群体遗传与进化

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第11章-------群体遗传与进化

伯格定律，就可以判断这是否是一个平衡群体。 3、对复等位基因进行分析。 4、在x连锁等位基因分析中的应用
第二节影响遗传平衡定律的因素
当前述遗传平衡条件得不到满足时，均会导致群体遗传结构改变，并从而导致生物群体演变与进化。
在这些因素中，突变和选择是主要的，遗传漂变和迁移也有一定的作用。
1 无突变
突变
2 无选择
选择
3 大群体
遗传漂变
4
无基因掺入
迁移
一、突变
1. 突变对群体遗传组成的作用：为自然选择提供原始材料；突变能够直接导致群体基因频率改变。 2. 突变压：突变压(mutation pressure)：因基因突
变而产生的基因频率变化趋势。
正反突变压
正反突变压：
在没有其他因素影响时：设某一世代中，一对等位基因A, a的频率分别为 P(A)=p, P(a)=q；
Aa
H' H=H'/N
生物群体中，一对等位基因
(A, a)位于常染色体上，三
aa
种基因型的频率如下表所示：
Q' Q=Q'/N
N
1
基因频率：一个群体内某特定基因座位(locus)上某种等位基因占该座位等位基因总数的比例，也称为等位基因频率。常用p、q表示。且 P+q=1
在一个个体数为N的二倍体生物群体中，一对等位基因(A, a)共有2N个基因座位，两种基因的频率如下表所示：
等位基因基因座数
基因频率
A
2P'+H' p=(2P'+H')/2N P+½H
a
2Q'+H' q=(2Q'+H')/2N Q+½H

遗传学第十四章群体遗传与进化13.5 习题

第十四章群体遗传与进化一、填空题1、一个由可以相互交配的个体组成的群体叫，一个群体所有个体所有基因的总和构成该群体的。

2、理想群体是指，，，和的群体。

3、在随机交配的条件下，遗传不平衡的群体只要即可以达到遗传平衡。

4、遗传平衡群体是指和世代保持不变的群体。

5、某遗传病患者100人，育有子女25人；患者同胞420人，育有子女525人。

则患者的适合度为，选择系数是。

6、Hardy-Weinberg定律认为，在（）在大群体中，如果没有其他因素的干扰，各世代间的（）频率保持不变。

在任何一个大群体内，不论初始的基因型频率如何，只要经过（），群体就可以达到（）。

7、假设羊的毛色遗传由一对基因控制，黑色（B）完全显性于白色（b），现在一个羊群中白毛和黑毛的基因频率各占一半，如果对白色个体进行完全选择，当经过（）代选择才能使群体的b基因频率（%）下降到20%左右。

8、在一个遗传平衡的植物群体中，红花植株占51%，已知红花（R）对白花（r）为显性，该群体中红花基因的频率为（），白花基因的频率为（），群体中基因型RR的频率为（），基因型Rr的频率为（），基因型rr的频率为（）。

