12--群體遺傳與進(jìn)化-文庫(kù)吧資料
2024-08-17 08:05本頁(yè)面
【正文】 等能量?氣體合成簡(jiǎn)單有機(jī)物 ?氨基酸聚合成肽鏈又重新回到水中 ?各種大分子進(jìn)化 ?原核細(xì)胞和真核細(xì)胞 49 ∴ 原始地球首先合成氨基酸等有機(jī)分子 ?整合成蛋白質(zhì) 、 核苷酸和脂肪酸等生命分子 ?產(chǎn)生古細(xì)菌等生物有機(jī)體 ?藍(lán)藻等原核生物(25~34億年前 , 能夠進(jìn)行光合作用 ) ?原始真核生物 (22億年前 ) ? 植物 、 動(dòng)物 。 令： 遷入個(gè)體某基因的頻率為 qm， 原有個(gè)體的同一基因的頻率為 q0， 二者混合后 群體內(nèi)等位基因的頻率 q1將為： q1 = mqm + (1 –m)q0 = mqm + q0 –mq0 = m(qm –q0) + q0 一代遷入引起基因頻率變化 （ △ q） 則為 △ q = q1 –q0 = m(qm–q0) + q0 –q0 = m(qm–q0) ∴ 有遷入個(gè)體的群體內(nèi) ， 基因頻率的變化率等于遷入率 同 遷入個(gè)體基因頻率與原來(lái)基因群體頻率 差數(shù) 的乘積。但遷移一般是小規(guī)模的 。 45 四 、 遷移 （ Migration ） 指在一個(gè)大群體內(nèi) ， 由于 每代 有一部分個(gè)體新遷入 ?導(dǎo)致其 基因頻率變化 的現(xiàn)象 。 對(duì)瀕危動(dòng)物而言 ， 很可能導(dǎo)致絕滅 。 44 3． 遺傳漂變的作用： 許多 中性 或 不利性狀 的存在不一定可用自然選擇來(lái)解釋 ，可能是遺傳漂變的作用保持下來(lái) 。 但這種偏差不是由于突變 、 選擇等因素引起的 。 ∵ 在一個(gè)大群體中 ， 如果不產(chǎn)生突變 ， 則根據(jù) 哈德－魏伯格定律 ， 不同基因型的頻率將會(huì)維持平衡狀態(tài)； 在一個(gè)小群體中： ∵ 一個(gè)小群體與其它群體相隔離 ， 不能充分地隨機(jī)交配 。 39 40 三 、 遺傳漂變 (geic drift， 亦稱(chēng)隨機(jī)遺傳漂變 ) 1． 概念： 一個(gè)小群體內(nèi) ， 每代從基因庫(kù)中 抽樣 形成下一代個(gè)體的配子時(shí) ， 就會(huì)產(chǎn)生較大的抽樣誤差 ， 由這種誤差引起群體等位基因頻率的偶然變化 ， 叫做 叫做 遺傳漂變 。 ? 新類(lèi)型不如原有類(lèi)型 ?消失 。 異交群體在正向選擇壓下的表現(xiàn)型值頻率 37 5． 突變后形成新生物類(lèi)型 ， 在自然選擇壓力下 ， 適者生存： ? 如新變異類(lèi)型比原類(lèi)型更適應(yīng)環(huán)境條件 ， 可以繁殖更多后代 ?代替原有類(lèi)型成為新種 。 此時(shí)隱性基因幾乎完全存在于雜合體中而得到保護(hù)。 1 )0(2)0(2)10(2 ?????? nppp34 3．選擇影響基因頻率的效果 ① 基因頻率接近 ，選擇最有效。 當(dāng)連續(xù)淘汰白花植株 10代后的基因頻率： ∴ 至 第 10代時(shí) ， 隱性基因頻率還保持 。 淘汰隱性基因 A2A2 ， 下一代隱性基因頻率 p2(1) 只能從雜合子所占的比值求出 。 這時(shí) p2 = p1 =0， 基因頻率迅速發(fā)生了改變 。 31 設(shè)： 在一個(gè)隨機(jī)交配群體中 紅花株占 84%、白花株占 16%。 例如： 紅花 白花 ? 紅花 ?? 紅花 3/4 : 白花 1/4 淘汰紅花植株 、 選留白花 ?迅速消除群體中的紅花 。 ccCcCC2231:31322:32 ?????????????????????????29 經(jīng) n 代淘汰后 ， 群體內(nèi)三種基因型的頻率為： 例如 淘汰至第十代時(shí)： ∴ 第十代 時(shí) ， 在 100株苗中的白化苗個(gè)體已不到 1株(%)。 