14群体遗传与进化概述.ppt

西南大学 ? 黑猩猩细胞色素C中的氨基酸和人完全一样； ? 恒河猴和人的细胞色素C也只有一个氨基酸不同。 ∴ 恒河猴和黑猩猩与人的亲缘关系较近。 ? 人——陆生动物的亲缘关系较近 ? 细胞色素C氨基酸 　　差异无或很小； ? 人——水生动物的差异较多； ? 人——植物的差异很多； ? 人——微生物的差异最多。 从上表可见： 　　根据不同生物细胞色素C的氨基酸差异 ? 可以估测各类 生物相互分化的大致时间。 细胞色素c分子进化树 （数字表示氨基酸的差异） 基于细胞色素C估算的人类和其它一些物种的分歧时间 　　细胞色素C的进化速率是0.3×10-9，可计算人类与其它物种 的分歧时间： 　　人－恒河猴：约为0.16亿年； 　　人－兔子、猪、狗、马和企鹅等哺乳动物：约在2~3亿年； 　　人－蛾等昆虫：约在7亿年前； 　　人－酵母曲等真菌：约13亿年前。 　　采用物种之间的最小突变距离 ? 构建进化树 (evolution tree)和种系发生树 (phylogenic tree)。 　　根据20种不同生物细胞色素C 氨基酸碱基序列差异计算的平均最小突变距离?构建物种进化树列于左图。 　　例如上述方法估测到原核生物和真核生物的分化比 动物和植物的分化大约早1.5~2.0倍时间，其中： 　　动物和植物的分化约在12亿年前； 　　原核生物和真核生物的分化大约在20亿年以前。 　　这些同化石记录的分析十分相似。 　　利用分子水平估算方法测定的鲤鱼与人、马、牛的 相对进化时间相差约4.8倍。 　　而从地质历史上估算，鱼类起源于3.5~4.0亿年之间， 哺乳动物起源于0.75~0.8亿年之前，即鱼类对哺乳动物的 相对进化时间约为5倍。 　　分子水平估算与地质估算数据十分接近。 5．核酸进化： 　　核酸的分子结构中包含了极其丰富的进化信息。 　　要在分子水平上探讨进化，需要直接分析遗传物质 （核酸），而不是由核酸编码的蛋白质。 二、选择（selection）： 1．基因突变对于改变群体遗传组成的作用： 　　例如：玉米致死基因： 设：正常绿色基因C和等位白苗基因 c 的基因频率为0.5。 　　经过一代繁殖，子代群体中将出现1/4隐性纯合体白苗， 死亡。 　　则：子代群体中的C频率变为2/3、c 频率只有1/3。 　　由此形成的下一代个体的频率为： 　　其中(1/3)2cc的白化苗个体又被淘汰。 例如淘汰至第十代时： ∴ 第十代时，在100株苗中的白化苗 　　个体已不到1株 (0.83%)。 经 n 代淘汰后，群体内三种基因型的频率为： 2.　育种选择可把某些性状选留下来，使这些性状的基因型 　频率增加，基因频率朝某一方向改变： ①．淘汰显性性状可以迅速改变基因频率： 只需自交一代，选留具有隐性性状的个体即可成功。 例如：　红花 × 白花 　　　　　　　↓ 红花 　　　　　　　↓ ? 红花3/4 : 白花1/4 淘汰红花植株、选留白花 ? 迅速消除群体中的红花。 红花基因频率为0，白花基因频率升至1。 ②．淘汰隐性性状，改变基因频率较慢： 设：未加选择一代的隐性基因频率为p2(0)。 　　淘汰A2A2 ，下一代隐性基因频率（p2(1)）可从杂合子 所占的比值中求出（∵A2只占杂合体基因的一半）。 　∴A2在总个体中所占的比值为： 连续n代淘汰后，得隐性等位基因频率为： 3．选择对基因频率的影响 ： 　　①．基因频率接近0.5时，选择最有效。 　　　　基因频率或0.5时，选择有效度就降低很快； 　　②．当隐性基因很少时，对一个隐性基因的选择或淘汰 　　　　有效度很低。此时隐性基因几乎完全存在于杂合体 　　　　中而得到保护。 5．适者生存，通过突变和自然选择的综合作用而形成新 　　生物类型： ?如新变异类型比原类型更适应环境条件，就能繁殖更多 　后代而逐渐代替原有类型 ? 并成为新种。 ?如新产生类型和原有类型都能生存下来，则不同类型就 　分布在它们最适宜的地域 ? 成为地理亚种。 ?相反，新类型不及原有类型 ? 则消失。 ∴ 自然选择是生物进化的主导因素，而遗传和变异则是其 作用的基础。 　　例如：大量使用DDT毒杀苍蝇 ? 逐渐发现一些抗DDT 新类型 ? 突变和自然选择的结果。 三、遗传漂变 (genetic drift，亦称随机遗传漂变) ： 　1．概念： 　　在一个小群体内，每代从基因库中抽样形成下一代 个体的配子时，会产生较大误差，由这种误差引起群体 基因频率的偶然变化，叫做遗传漂变。 2．引起遗传漂变的原因