第六章种群遗传与进化.ppt

第六章种群遗传与进化生态学
种群的遗传和进化概述
影响自然选择的生态因素
思考题
第一节种群的遗传和进化概述
基因库和基因频率
变异和遗传漂变
自然选择模型
两种进化动力的比较
自然选择类型
物种形成
一、基因库和基因频率
基因和等位基因
基因是带有可产生特定蛋白质遗传密码的DN***段。在二倍体生物中,由两个等位基因构成,每一等位基因来自一条同源染色体。
遗传型和表现型
个体的遗传结构叫遗传型,遗传型在个体中的表达叫表现型。
基因组和基因库
一个物种的全部遗传信息的总和则称为基因组(genome)。
种群中全部个体的所有基因的总和称为基因库(gene pool)。
基因频率: 种群中某一基因出现的频率。
设有N个二倍体个体,某一座位上的一对等位基因
为A1、A2,三种基因型的个体A1A1 、 A1A2 、 A2A2 分
别为n1 、n2和n3个。则:
基因型A1A1的频率: x=n1/N;
基因型A1A2的频率:y=n2/N;
基因型A2A2的频率:z=n3/N;
x+y+z=100%
基因型频率的计算
基因频率计算
等位基因数目:2N
A1的频率:p= (2n1+n2)/2N
A2的频率: q=(n2+2n3)/2N
p+q=1 x=p2, y=2pq, z=q2
哈文定律(Hardy-Weinberg law):指在一个巨大的、随机交配和没有干扰基因平衡因素的种群中,基因型频率将世代保持稳定不变,而且x=p2, y=2pq, z=q2。
二、变异和遗传漂变
变异(variation):个体或群体之间的形态、生理、行为和生态特征上的差异或区别,通常指遗传变异。
遗传漂变(ic drift):基因频率在小的种群里随机增减的现象。
三、自然选择模型
模型假设:
世代离散随机交配的种群;
世代始于受精卵,结束于下一次交配受精。
基因型频率按哈文比率分布:x=p2, y=2pq, z=q2。
各基因型存活率和生育率都为定值:
A1A1、 A1A2 和A2A2三种基因型的存活率分别为:l11、 l12 、l22 ,生育力:m11 、m12、m22。
模型预测:
t世代各基因型的个体数量;
各基因型个体存活到交配时的数量;
t+1世代各基因型个体总数的估算;
t+1世代A1和A2基因的总数的估算;
t+1世代基因库中A1和A2基因频率的估算。
适合度(fitness)W:某一基因型的生育力与存活率的乘积。
种群大小与基因库随时间变化的模型:
Nt+1=(pt2W11+2ptqtW12+qt2W22)Nt
Pt+1 =
(ptW11+qtW12) pt
pt2W11+2ptqtW12+qt2W22