南京农业大学：《遗传学》课程教学资源（PPT课件讲稿）第十四章 群体遗传与进化

第十四章群体遗传与进化

1 第十四章 群体遗传与进化

第一节进化理论 进化理论 (一)拉马克一用进废退+获得性状遗传:如长颈 鹿、人的进化,在对环境的适应中进化,否认选 择 (二)达尔文一自然选择: 群体繁殖率 有限的生活资源→生存斗争→ 可遗传的变异→自然选择(适者生存)

2 第一节 进化理论 一、进化理论 （一）拉马克－用进废退＋获得性状遗传：如长颈 鹿、人的进化，在对环境的适应中进化，否认选 择。 （二）达尔文－自然选择： 群体繁殖率 有限的生活资源→生存斗争→ 可遗传的变异→自然选择（适者生存）

)进化的综合理论 杜布赞斯基:20世纪达尔文,要点 (1)种群是生物进化的基本定位,进化机制的研究 属于群体遗传学的范畴 (2)进化的实质是种群基因频率的改变 (3)突变、基因重组、选择、隔离是物质形成及生 物进化中的四个基本环节

3 （三）进化的综合理论 杜布赞斯基：20世纪达尔文，要点： （1）种群是生物进化的基本定位，进化机制的研究 属于群体遗传学的范畴 （2）进化的实质是种群基因频率的改变 （3）突变、基因重组、选择、隔离是物质形成及生 物进化中的四个基本环节

第二节群体遗传学 群体的遗传组成 (一)孟德尔群体: 有性繁殖、2n生物,个体之间自由交配, 基因在个体之间自由交换的群体。又叫基因库 gene pool) 个物种、或者一个品种是一个最大的孟德 尔群体

4 第二节 群体遗传学 一、群体的遗传组成 （一）孟德尔群体： 有性繁殖 、2n 生物，个体之间自由交配， 基因在个体之间自由交换的群体。又叫基因库 （gene pool）。 一个物种、或者一个品种是一个最大的孟德 尔群体

(二)基因频率和基因型频率 对于某一对等位基因A-a:群体中只有AA,Aa,aa 种基因型个体 设:某群体:AA Aa aa 个体数:D+H+R=N 基因型频率:D D R HE R- N 基因频率: 2 D+H P(A)=p D+-H 2N 2R+H P (a)=q =R+H 2N

5 （二）基因频率和基因型频率 对于某一对等位基因 A-a：群体中只有AA，Aa，aa 三种基因型个体。 设： 某群体： AA Aa aa 个体数： D’ ＋ H’ ＋ R’ ＝ N 基因型频率： D＝ H＝ R＝ 基因频率： P（A）＝ p ＝ ＝D＋ H P（a）＝ q ＝ ＝R＋ H D’ N H’ N R’ N 2 D’＋H’ 2N 1 2 2 R’＋H’ 2N 1 2

Hardy- Weinberg定律 (一)定律的推导: A-a位于常染色体,设一个原始群体→ 亲代(或者0世代) 种基因型频率:AA Aa aa DO HO RO 基因频率: Po=Do +1/2H q0=R0+1/2Ho 根据孟德尔群体的定义,如果该群体随机交配一代,即A (p0)和a(q0)的雌雄配子可以随机结合成合子

6 二、Hardy － Weinberg 定律 （一）定律的推导： A－a 位于常染色体，设一个原始群体→ 亲代（或者0 世代）： 三种基因型频率： AA Aa aa D0 H0 R0 基因频率： p0＝ D0 ＋1/2 H0 q0＝ R0 ＋1/2 H0 根据孟德尔群体的定义，如果该群体随机交配一代，即A （p0）和a（q0）的雌雄配子可以随机结合成合子：

子代: ♀ A(p0) a( go A(po) AA(p 2) a pog a Aa (pogo) aa ( go 基因型频率:AA:D1=P2Aa:H1=2poa:R1=qo2 基因频率:p1=D1+12H1=p2+1/2×2p0qo=p0(p0+q)=p0 q1=R1+1/2H1=q02+1/2×2p0q0=q(P0+q0)=q 7

7 子代： 基因型频率：AA ：D1＝ P0 2 Aa ：H1＝2p0q0 aa ：R1＝ q0 2 基因频率：p1＝D1＋1/2 H1＝p0 2 ＋1/2×2p0q0＝p0 (p0＋q0 )＝ p0 q1 ＝R1＋1/2 H1 ＝q0 2 ＋1/2×2p0q0 ＝q0 (p0＋q0 )＝ q0 ♀ A（ p0 ） a（q0） A（p0） AA（p0 2） Aa（p0q0） a（q0） Aa （p0q0） aa （q0 2） ♂

规律:随机交配一代之后得到的子代与原始群体相比 基因型频率与亲代没有直接相关。 基因频率不变:P1=q0,q1=q0 子代基因型频率=(p+q)2 (二) Hardy- Weinberg定律: 1.随机交配的大群体,如果没有干扰,基因频率代 代不变 2.无论原始群体基因频率和基因型频率如何,只要 随机交配一代,即可固定下来。 3.遗传平衡群体:基因型频率=(p+q)2

8 规律：随机交配一代之后得到的子代与原始群体相比： 基因型频率与亲代没有直接相关。 基因频率不变：P1＝q0，q1＝q0 子代基因型频率＝（p+q） （二）Hardy－Weinberg 定律： 1. 随机交配的大群体，如果没有干扰，基因频率代 代不变。 2. 无论原始群体基因频率和基因型频率如何，只要 随机交配一代，即可固定下来。 3. 遗传平衡群体：基因型频率＝（p + q） 2 2

个物种,即是一个平衡的孟德尔群体。但是生物的繁 衍不可能没有“干扰”,因此, 平衡:相对的、物种保持种性的基础 不平衡:绝对的、物种进化。 平衡→不平衡→新的平衡

9 一个物种，即是一个平衡的孟德尔群体。但是生物的繁 衍不可能没有“干扰”，因此， 平衡：相对的、物种保持种性的基础。 不平衡：绝对的、物种进化。 平衡 → 不平衡 → 新的平衡

、改变群体遗传组成的因素 )基因突变 正突变u A a 反突变ⅴ 每代Aapu a)a gv ifpu> gy then a↑ pu< gv then A个 pu=qⅴ达到平衡:p+q=1 u p u+V q u+V 10

10 三、改变群体遗传组成的因素 （一）基因突变 A a 每代 A → a pu a → A qv if pu > qv then a  pu < qv then A  pu=qv 达到平衡：p+q=1， p = q = v u+v u u+v 正突变u 反突变v