9、在一个随机交配的大群体中，隐性基因a的频率g=0.6。

在自交繁殖过程中，每一代都将隐性个体全部淘汰。

5代以后，群体中a的频率为（）。

经过（）代的连续选择才能将隐性基因a的频率降低到0.05左右。

10、人类的MN血型由LM和LN这一基因控制，共显性遗传。

在某城市随机抽样调查1820人的MN血型分布状况，结果如下：M型420人，MN型672人，N型708人。

在该人群中，LM基因的频率为（），LN基因的频率为（）。

11、在一个金鱼草随机交配的平衡群体中，有16%的植株是隐性白花个体，该群体中显性红花纯合体的比例为（），粉红色杂合体的比例为（）。

（红色对白色是不完全显性）12、对于显性不利基因的选择，要使某显性基因频率从0.5降至0需经（）代的选择。

第7章群体遗传与进化

四、迁秱（transference）
1、概念：是指在一个大群体内，由于每代有一部分个体新迁入，导致其群体基因频率变化癿现象。设：一个大群体内，每代有部分个体新迁入，其迁入率为m。则1 – m为原有个体比率。令：迁入个体某基因癿频率为qm，原有个体癿同一基因癿频率为q0 二者混合后群体内等位基因癿频率q1将为： q1 = mqm + (1 – m)q0 = m(qm – q0) + q0 一代迁入引起基因频率变化（ △q ）则为 △q = q1 – q0 = m(qm – q0) + q0 – q0 = m(qm – q0) ∴ 在有迁入个体癿群体内，基因频率癿变化率等于迁入率同迁入个体基因频率不原来基因群体频率差数癿乘积。
q0 • 经过n代淘汰后，隐性基因频率为 qn＝ 1 nq 0
• q0为选择前隐性基因a癿频率，即
选择前群体中隐性个体数 q0 选择前群体的个体总数
• 当a基因频率从q0减少至qn时，所需要癿世代数
qn q0 1 nq0
┆
n 1 1 q n q0
2、适合度和选择系数
（1）特定基因型癿适合度(fitness，f )：指具有该基因型癿个体在一定环境下癿相对繁殖率。 • 将具有最高繁殖率基因型癿适合度定为1，以其他基因型不乊相比较癿相对值作为它们癿适合度。一个群体癿适合度等于群体内全部个体适合度癿平均值。
• 从上式可以看出，选择对改变基因频率癿作用丌仅不选择系数 s 有兲，还随初始基因频率癿ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ大小而丌同。如果选择系数丌变，基因癿初始频率越接近0. 5，选择造成癿基因频率改变量越大，而当q很小时，分母1-sq2可规为1，这样选 q sq 2 (1 q) 择引起癿q癿改变可以近似地表示为：可见q值很小时，△q很小，因此难以将隐性基因淘汰干净。

基因组分子进化与群体遗传学

基因组的分子进化与群体遗传学本文首先从两个方面介绍基因组的分子进化：第一是基因组的图景，集中于塑造在各种各样的基因组特征中观察到的模式的进化过程，例如非编码DNA进化、基因的突变速率和重组速率、密码子选择和基因密度；第二是功能序列进化的概览。

最后展望了群体遗传学的发展和应用前景。

1 非编码DNA的进化大部分真核基因组是非编码的，如果有区别的话，研究这种基因做什么应该引起可观的兴趣。

物种之间或内部的进化对比为最简单的假设提供强有力的检验：非编码DNA正在随机地突变且受单独漂移的支配。

Ludwig提供了这个领域的清晰概览[1]，并安排非编码序列面临大量的进化约束的证据，这种约束对过去观察到的变化产生影响。

功能非编码DNA(ncDNA)由顺式作用元件如增强子、核心启动子、基体或脚手架附着区、绝缘子和沉默子组成。

真核DNA包裹在核小体和其它结构蛋白组件周围，且被调控蛋白高度修饰。

ncDNA调节核蛋白相互作用，为结合蛋白的物理定位和其它结合动力学充当一种模板。

非编码区域的种间特异性的序列对比揭示了保守特征，它们中的许多可能是顺式作用元件。

尽管选择约束的明显暗示，顺式元件的结构和序列随时间而变化，有时甚至在表达模式保守的情况下，更是戏剧性地如此。

因此，基因表达的功能性保守在保证相关顺式调控因子的进化保护上是不充分的。

一些研究表明，在染色质组织和转录调控相关的调控序列比蛋白编码序列占据许多更大的基因组序列片段。

一个基因能够拥有许多增强子为了保证适当的活化以响应不同的时间的或空间的暗示。

顺式作用元件与它们的核心启动子在序列特异性和定位特异性上一起进化以实现最好的可能的功能表现。

1.1 由功能约束保护大的ncDNA序列的比较研究表明，保守区域分散于快速分叉的片段，且甚至在300~450百万年的进化后，保守是明显的。

高度保守区域的密度和块长度随进化距离的增加而减少。

ncDNA上保守的点状模式的解释由分子进化的原则指导，该原则首先由Kimura提出[2]，即“功能上不太重要的分子或部分分子不更重要的分子演变地更快。

遗传学网课第十四章群体遗传与进化

第十四章群体遗传与进化1、填空题1、一个由可以相互交配的个体组成的群体叫__，一个群体所有个体所有基因的总和构2、理想群体是指_ 的群体。

3、在随机交配的条件下，遗传不平衡的群体只要_ 即可以达到遗传平衡。

4、遗传平衡群体是指_ _和_世代保持不变的群体。

5、某遗传病患者100人，育有子女25人;患者同胞420人，育有子女525人。

则患者的适合度为___ _, 选择系数是__6 Hardy-Weinberg定律认为，在( )在大群体中，如果没有其他因素的干扰，各世代间的( )频率保持不变。

在任何一一个大群体内，不论切始的基因型频率如何，只要经过()，群体就可以达到( )。

7假设羊的毛色遗传由一对基因控制，黑色(B) 完全显性于白色(b) ，现在一一个半群中白毛和黑毛的基因频率各占一半，如果对白色个体进行完全选择，当经过( )代选择才能使群体的b基因频率(%)下降到20%左右。

