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第十七章 群体遗传 学习要点： 1. 名词概念： 孟德尔群体、基因库、基因频率、基因型频率、适应值、选择系数、迁移、遗传漂变、多态性、杂合度、物种. 2. Hardy-Weinberg定律及其应用。 3. 影响Hardy-Weinberg定律的因素及机理。 4. 遗传多态性。 5. 物种的形成及其遗传学基础。 6. 分子进化的中性学说。 第一节 群体的遗传结构 一、孟德尔群体和基因库 1. 孟德尔群体(- population):一群相互交配的个体组成的群体． 2. 基因库(gene pool)：群体中所有个体共有的全部基因． 二、群体的遗传结构 1. 基因频率(gene frequency)：一个二倍体中某基因座位上，某一等位基因在该位点所有等位基因中所占的比率。 2. 基因型频率(geotype frequency)：群体中特定类型的基因型个体的数目，占个体总数目的比率。 设：在Ｎ个个体的群体中，在常染色体有一对等位基因Ａ、a，其可能的基因型为：AA、Aa、aa。 如果群体有n1AA＋ n2Aa＋ n3aa个体，n1＋ n2＋ n3=N. 于是此3种基因型的频率为： AA： D= n1/N Aa: H=n2/N aa: R=n3/N ∵ D+H+R=1，D—显性；H—杂合；R—隐性. ∴等位基因A的频率为p=(2n1+n2)/2N=D+H/2‥‥① 同理,等位基因a的频率q=(2n3+n2)/2N=R+H/2 ‥ ② 所以p+q=1.同时公式反映出了基因频率与基因型频率的关系。 例：P462 1)中国汉族人群中PTC尝味能力分布。 2）MN血型在中国人中的分布 第二节 随机交配的大群体 一、随机交配 1. 概念：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另一性别的个体交配的方式。 2. 例如：一对等位基因，三种基因型AA(D)、Aa(H)、aa (R) 之间的随机交配，不同交配类型及频率: (D+H+R)2=(D2+H2+R2+2DH+2DR+2HR)=1 二、Hardy-Weinberg定律 1908年[英]Hardy、[德]Weinberg分别独立发现. 1. Hardy-Weinberg定律：又称为基因型频率的平衡定律，当一个大的孟德尔群体中的个体间进行随机交配，同时没有选择、没有突变、没有迁移和遗传漂变发生，下一代基因型频率将和前一代基因型频率一样，于是这个群体被称为处于随机交配系统下的平衡中。 2. 分析：设常染色体上的一对等位基因A和a的频率分别为p和q，且p+q=1. 随机交配的三种基因型： ♀ p A q a ♂ p A p2 pq q a pq q2 基因型频率：AA:D=p2; Aa:H=2pq; aa:R=q2 设没有选择、突变、迁移、漂变等影响，其各种基因型随机结合，产生的子代的基因型频率仍然为： AA:P2=D Aa:2pq=H aa:q2=R ——群体基因型平衡 3. 举例：随机交配大群体常染色体等位基因A、a，三种基因型(原代)： AA D0 0.18 Aa H0 0.04 aa R0 o.78 则基因频率：p0= D0+(1/2)H0=0.18+0.02=0.20 q0= R0+(1/2)H0=0.02+0.78=0.80 随机交配 ♀ 0.20 (A) 0.80 (a) ♂ 0.20 (A) 0.04(AA) 0.16 (Aa) 0.80 (a) 0.16(Aa) 0.64(aa) 则AA:p2= 0.04 Aa:2pq=0.32 aa:q2=0.64