1 / 30

（ 4h ）

第十二章 群体遗传与进化. （ 4h ）. 群体遗传学中的几个基本概念 群体的遗传平衡. 第一节 群体遗传学中的几个基本概念. 孟德尔群体和基因库 随机交配 基因频率和基因型频率. 一、 孟德尔群体和基因库. 群体（ population ）：是指一群可以相互交配的个体。 群体遗传学：就是研究一个群体内基因的传递情况和基因频率改变的科学。 孟德尔群体 （ Mondelian population ）：群体遗传学称其所研究的对象为孟德尔群体。

baruch
Download Presentation

（ 4h ）

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. 第十二章 群体遗传与进化 （4h）

  2. 群体遗传学中的几个基本概念 • 群体的遗传平衡

  3. 第一节群体遗传学中的几个基本概念 • 孟德尔群体和基因库 • 随机交配 • 基因频率和基因型频率

  4. 一、孟德尔群体和基因库 • 群体（population）：是指一群可以相互交配的个体。 • 群体遗传学：就是研究一个群体内基因的传递情况和基因频率改变的科学。 • 孟德尔群体（Mondelian population）：群体遗传学称其所研究的对象为孟德尔群体。 • 基因库（gene pool）：是指在一定时期内存在的繁殖群体其基因总数所编码的总的遗传信息。群体中所有繁殖个体的配子组成一个基因库，下一代的基因便从此基因库中选择。

  5. 东非的角马群居生活并集体大规模迁移 二、随机交配 • 是指在有性生殖的生物中，一种性别的任何一个个体有同样的机会和相反性别的个体交配的方式。

  6. 三、基因频率和基因型频率 • 基因频率（gene frequence）：是指某群体中某一等位基因在该位点上可能出现的基因总数中所占的比率。 • 基因型频率（genotype frequence）：是指一个群体中不同基因型所占的比率。

  7. 基因型频率与基因频率之间的关系

  8. 基因频率和基因型频率的符号

  9. 基因型频率与基因频率之间的关系

  10. p=120/200=0.6，q=80/200=0.4 • P=30/100=0.3，Q=60/100=0.6，H=10/100=0.1 • p+q=1，P+Q+H=1

  11. 第二节 群体的遗传平衡 • 哈代—温伯格（Hardy-Weinberg）法则 • 影响遗传平衡的因素

  12. 一、哈代—温伯格（Hardy-Weinberg）法则 • 又叫遗传平衡定律/基因平衡定律（Law of genetic equilibrium）：是指在一个大的随机交配的群体中，在没有迁移、突变、和选择的条件下基因频率和基因型频率世代相传不发生变化。

  13. 1、基因频率和基因型频率的恒定 • 从亲本到它们所产生的配子 • 从配子的结合到产生合子的基因型 • 从合子的基因型到子代的基因频率

  14. p A q a p A p2AA pqAa q a pqAa q2aa 在平衡群体F1中：p2+2pq+q2 =1 F1产生配子：A=p2+1/2pq+1/2pq= p2 +pq =p（p+q）=p a= 1/2pq+1/2pq+q2=pq+ q2 =q （p+q） =q

  15. 遗传平衡 • 可见F1群体的基因频率与F2群体的相等，且将以此频率在所有世代传递下去，这就是遗传平衡。

  16. 父本基因型及其频率 AA P Aa H Aa Q 母本基因型及其频率 AA P P2 PH PQ Aa H PH H2 HQ aa Q PQ HQ Q2 亲本基因型及其频率

  17. 交 配 AA Aa aa 类型 频率 AAAA P2 P2 - - AAAa 2PH PH PH - AaAa H2 1/4H2 1/2H2 1/4H2 Aaaa 2HQ - HQ HQ AAaa 2PQ - 2PQ - aaaa Q2 - - Q2 后代基因型及其频率

  18. （P2+ PH+1/4H2）+（PH+1/2H2 +HQ+2PQ）+（1/4H2+HQ+ Q2） =（P+1/2H）2+2（P+1/2H）（Q+1/2H）+（Q+1/2H）2 =p2+2pq+q2

  19. 例如： • 某一随机交配的群体中，最初3基因型的频率是：YY为0.10、Yy为0.20、yy为0.70，试问该群体是否是处于遗传平衡？ 解：p=0.10+1/20.20=0.2 q= 1/20.20 +0.7=0.8 F1：YY=0.2 0.2=0.04； Yy=2pq=20.20.8= 0.32 yy= 0.80.8=0.64 不处于遗传平衡

  20. F1产生的配子 • Y：p=0.04+1/2  0.32=0.20 • y：q= 1/2  0.32 +0.64=0.80 • 原群体不平衡，但F1已经平衡 • 在一个大群体中，如交配是随机的，没有突变、没有任何自然选择的影响，那么群体中3种基因型的频率如不是平衡的，只要一代就可达到平衡，如已经平衡就可一代代保持下去，不发生变化。

  21. 卵 精 p（IA） q（IB） r（i） p（IA） q（IB） r（i） p2（IA IA） pq（IAIB） pr（IAi） pq（IA IB） q2（IB IB） qr（IBi） pr（IAi） qr（IBi） r2（ii） 2、复等位基因的遗传平衡 ABO血型自由婚配后代基因型频率 A= p2 + 2pr，B= q2+2qr，AB=2pq，O= r2，p+q+r=1

  22. 二、影响遗传平衡的因素 • 突变 • 选择 • 迁移 • 遗传漂变

  23. u v 1、突变 a (q) • 则每一代中有pu的A突变为a，有qv的a突变为A。 • 平衡时，pu=qv，p=1-q，则（1-q）u=qv，得q=u/（u+v） • 基因频率完全由突变率u和v决定。 A (p)

  24. 2、选择 • 适合度（fitness）：是指一个生物能生存并把它的基因传给下一代的相对能力，用W表示，一般把适合度最高基因型定为W=1。 • 选择系数（selective coefficient）：它是用数值来表示某一基因型在群体中不利于生存的程度，记为s，s=1-W。 • 如s=0.001：是指对该基因型来说将有千分之一的个体不能繁殖后代。致死基因或不育基因的纯合体的W=0、s=1。

  25. 3、迁移 • 假设有一个大群体，每一代中有部分（m）是新的迁入者。原有个体比例将是1-m。设迁移个体中某一基因频率是qm、原有个体该基因频率是q0、混合群体内基因频率是q1。

  26. 每一代迁入 m qm 1-m q0 混合群体q1：q1=m qm+（1-m）q0 =m（qm-q0）+q0 Δq=q1-q0 = m（qm-q0）

  27. 例：加帕戈斯群岛上发现的13种地雀的进化过程例：加帕戈斯群岛上发现的13种地雀的进化过程

  28. 4、遗传漂变（genetic drift） • 由于群体较小和偶然事件而造成的的基因频率的随机波动称作遗传漂变。 • 其方向无法预测，但范围可预测

  29. 基因频率的机会偏离（p=0.50）

  30. 有一种先天性失明症为常染色体隐性遗传，在东卡罗林群岛的Pingelap人中，有很高的发病率。有一种先天性失明症为常染色体隐性遗传，在东卡罗林群岛的Pingelap人中，有很高的发病率。 • 据记载，在1780-1790年间，一次飓风袭击了Pingelap岛，造成大量，岛上仅留9个男人和数目不详的女人。据推测，可能在留下来的居民中有一人或少数几人是“先天性失明”基因的携带者。至1970年，Pingelap人增加到1 500人，其中患者竟有4-10%。

More Related