8、在一一个遗传平衡的植物群体中，红花植株占51%，已知红花(R) 对白花(r) 为显性，该群体中红花基因的频率为( )，白花基因的频率为( C 了群体中基因型RR的频率为()，基因型Rr的频率为基因型rr的频率为9、在一个随机交配的大群体中，隐性基因a的频率g=0.6。

在自交繁殖过程中，每- -代都将隐性个体全部淘汰。

5代以后，群体中a的频率为( )。

经过( )代的连续选择才能将隐性基因a的频率降低到0.05左右。

10人类的MN血型由LM和LN这一基因控制，共显性遗传在某城市随机抽样调查1820人的MN血型分布状况，结果如下: M型420人，MN型672人，N型708人。

在该人群中，LM基因的频率为()，LN基因的频率为()。

11、在一个金鱼草随机交配的平衡群体中，有16%的植株是隐性白花个体，该群体中显性红花纯合体的比例为( )，粉红色杂合体的比例为( )。

(红色对白色是不完全显性》12对于显性不利基因的选择，要使某显性基因频率从0.5降至0需经( )代的选择。

高一必修一生物知识点高一生物遗传与进化知识点

高一必修一生物知识点高一生物遗传与进化知识点
高一生物必修一生物遗传与进化知识点主要包括以下内容：
1. 生物多样性：介绍生物的分类方法、分类原则和分类体系。

2. 遗传基础：介绍DNA的结构和功能，遗传物质的特性以及遗传的基本规律，包括分离定律、自由组合定律和单倍体性等。

3. 变异与进化：介绍变异的原因和类型，以及进化的基本概念和进化的证据。

4. 群体遗传学：介绍遗传平衡、迁移、突变和随机效应等群体遗传学的基本原理。

5. 分子遗传学：介绍基因的结构和功能，基因的表达调控以及遗传信息的传递与转化。

6. 生物进化：介绍进化的机制和模式，包括自然选择、适应性放大、地理分隔和基因
突变等。

7. 人类的起源和进化：介绍人类起源的理论和证据，以及人类进化过程中的各个阶段
和关键事件。

8. 生物技术与人类生活：介绍基因工程技术、克隆技术和生物安全等生物技术对人类
生活的影响和应用。

以上就是高一生物必修一生物遗传与进化的主要知识点。

需要注意的是，具体的教学
内容可能会因学校和教材的不同而有所调整和补充。

细胞的群体遗传与进化

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药物研发：针对特定疾病，开发更有效的药物
细胞移植：将健康的细胞移植到患者体内，治疗疾病
选育抗病、抗虫、抗除草剂的作物品种提高作物产量和品质开发新型农业生物技术，如基因编辑、合成生物学等研究植物与微生物的相互作用，提高土壤肥力和环境保护
生物制药：利用细胞进化原理，改进药物生产工艺环境保护：利用细胞进化原理，开发环保技术农业科技：利用细胞进化原理，改良作物品种医疗健康：利用细胞进化原理，提高疾病治疗效果
基因突变：基因突变为细胞进化提供原材料
自然选择：适应环境的细胞得以生存和繁殖
遗传漂变：随机的基因变化影响细胞进化方向
细胞间的相互作用：细胞间的竞争、合作和交流影响细胞进
化
细胞进化的模式：突变、选择、漂变、迁移等
突变率：细胞内基因突变的频率和类型
选择压力：环境对细胞进化的影响和作用
漂变：细胞群体中基因频率的随机变化
实例：达尔文的雀鸟进化实验，展示了自然选择对生物种群的适应性进化的影响
细胞进化机制
基因突变：基因突变是细胞进化的重要证据，它可以导致生物体的性状改变。自然选择：自然选择是细胞进化的另一个重要证据，它可以导致生物体的性状适应环境变化。物种形成：物种形成是细胞进化的直接证据，它可以导致生物体的性状分化。生物化石：生物化石是细胞进化的重要证据，它可以证明生物体的历史演变。
系
细胞进化导致生物多样性的产生
细胞进化与生物适应性有关，影响生物对环境的适应能力
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细胞进化影响生物的形态、生理和生态特性
细胞进化与生物的繁殖和遗传有关，影响生物的繁殖方式和遗传特性

