常见的遗传学经典课件第13章 群体遗传和进化.ppt

第十七章 遗传和进化 本章学时数：3学时 本章重点： 哈代-温伯格定律 群体遗传平衡及基因频率的计算 群体遗传学 群体遗传学就是研究群体的遗传结构及其变化规律的遗传学分支学科.The branch of genetics that deals with frequencies of alleles and genotypes in breeding population. 研究群体的遗传结构及其变化规律 应用数学和统计学方法 研究群体中的基因频率和基因型频率以及影响这些频率的选择效应和突变作用、迁移和遗传漂变等 研究进化的机制 群体的遗传结构 孟德尔群体（Mendilian population）：一群相互交配的个体。 A natural interbreeding unit of sexually reproducing plants or animals sharing a common gene pool. 基因库（gene pool）：群体中所有个体所共有的全部基因。 群体的遗传结构 等位基因频率（alleles frequency）：一个二倍体基因座上某一个等位基因所占的比例。 基因型频率（genotype frequency）：群体中某特定基因型个体占个体总数的比例。 群体的遗传结构 一个N个个体的群体有一对等位基因A、a在常染色体遗传，各基因型及个体数量分别为n1AA ，n2Aa ， n3aa，三种基因型的频率分别为： AA：D=n1/N Aa：H=n2/N aa：R=n3/N 基因A频率为：p=D+H/2 基因a频率为：q=R+H/2 D+H+R=1; p+q=1 汉族人群中PTC尝味能力分布 苯硫脲（PTC）尝味能力为常染色体上一对基因控制，T对t是不完全显性，表型和基因型相对应。 MN血型在中国人中的分布 不同民族间遗传结构具有差异 随机交配 Random mating 在有性生殖生物中，一种性别的任何一个个体有同样的机会与相反性别的个体交配的方式。 泛交 遗传本身并不改变基因频率 进化的过程实际上是突变、遗传漂变和自然选择的结果 新的等位基因经过突变产生或漂变引入将引起群体等位基因频率的变化 遗传平衡定律 哈代-温伯格定律：当一个大的孟德尔群体中的个体间进行随机交配，同时没有选择、没有突变、没有迁移和遗传漂变发生时，下一代基因型的频率将和前一代一样。 Hardy-Weinberg equilibrium 遗传平衡定律 在一个大群体中，如果满足条件①无限大的群体②随机交配③无突变④无自然选择和迁移漂变。即群体中各基因型的比例可从一代到另一代保持不变。 这样的群体称为理想群体，平衡群体。隐性变异不会因显性基因的遮盖而消失。 理想群体中的基因频率 以一对显隐性基因A、a为例： 群体中有3种基因型AA 、Aa 、aa，假设起始频率为0.1、0.2、0.7 产生配子为Y=0.1+0.2*0.5=0.2 y=0.7+0.2*0.5=0.8 第二代时， AA、Aa、aa分别为0.04，0.32，0.64 产生配子为Y=0.2；y=0.8 所以以后各代基因频率稳定为AA 、 Aa 、 aa分别为0.04，0.32，0.64，群体达到平衡。 理想群体中的基因频率 用代数式表示：设配子频率为A=p，a=q 平衡群体p+q=1，此时各基因频率为平衡频率。AA=p2，Aa=2pq，aa=q2。 非平衡群体经过一代的随机交配，即可变为平衡群体如：群体中基因型频率分别为： AA Aa aaD0 H0 R00.18 0.04 0.78则A p0=0.18+1/2*0.04=0.2 a q0=0.78+1/2*0.04=0.8 哈代-温伯格定律的要点 在随机交配的大的孟德尔群体中，如果没有其他因素的干扰，基因频率世代相传不变 无论群体的起始成分如何，经过一个世代的随机交配后，群体的基因型频率大到平衡，取决于其基因频率 只要随机交配系统维持，基因型频率就保持不变。 平衡群体的性质 在一个二倍体群体中，杂合子的比例在p=q时有最大值为0.5 杂合子的频率是两个纯合体频率的乘机的平方根的2倍：H=2 D?R 杂合体之间的交配频率等于显性纯合体与隐性纯合体之间交配频率的两倍。 若一个基因的频率很低（接近0），则有极限形式，杂合体比例约为该基因频率的两倍 平衡群体的性质 平衡定律的推广 （一）复等