第16章群体遗传学

第16章群体遗传学内容摘要：

5466666vuuqvu   nn upp  10 大多数基因的突变频率很低，然而生物进化的历程是无限的，随 n的增加，累积起来的突变效应是惊人的。 有些生物，如细菌，世代很短，在短时间内突变对基因频率的变化就会很显著。 二、选择对基因频率的影响 自然选择（ natural selection） 人工选择（ artificial selection） 自然选择  比较适应环境的个体生育率高 ， 可以留下较多的后代 ， 这样下一代群体中这一类基因型及相关基因的频率就会增加；  生育率低的个体留下的后代较少 ， 下一代中有关的基因频率就会降低。 自然选择 因此 ， 自然选择的结果总是使群体向着更加适应于环境的方向发展。 只有自然选择才能解释生物在适应性和结构上的合理性。 自然选择是进化的关键环节。 自然选择  如果选择作用发生在个 体育龄期之前和育龄期间 ， 就会影响基因型频率和基因的频率；  如果选择作用发生在 育龄期以后 ， 对基因型频率和基因频率的影响不大。 人工选择 对于人类种植或饲养的物种来说 ， 除了自然选择以外 ， 还要受到人工选择的作用。 二、选择对基因频率的影响 完全淘汰显性基因的选择效应 完全淘汰隐性基因的选择效应 自然选择，适合度和选择系数 对隐性纯合体不利的选择 不利于显性基因的选择 完全淘汰显性基因的选择效应  淘汰显性性状改变基因频率的速度很快。  水稻高杆基因 Sd1,半矮杆基因 sd1， Sd1 ＞ sd1。  某一群体中 p(Sd1)=q(sd1) =， 若只选留半矮杆个体 ， 淘汰高杆个体 ， 下一代将全部为矮杆：  q(sd1) =1。 p(Sd1)=0。 完全淘汰隐性基因的选择效应 若淘汰隐性性状，改变基因频率的速度就 慢得多 了。 即使隐性基因是致死的，而且也没有新产生的隐性突变基因来补偿，在选择压力下，隐性有害基因仍然可以在群体中保持很多世代。 例，在杂合体 Cc的后代中淘汰隐性个体 玉米中的白化基因 （ c） 隐性致死 开始时 C和 c相等 ， 频率各为 ， 即 基因型频率为 ， ， 隐性纯合体将全部死亡 此时 ， p(C)＝ 2/3， q(c)=1/3  qp下一代中 ， 基因型频率为 ccCcCC2231:31322:32 其中 1/9 的 cc个体又死亡 ， C的频率进一步提高 ， c的频率进一步降低。 假设在选择以前隐性基因频率为 q0 ， 再下一代： 000 21 RHq 若淘汰所有 aa植株，下一代 a的频率为： 000000020000001 12221qqqpqqppqpHDHq000000112211111 qqqqqqqqq再继续淘汰隐性植株： 00000022331211211 qqqqqqqqq经过 n代后： 001 nqqqn 隐性基因频率逐代下降的情况如下： → → → → → → → → → → 根据上述公式可以推算出达到某基因频率所需要的世代数 000000001111111qqqqqnqnqnqqqnqnqqqnnnnn98210 1 n若 q0=， 希望 qn＝ ,则 自然选择，适合度和选择系数 自然选择（ natural selection）  在自然状态下，对环境有较大适应能力的个体会留下较多的后代，对环境不太适应的个体会留下较少的后代。  这就是所谓的自然选择， 自然选择的结果会使群体向着更加适应环境的方向发展。 适合度 (fitness)  不同基因型的个体对环境的相对适应能力可以用适合度来度量  适合度又称为适应值 (adaptive value)或选择值 (selective value)。 适合度 (fitness)  适合度一般用 W表示，是指某种基因型的个体与其它基因型个体相比较，在相同的环境条件下 能够存活并留下后代的相对能力。  不管基因型的表现如何，只要在同样的环境下和。