生物进化中的群体遗传与合作进化

生物进化中的群体遗传与合作进化生物进化是指物种随着时间的推移而适应环境变化的过程。

在这个过程中，群体遗传和合作进化起着至关重要的作用。

本文将探讨群体遗传和合作进化的关系以及对生物进化的影响。

一、群体遗传与进化的关系群体遗传是指在群体中的遗传变异和演化的现象。

物种内个体之间遗传信息的交流和传递，对整个种群的进化产生了影响。

群体遗传的核心理论是基因频率的演化，即基因的频率如何随时间的推移而改变。

种群的基因频率取决于突变、基因漂移、选择等因素。

群体遗传与进化之间的关系密不可分。

通过遗传信息的交流和传递，种群内的遗传变异得以扩散。

遗传变异为进化提供了基础，使得物种可以适应环境的变化。

二、合作进化和群体遗传合作进化指的是物种内个体通过与他人合作来获益的现象。

在进化的过程中，一些物种通过合作行为提高了其生存和繁殖的成功率。

合作行为在生物界广泛存在，例如食物共享、警戒行为和捕猎合作等。

合作进化的基础是群体遗传。

合作行为的演化并不是由于个体的利益，而是由于群体内个体的遗传关系。

亲属选择理论认为，个体通过与亲属合作可以传递更多的基因给后代，从而提高自己的遗传成功率。

三、合作进化的策略与机制合作进化中存在多种策略和机制。

其中最为经典的是“哈密顿规则”，即亲属选择行为的演化取决于亲属关系的紧密程度以及合作产生的利益。

此外，群体选择也是促使合作行为演化的重要因素之一。

在有限资源的环境中，个体通过合作可以增加整个种群的生存和繁殖成功率。

因此，合作行为会在种群中得到选择和传递。

四、合作进化的实际案例合作进化在生物界有许多实际案例。

例如，蜜蜂的集体防御行为、狮子的合作捕猎行为以及人类的社会合作等都是合作进化的典型例子。

这些合作行为的演化研究表明，群体遗传在合作进化中起着重要的作用。

通过群体内基因频率的演化，合作行为得到了更加有效的传递和延续。

五、结论在生物进化中，群体遗传和合作进化是相互依存的。

群体遗传为进化提供了物质基础，而合作进化通过群体遗传的机制实现了个体间的合作行为。

群体遗传和进化[精品ppt课件]

2. 影响遗传平衡的因素：选择突变迁移遗传漂变
2.1 选择
自然选择(natural selection)：自然界对于生物的选择
作用。具有某些性状的个体对于自然环境有
较大的适应力从而留下较多的后代，使群体
向更适应于环境的方向发展。人工选择(artificial selection)：人为地选择对人类有利的变异，并使这些变异累积和加强以形成新品种的过程。
发生变化,又称为遗传平衡定律(law of
genetic equilibrium)。
1.1 一对等位基因的遗传平衡公式
F1配子 A (p) a (q) A (p) AA (p2 ) Aa (pq) a (q) Aa (pq) aa (q2 )
在平衡群体F2中：p2+2pq+q2 =1;
D= p2;
例1. 在一个平衡群体中，已知隐性纯合个体aa的比例为0.09，求AA和Aa的基因型频率。解：q2=0.09, 故q=0.3, p=1-q=1-0.3=0.7 AA=p2=0.49; Aa=2pq=2x0.3x0.7=0.42
例2. 在一个平衡群体中，已知显性个体的比例为
0.19，求AA，Aa和aa的基因型频率。
示某一基因型在群体中不利于生存的程度，
用S表示，S=1-W。对于隐性致死基因的纯
合子，它的W=0，S=1-W=1，即全部被淘
汰。
2.1.1 对隐性纯合体(aa)不利的选择作用
AA 起始频率 p2 Aa 2pq 1 2pq aa q2 1-S (1-S)q2 合计 1 1-Sq2 1 q(1-Sq)/ (1-Sq2) 基因a频率 q
解：AA+Aa=0.19，故aa=0.81, q=0.9, p=0.1

