群体遗传与进化.ppt

1、“组”(population)是由同一物种的对象组成的集合。孟德尔群体(Mendelian population)尤指可以随机交配的群体。磁化植物，无性生殖形成的群体基因库一个群体中所有个体的基因集合。基因频率一个群体中特定基因的数量与群体中该基因的全部等位基因(包括该基因)的比例。基因型频率群体中任何基因型的数量与该群体中所有等位基因基因型(包括其基因型)总数的比率。具有完全隐性关系的基因A和A基因型aa频率： D=显式表型频率基因型AA频率： H基因型Aa频率： R=隐性表型频率D H R=1基因A频率：p=D 1/2H基因A频率：q=R 1/2H，第二节遗传平衡当然，基因的频率也世代不变

2、。哈迪-温伯格定律可分为三部分。第一部分是无限随机配对群体中没有进化压力(选择、突变、迁移、基因漂移)牙齿的假设。第二部分是基因频率不随世代变化。(当群体处于平衡状态时，基因型频率与基因频率的关系为D=p2，H=2pq，R=q2)第三部分：随机配对后，基因型频率平衡。均衡群体是没有突变、选择、迁移的随机交配群体的基因型频率和等位基因频率世代之间不变的群体称为均衡群体。平衡群的标记：基因型频率在上下代之间不变。基因频率不变，基因型频率也能变化。基因型频率不变，基因频率一定不变。p是基因的频率。q是A基因的频率。P2表示aa的基因型频率，2pq表示AA基因型的频率，Q2表示Aa基因型的频率。基因型

3、频率之和为1，即p2 2pq Q2=1，二项式展开(p q)2=p2 2pq Q2=1，下一代提供的配子中，两个茄子基因频率分别为A=P2 1/2 (2PQ)=P2PQ。例如：在100人组中，aa为60人，AA为20人，Aa为20人。先计算基因型频率。从基因型频率计算基因频率。aa=60/100=0.6 aa=20/100=0.2 aa:aa:aa=0.6:0.2:0.2 aa=20/100=0.2 p=a=，3节影响遗传平衡的因素群体遗传平衡的两个茄子特征：基因型频率不变的基因频率不影响遗传平衡的因素：突变移动基因漂移，自然选择人工选择，1，出生率低的个人留下的后代越少，下一代相关的基因频率

4、就越低。自然选择结果：使群体朝着更适合环境的方向发展。选择作用发生在体育年龄前和育龄期，会影响基因型频率和基因频率。如果选择作用发生在育龄期后，对基因型频率和基因频率的影响不大。对自然选择、人工选择、人类栽培或饲养的物种，除了自然选择外，还应该起到人工选择的作用。适宜性W是指与哪种基因型最合适的基因型相比，生存和留下后代的相对能力。最适合的基因型W=1其他基因型W1选择系数S(淘汰系数)表示选择后降低的适合性。S=1-W隐性致死基因的纯合W=0 S=1-W=1全部脱落。第二，突变对基因频率的影响，突变压力突变压力对遗传结构的影响。假设常染色体上有一对基因A和A。如果A长期突变为A，那么在没有其

5、他因素干扰的情况下，牙齿集团的A最终全部消失，成为A的纯合层。(David assell，Northern Exposure(美国电视电视剧)，遗传名言)A的初始频率是P，p(1q) a的初始频率是Q，q(1p) pq1 Aa的速度是U，Aa的速度是v (1q)(1q)uqv、q(a)减少、p(A)增加。(1q)如果uqv、突变压力相同，基因频率保持不变，没有其他因素的干扰，群体仍然处于平衡状态。平衡群的基因频率完全由突变频率决定。突变对人口遗传结构的影响是巨大的。如果是uv，则必须具有pq0.5。A的初始频率是P0，N代以后，A的频率是pn，组中只有Aa发生的突变，经过N代，组中A的频率是大

6、部分基因的突变频率很低，但是生物进化的旅程是无限的。随着n牙齿的增加，累积的突变效果惊人。有些生物，如细菌，世代很短，短期内突变基因频率的变化显着。第三，迁移对基因频率的影响迁移是指，一个组或部分组中的一些个人迁移到另一个组，将基因引入接受组，从而改变接受组的原始等位基因频率。考虑等位基因A和A对，A频率的变化是pm(pmp)p迁移到土著群体A的频率，pm牙齿群体A的频率变化，P是世代A的频率变化，M是以前的系数(每一代的基因迁移率)。迁移后群体基因频率变化的数量取决于两个茄子因素：迁移率和迁移群的基因频率和接受群的基因频率的差异。如果迁移率恒定，则基因频率变化与两组基因频率差异成正比。例如：

7、p=0.4，pm=0.6，转移系数为10(m=0.1)，则经过世代后，a频率将更改为pm(pmp)0.1(0.60.4)0.02，4，漂白对基因频率的影响表变化特性：1。遗传漂变与提取的样本数有关，样本数越小，基因频率的变化越大，样本数越大，基因频率的变化越小。环境条件的变化可能遗传漂变。环境隔离了原始群体的一部分，导致了基因频率的变化。先天性失明：常染色体隐性遗传，东卡罗林群岛的Pingelap中发病率水平特别高。据报道，17801790年一场飓风袭击了Pingelap islands，只留下9名男子和数名不祥的女性。可能剩下的人之一或几个是“先天性失明”基因的携带者。1970年，Pinge

