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课件网) 第六章 生物的微观进化 一、微观进化的概念 微观进化指小进化,即种内的个体和种群层次上的进化。 宏观进化指大进化,即种以上分类群的进化。(界、门、纲、目、科、属) 微观进化指无性繁殖系或种群在遗传组成上的微小差异导致的微小进化。微观进化是生物进化的基础,多种微观进化汇集起来就表现为宏观进化。 基因库是指一个种群所含的全部基因。每个个体所含有的基因只是种群基因库中的一个组成部分。每个种群都有它独特的基因库,种群中的个体一代一代地死亡,但基因库却代代相传,并在传递过程中得到保持和发展。 二、生物微观进化的单位———无性繁殖系和种群 从微观进化的角度来看,无性繁殖的生物其进化的单位是无性繁殖系,有性繁殖的生物其进化单位是种群。 三、种群的遗传结构 (一)种群遗传基础的杂合性 1、什么是种群? 即生活在同一生态环境中能自由交配和繁殖的一群同种个体。遗传学上,种群也可称为孟德尔种群。 研究一个群体内基因的遗传传递情况和基因频率改变的科学称为群体遗传学(population genetics)。 2、种群遗传组成的杂合性 (1)杂合性的表现 同一个体表现为等位基因的异质结合 不同个体间的杂合性表现为等位基因间的差异 (2)普遍性 植物的基因位点表现杂合的占17% 无脊椎动物基因位点表现杂合的占13.4% 脊椎动物基因位点表现杂合的占6.6% 人的基因位点表现杂合的占6.7% (二)基因频率和基因型频率 1、基因频率 一个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。 A基因的频率为p,a基因的频率为q. p+q = 1 2、基因型频率 指某种基因型的个体在群体中所占的比率. AA基因型频率为P, Aa基因型频率为H, aa基因型频率为Q. 3、两者的关系 设一群体总个体数为N AA基因型的个体数为P' Aa基因型的个体数为H' aa基因型的个体数为Q' A基因的频率为p a基因的频率为q p = H P N H P N H P 2 1 ' ' 2 ' ' 2 2 1 + = + = + q = H Q N H Q N H Q 2 1 ' ' 2 ' ' 2 2 1 + = + = + 例如: 一群体中具有100个个体,其中AA个体为30个,Aa为60个,aa为10个, 求群体中各基因频率和基因型频率. 解: Af: p = (30*2+60)/100*2 = 0.60 af: q = (10*2+60)/100*2 = 0.40 AAf: P = 30/100 = 0.30 Aaf: H = 60/100 = 0.60 aaf: Q = 10/100 = 0.10 p+q = 1 P+H+Q = 1 (三)群体遗传平衡———Hardy-Weinberg定律 1、遗传平衡 遗传平衡(genetic equilibrium),也称基因平衡(gene equilibrium),指在一个大的随机交配的群体里,基因频率和基因型频率在没有迁移、突变和选择的条件下世代相传,不发生变化的现象。哈代-温伯格(Hardy-Weinberg)定律 2、基因频率和基因型频率的恒定 (1)基因频率的恒定 假设亲本精子和卵子中的基因A频率为p, 基因a的频率为q, 它们结合产生合子的基因型频率为: 合子频率之和为: p2+2pq+q2=(p+q)2=1
此群体中子代向下一代再提供的精子和卵子中的基因A, a的频率为: 基因A: p2+1/2(pq+pq)=p2+pq= p(p+q) =p 基因 a: q2+1/2(pq+pq)=q2+pq= q(p+q) =q 因此在一个随机交配的大型种群中, 基因频率可以在所有世代中稳定传递, 保持恒定. (2)基因型频率的恒定 亲代三种基因型各自的频率如下: AA P = p2 Aa H = 2pq aa Q = q2 随机交配一代,各自的频率变化吗? 表7-5 AA基因型频率: P=P2+PH+1/4H2 =(P+1/2H)2 = p2 aa基因型频率: Q = Q2+QH+1/4H2 = (Q+1/2H)2 = q2 由此可见随机交配一代后,AA、Aa、aa的基因型频率仍然分别为p2、2pq、q2,基因型频率也可以在种群中稳定传递,世代保持恒定。 已知在Aa×Aa的群体里,A基因的频率为0.7,求子代不同基因型的频率及子代所产生配子的基因频率。 解: 由于p=0.7 ... ...