1、第十四章 群体遗传与进化,第一节 群体的遗传平衡群体:各个体间有相互交配关系的集 合体,又叫孟德尔群体。最大 的孟德尔群体可以是一个物种基因库:一个群体中全体个体所共有 的全部基因。群体的所有基因 是恒定的,一、等位基因频率和基因型频率基因型频率:一个群体内某特定基因 型所占的比例等位基因频率:一个群体内某特定基 因位点的某一等位基因占该基因位点 等位基因总数的比率,又称基因频率当环境条件或遗传结构不变时,等位 基因频率在各世代不变,这是孟德尔 群体的基因特征,如:某一基因位点有2个等位基因A1和A2基因型: A1A1, A1A2, A2A2个体数: N11, N12, N22 N=N11+N
2、12+N22频 率: P11, P12, P22 N11 N12 N22P11= P12= P22= N N NA1的数目N1=2N11+N12A2的数目N2=2N22+N12 2N11+N12 2N22+N12p1= =P11+1/2P12 p2= =P22+ 1/2P12 2N 2N,某一基因位点上可能存在复等位基因,可以求其基因型频率和基因频率。 一个群体,在没有其他因素干扰的情况下,随机交配下去,即将达到一种平衡状态,这样的平衡群体具有什么特征呢?,如人类血型血型 基因型 频率 A IAIA, IAIO pA2+2pApO B IBIB, IBIO pB2+2pBpO AB IAIB
3、2pApB O IOIO pO2 IO的频率 pO = POOIA的频率 pA = PA- + POO - pOIB的频率 pB = 1 - pA - pO,第二节 改变基因平衡的因素 一、突变 u A1 A2 p v q 如果某一世代A2=q, 则A1=p=1-q(1)平衡时,qv = (1-q)u v u p = q = u+v u+v (2)未平衡时, p =qv - pu (3)若A1A2的突变不受其他因素的阻碍, 则该群体最后将达到纯合性的A2,设A1在某一世代为p0,则n代后的pn: pn=p0(1-u)n二、选择(1)隐性致死基因设正常绿色基因为W,白化苗基因为w设W=w=0.5
4、 Ww1WW:2Ww:1ww死则经过一代繁殖,子代群体中1/4ww死亡,这时 W=2/3, w=1/3,下一代为: 2 1 2 2 1 1 ( W: w)=( )2WW:2( )( )Ww : ( )2ww 3 3 3 3 3 3这样n代后群体为: n2 2n 1 WW : Ww : ww (n+1)2 (n+1)2 (n+1)2,(2)人工选择 淘汰显性性状能够迅速改变等位基因 频率设一随机交配群体中,红花植株占84%,白花植株占16%则白花基因频率p2=0.16=0.4 红花基因频率p1=1-0.4=0.6若将红花全部淘汰,则 p1=0 p2=1,淘汰隐性性状,改变等位基因频率的速度就慢了
5、连续n代淘汰, 则隐性等位基因频率为: p2(0) p2(n) = 1+np2(0)一般地,等位基因频率接近0.5时,选择最有效;隐性基因很少时,选择或淘汰隐性基因效率就很低。,图14-1 自交群体(S)和异交群体(R)在正向(+)和负向(-)选择压下的表现型值与世代的关系,图 14-2 异交群体在正向选择压下的表现型值频率,三、遗传漂变 在一个小群体中,由于个体间不能充分随机交配,因而基因不能达到完全自由分离和组合,使等位基因频率产生偏差,即导致抽样误差,叫做随机遗传漂变,或叫遗传漂变。 一个群体愈小,遗传漂变作用愈大;当群体很大时, 个体间容易达到充分随机交配,遗传漂变的作用就消失了。,图 14-3 群体大小与漂变,图 14-4 近交系数与群体大小和世代数的关系,小群体的遗传漂变不仅能够改变等位基因频率,还会增加群体内的近交程度,第三节 达尔文的进化学说及其发展一、生物进化的概述二、达尔文的进化学说及其发展三、分子水平的进化,图 14-5 基于细胞色素c构建的进化树,图 147 芸薹属各物种的形成途径,