8、lap人口已增加到1500人，其中先天性盲人人数达到10人。先天性失明基因在选择上显然是不利的。牙齿发病基因在群体中可能有这样不寻常的高频率，无疑是遗传漂变结果。创始人效应由少数个体的基因频率决定后代的基因频率。美国一个州有教派，建立在19世纪中期从德国移民的27个家庭。他们生活在自己的圈子里，几乎其他周围的人通婚。可以观察遗传漂变在几个基因座位中的作用。血型(IAIA，IAIa)的频率在德国人中为0.400.45，而牙齿社区德国裔美国人口的频率为0.6，IB基因的频率为0.025。在MN血型座位中，LM基因的频率德国人和美国人都是0.54，牙齿地区社会的德系美国中是0.65。瓶颈效应大群体通

9、过瓶颈后，从少数个体扩展到原始规模的群体，群体数量减少的过程对遗传的影响。第四节物种的形成和演化1，宗界、门、河、颈、科、属，物种也可分为物种(species)种(Species)以下：变种、亚种、生态型、群体等。人口是物种的一部分，也是物种形成的基础。物种是具有一定形态和生理特征以及一定自然分布区域的徐璐可交配的生物群，是生物分类的基本单位。无论如何，物种是实际存在的单位，物种之上和物种以下的划分和归属都是人为的。物种是生物进化发展的基本单位和基本环节，是生物发展过程中连续性和间歇性划分的界限。物种的标准，区别物种的主要标准：在野外条件下能否徐璐杂交，以及是否能正常繁殖下一代。在自然条件下可

10、以杂交，正常繁殖后代的人口和个体属于同一种。其他物种的个体一般不能徐璐交配。偶尔交配也不能繁殖后代。或者生下后代，也不能生育，或者生育能力很差。威廉莎士比亚“哈姆雷特”“家族”)两个物种是“不连续性”，不会因杂交而打破突变。其他物种被生殖隔离。大米和小麦不能徐璐杂交。水稻种内籼稻亚种和粳稻亚种可以杂交，但有些亚种间品种杂交后F1结实率高，有些很低，说明种内分化的连续性。马和驴子可以交配，生下后代，但由于后代不育，马和驴子徐璐属于不同的物种。第二，物种形成(speciation)是新物种从旧物种分化的过程，即从一个物种生产另一个物种的过程。三个茄子链接，即突变和基因重组，为进化提供了原料。是自然

11、选择进化的主要因素。隔离是物种形成的必要条件。首先有地理隔离或生态隔离，分别通过不同的基因突变、染色体畸变、重组在自然选择下形成不同的亚种。亚种在有机会再次见面之前不能进行基因交流，从而形成了生殖隔离，成为了另一种物种。原则上只有地理隔离和形态差异，还没有形成遗传隔离机制，可以说是其他亚种。生殖隔离是阻止生物体之间交配的各种生物学特性和行为特性称为生殖隔离机制。合子前的生殖隔离机制；合子后的生殖隔离机制；合子前的生殖隔离机制：阻止受精和杂交合子的形成。a地理和生态的隔离：各组占据不同的地区或栖息地，不能徐璐见面。像生活在其他山谷的陆生螺类。b季节和时间的隔离：交配或开花发生在不同的季节或一天中

12、的不同时间。c行为隔离(仅限动物):雌雄之间没有吸引力或雌雄不相容。d机械隔离：由于生殖器大小或形状不同或火器结构不同，不能交配或受精。e配子隔离：雌雄配子徐璐不能吸引，精子，花粉在雌性生殖系统中没有生活力。合子后的生殖隔离机制：减少杂种的生活力和生育能力。a杂种没有生活力：杂种不能发育或性成熟。b杂交不育：杂种不能生产功能性配子。c杂种后代衰退：杂种后代生活力和生育力下降。人类介入生殖隔离是指野生的情况。有时种间杂交可以在实验室或实验战中成功，杂交及其后代的生活力和生育力都是正常的，不能成为同一物种的原因。只要在野外有生殖隔离，就能充分保证在自然界中徐璐是另一种。，2 .根据分子水平的中性突

13、变学说，分子水平的大部分突变是“中性”，对核酸和蛋白质的功能没有影响，对生物个人的生存没有害处，也没有益处。这种突变有“同义词”突变，“非功能性”DNA序列中发生的突变，还有结构基因中的一些突变。自然选择对它们没有作用，牙齿突变都被世代的随机漂移保存或消失，形成分子水平的进化变化或物种内部变异。3 .物种形成方式(1)渐变式(2)非简化型(3)人工合成新种，渐变式通过突变、选择、隔离等逐渐累积变异成为新种。从量变到质变。继承式：一个物种在漫长的历史期间累积变异，转换为新的物种，原物种不再存在。例子：马的进化。分化式：一个物种的两个或多个群体因地理隔离或生态隔离而首先形成地理族或亚种，然后逐渐分化为两个或更多新物种。飞跃式主要见于植物界，远缘杂交通过染色体加倍，然后很快形成新的物种。新形成的二元多倍体也需要通过自然选择逐渐适应新的环境，但是二元多倍体可以很快得到，因此与以前的方式相比，可以说是飞跃性的。人工合成新种，3，生物进化1。生物进化的证据(1)古生物学证据化石，化石记录显示，越是