频率)一个群体内某基因座上的等位基因占该座位等位基因总数的比值.设:在一个体数为N的二倍体生物群体中，等位基因(A,a)的共有2N个基因座位，两种基因的频率就如下表所示：等位基因基因频率Ap=(2n1+n2)/2Np=D+½Haq=(2n3+n2)/2Nq=R+½H117有了基因频率和基因型频率,在群体中会有怎么样的变化关系呢?遗传平衡定律8二、遗传平衡定律9/7

3、7(二).内容:在一个大的完全随机交配群体内，如果没有其它因素干扰，则经过一代的随机交配,该群体的基因频率与基因型频率将在世代传递中保持不变(一)遗传平衡定律的提出Hardy与Weinberg(1908)分别推导出随机交配群体的基因频率、基因型频率变化规律——遗传平衡定律(哈德-温伯格定律)10(三)遗传平衡定律的要点1.在随机交配的大群体中，如果没有其他因素干扰，群体将是一个平衡群体2.群体处于平衡状态时：各个世代基因频率保持不变，且基因频率与基因型频率间关系有：D=p2，H=2pq，R=q23.非平衡大群体(D≠p2，H≠2pq，R≠q2)只要经过一代随机交配

4、，即可达到平衡11说明:1,随机交配情况下,平衡群体的基因频率与基因型频率是不变的设:群体基因频率为P(A)=p、P(a)=q，则：亲代群体产生两类配子，则随机交配后子代群体有三种基因型，频率为:AA:D=p2；Aa:H=2pq；aa:R=q2子代群体配子类型与比例(基因频率)仍然为P(A)=p和P(a)=q♀♂A(p)a(q)A(p)AA(p2)Aa(pq)a(q)Aa(pq)aa(q2)12说明2,原始代是不平衡的群体的情况下,经过一代的随机交配后,该群体就能达到平衡如:原始代的基因型频率:D0=0.2,H0=0.2,R0=0.6在随机交配情况下,基因型频率和

5、基因频率会发生怎么变化呢?(推导如演示.)13(四)平衡群体的两个性质:1.平衡群体的杂合子频率不会超过0.5,即:H≤0.52.若是平衡群体,则有H=2√DR根据这两个性质,可以来验证一个群体是否达到了平衡状态。14(五)群体平衡定律同样也适用于复等位基因情况如：人的ABO血型：人的ABO血型遗传群体满足：（p+q+r)2=115第二节改变遗传平衡的因素16/77一、群体遗传平衡的条件群体遗传平衡定律的主要条件有：随机交配大群体无突变无选择无其它基因掺入形式(如迁移)无隔离群体遗传学正是研究当上述条件不满足时群体遗传结构的变化及对生物进化的作用17当遗传平衡条件

6、得不到满足时，均会导致群体遗传结构改变，并从而导致生物群体的进化在下述因素中，突变和选择是主要的，遗传漂变和迁移也有一定的作用,近交和隔离也有影响.123456无突变无选择大群体无掺入随机交配无隔离突变选择遗传漂变迁移近亲交配隔离因素因素平衡群体不平衡群体18改变基因平衡的因素之一--------突变123456无突变无选择大群体无掺入随机交配无隔离突变选择遗传漂变迁移近亲交配隔离因素因素平衡群体不平衡群体191.为自然选择提供原始材料2.突变能够直接导致群体基因频率改变突变压：由基因突变而引起的基因频率变化趋势一、突变对群体遗传组成的作用：20突变有正反突变,在

7、没有其他因素影响时,设某一世代中，等位基因A,a的频率分别为:P(A)=p,P(a)=q,正反突变率分别为u,v，则：uA=av则:在某一世代中：Aa的频率为puaA的频率为qv二、突变对基因频率的作用21经过一个世代，基因频率的改变为：Δp=pu-qv即子代群体：P(A)=p-ΔpP(a)=q+Δp当群体达到平衡时，基因频率将保持不变，即：Δp=pu-qv=0(正反突变量相等)因此在平衡状态下：22结论：1。在没有其它因素干扰时，平衡群体的基因频率由正反突变频率大小决定2。给定一对等位基因的正反突变频率，就可以计算平衡状态的基因频率＃由于大多数基因突变频

8、率很低(1