則： 子代群體中的 C頻率變?yōu)?2/ c 頻率 只有 1/3。 28 二、選擇（ selection） 選擇對(duì)于改變?nèi)后w遺傳組成的作用： 例如：玉米致死基因 設(shè)： 正常綠色基因 C和等位白苗基因 c 的基因頻率為 。 27 當(dāng) A1? A2的突變不受其它因素的阻礙 ， 該群體最后將達(dá)到純合性的 A2 設(shè)： 基因 A1的頻率在某一世代是 p0， 則在 n代之后， 其頻率 pn 將是： pn = p0 (1 –u)n 多數(shù)基因 的突變率很小 (104~107)， 因此只靠突變壓要使基因頻率明顯改變 ， 需要經(jīng)過(guò)很多世代 。 平衡時(shí) ， pu = qv = (1 –q) u?q (v + u) = u qv = u –up ? qv + qu = u ∴ q = u / (v + u) 同理可得： p = v / ( v + u) u v A1 A2 26 當(dāng)基因頻率 未 達(dá)到平衡時(shí) 群體中 A1頻率的 改變值 (△ p) ?是基因 A2的突變頻率 (qv) 減去基因 A1的突變頻率 (pu)， 即： △ p = qv –pu。 這就是由于突變而產(chǎn)生的突變壓 。 如： 一對(duì)等位基因 ， 當(dāng) A1?A2時(shí) ， 群體中 A1頻率減少 、 A2頻率則增加 。 其中突變和選擇是主要的 ， 遺傳漂變和遷移也有一定的作用 。 ∴ 改變 群體基因頻率和基因型頻率 ， 打破 其遺傳平衡 ?是目前動(dòng) 、 植物育種中的主要手段 。 21 打破平衡的意義： 在人工控制下 ， 通過(guò)選擇 、 雜交或誘變等途徑 ?可以打破這種平衡 ?促使生物個(gè)體發(fā)生變異 ?導(dǎo)致 群體 (如亞種 、 變種 、 品種或品系 ) 遺傳特性發(fā)生改變 。 只要群體內(nèi)個(gè)體間能進(jìn)行隨機(jī)交配 ?該群體將能保持平衡狀態(tài)和相對(duì)穩(wěn)定 。 實(shí)際上自然界中 許多群體都是很大 的 ， 個(gè)體間的交配一般也是接近隨機(jī)的 ?哈德－魏伯格定律 基本上是普遍適用 的 。 R 100/118 定律要點(diǎn)： ① 在隨機(jī)交配的大群體中 ， 如果沒(méi)有其它因素干擾， 則各代基因頻率能保持不變； ② 在任何一個(gè)大群體內(nèi) ， 不論原始等位基因頻率和基因型頻率如何 ?只要經(jīng)過(guò)一代的隨機(jī)交配就可達(dá)到平衡 。 17 例： 一個(gè)大豆群體 ， 已知紫花是顯性 。 15 驗(yàn)證 設(shè)一群體內(nèi) 三個(gè)基因型頻率 是 A1A1 A1A2 A2A2 P11= p12 P12=2 p1p2 P22= p22 這三種基因型產(chǎn)生 配子頻率 為 A1： p12 + (1/2) (2 p1p2) = p1 (p1+p2) = p1 A2： (1/2) (2 p1p2) + p22 = p2 (p1+p2) = p2 在 一個(gè)大群體 中 ， 個(gè)體間的隨機(jī)交配 ?配子間的隨機(jī)結(jié)合 ?可得以下結(jié)果： 16 雌配子 (頻率 ) 雄配子 (頻率 ) A1： (p1) A2： (p2) A1： (p1) A1A1： (p12) A1A2： (p1 p2) A2： (p2) A1A2： (p1 p2) A2A2： (p22) 下一代的三個(gè)基因型頻率分別為： A1A1 A1A2 A2A2 P11= p12 P12=2 p1p2 P22= p22
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