第二节-遗传多样性.ppt

遗传多样性概述,GeneticDiversity,Contents,景观破碎化对千岛湖黄连木复合种群遗传多样性及空间遗传结构的影响,研究遗传多样性的意义,遗传多样性检测方法,遗传多样性的起源及影响因素,基本概念及含义,遗传多样性,一、遗传多样性基本概念及含义,广义的概念地球上生物所携带的各种遗传信息总和。这些遗传信息储存在生物个体的基因中，因此，遗传多样性就是生物遗传基因的多样性。任何一个物种或生物个体都保存着大量的遗传基因，因此，可被看作是一个基因库。狭义的概念生物种内基因的变化，包括种内显著不同的种群之间以及同一种群内的遗传变异，此外，遗传多样性可以表现为多个层次上，如分子，细胞，个体等。在自然界中，对于绝大多数有性生殖物种而言，种群内的个体之间往往没有完全一致的基因型，而种群就是由这些具有不同遗传结构的多个个体组成的。,1、遗传多样性的概念,2、遗传多样性的含义：（1）遗传多样性是指生物种内的遗传变异。群体内的个体间变异、群体间变异、品种间变异等等，研究对象均为同一“种”。,（2）遗传多样性是指种内可遗传的变异，不包含由于环境和发育引起的变化（可塑型表型）。,一、遗传多样性基本概念及含义,（3）遗传多样性的表现是多层次的。,表型的多态（形态、生理等性状）染色体的多态（染色体的变异）蛋白质的多态（同工酶、等位酶等）基因的多态（复等位基因）,2、遗传多样性的含义：,一、遗传多样性基本概念及含义,DNA,mRNA,蛋白质（酶）,细胞,组织,器官,个体,形态学变异,生理、代谢,习性,本能,人脸部特征、肤色、体型等,同一种鸟筑巢不同,不同的猫喜欢捕不同的鼠类,种子蛋白多样性,抗寒抗旱能力不同,生长速度,2、遗传多样性的含义：,一、遗传多样性基本概念及含义,1、起源：归根结底是遗传物质的改变（1）染色体畸变：染色体数目和结构的改变。数目：整倍性和非整倍性结构：缺失、重复、倒位、易位,二、遗传多样性的起源及其影响因素,（2）基因突变：基因位点内核苷酸的改变。碱基替换,（3）重组：有性生殖条件下，亲本基因组之间新的组合。,2、影响遗传多样性因素,群体遗传结构,二、遗传多样性的起源及其影响因素,1、遗传多样性的检测方法（1）表型分析：形态学水平（2）核型分析：染色体水平（3）等位酶分析：（4）DNA分析：,分子水平,三、遗传多样性的检测方法及相关变量,遗传多样性的表型分析,0.547,47.9,0.520,43.0,三、遗传多样性的检测方法及相关变量,三、遗传多样性的检测方法及相关变量,三、遗传多样性的检测方法及相关变量,三、遗传多样性的检测方法及相关变量,2、遗传多样性的相关变量,统计量等位基因数（A）、期望杂合度（He）、观察杂合度（Ho）、近交系数（FIS）、遗传分化系数（FST或Gst）、基因流（Nm）多态性位点数Np、多态性位点百分率PPB、观测等位基因数Na有效等位基因数Ne、Neis基因多样性指数h、Shannon信息指数I。常用软件Popgene、GenAIEx、SPAGeDi、Structure、HP-Rare、FSTAT、Cervus.,常规检验连锁不平衡检测、哑基因（nullalleles）检测、Hardy-Weinberg检测Mantel检验、异质性检验、空间遗传强度统计、及主成分分析（PCA）,四、研究遗传多样性的意义,例如，大熊猫(Ailuropodamelanoleuca)数量稀少、分布区狭窄且相互隔离、食物单调、生殖力低下，面临灭绝。大熊猫群体被隔离为30多个小群体，每个群体数目不到50头，有些少于10头，这种情形会导致遗传漂变、近交的不利后果。宿兵等（1994）检测来自8个山系的12只大熊猫的36种血液同工酶。在检测的40多个遗传位点上，39个位点表现为单态（只有一个等位基因），一个位点有两个等位基因，遗传多样性水平极低。,1、有助于进一步探讨生物进化的历史和适应潜力,2、有助于推动保护生物学研究生物多样性保护的关键之一就是保护物种的遗传多样性或进化潜力。只有掌握物种多样性水平高低及群体的遗传结构，才能制定有效的保护策略和措施。否则，任何物种水平上的保护生物学活动都可能成效不大。在濒危物种，尤其是高度特化的单型种的研究和保护中，必须充分重视物种的遗传多样性和群体遗传结构。,四、研究遗传多样性的意义,3、有助于生物资源的保存和利用。在农业生产中，由于强调高产品种的推广