遗传学经典课件第13章群体遗传和进化

在没有自然选择等因素的干扰下，只考虑突变对基因频率的影响
只考虑正突变：设fA=p， f（A→a）=U Pn=p0(1-U)n A的频率最终减为0，但速率很慢
突变对群体中基因频率的影响
突变对群体中基因频率的影响
正向突变和回复突变同时存在时：设fA=p=1-q，fa=q；f（A→a）=U， f （a → A） =V。突变有pU=(1-q)U,回复突变有qV 当(1-q)U=qV时,处于平衡状态,此时: q=U/(U+V) 即只有突变时,基因频率有突变率和回复突变率决定.
p2(1-s)
2pq(1-s)
q2
1-sp(2-p)
选择后的相对频率
p2(1-s) 1-sp(2-p)
2pq(1-s) 1-sp(2-p)
q2 1-sp(2-p)
1
选择后的 A 的频率：自然选择造成的a基因的频率改变：
突变和选择对基因频率的共同影响
隐性基因的频率
突变(1-q)U，回复突变率qV 选择sq2(1-q)
Hardy-Weinberg equilibrium
遗传平衡定律
在一个大群体中，如果满足条件①无限大的群体②随机交配③无突变④无自然选择和迁移漂变。即群体中各基因型的比例可从一代到另一代保持不变。
1
这样的群体称为理想群体，平衡群体。隐性变异不会因显性基因的遮盖而消失。
2
遗传平衡定律
群体中有3种基因型AA 、Aa 、aa，假设起始频率为0.1、0.2、0.7
04
平衡群体的性质
平衡群体的性质
平衡定律的推广
（一）复等位基因的平衡如：人血型决定基因有IA、IB、I三个，其基因型频率分别为p、q、r。 p+q+r=1。某基因的频率是其纯合体频率加上含有该基因的全部杂合体频率的½。

动物进化中的群体遗传结构

动物进化中的群体遗传结构动物进化过程中，群体遗传结构起着重要的作用。

群体遗传结构是指种群内个体的基因频率分布和基因型组合的模式，它是个体遗传特征的总和。

本文将从群体遗传的定义、进化机制和进化推动因素等方面探讨动物进化中的群体遗传结构。

一、群体遗传结构概述群体遗传结构是群体内基因频率的分布模式，它反映了种群内基因型的组成。

群体遗传结构是动物进化的基础，决定了个体之间的基因差异和种群的适应性。

群体遗传结构主要由基因频率和基因型组合构成。

基因频率是指某一基因型在种群中的频率，可以用基因频率表或位点频率图来表示。

基因型组合是指同一位点上两个等位基因的组合，包括纯合子和杂合子。

二、群体遗传进化机制1. 自然选择自然选择是指在自然环境中适应优秀的个体能够更好地生存和繁殖，从而使有利基因在种群中逐渐增加的过程。

在自然选择的作用下，适应性强的个体的基因频率逐渐占据主导地位，从而改变群体遗传结构。

2. 遗传漂变遗传漂变是指长时间内随机的基因频率变化。

在小种群中，由于基因频率的偶然性变化（例如突变、迁入/迁出的影响），群体遗传结构可能发生显著变化。

3. 基因流动基因流动是指个体之间基因的交流和迁移。

一方面，个体的迁入和迁出使得群体之间的基因频率发生变化，另一方面，基因的交流也促进了群体间的遗传交流，从而影响群体遗传结构的形成和演变。

4. 突变突变是指DNA序列的突发和改变，它是遗传信息的一种变异方式。

突变可以引起基因型的变化，从而影响群体遗传结构的形成和演化。

三、群体遗传结构的进化推动因素1. 环境因素环境是动物进化的重要推动因素之一。

环境的改变会导致种群中个体的生存条件发生变化，从而选择出更适应新环境的基因型，引起群体遗传结构的变化。

2. 地理隔离地理隔离可以导致种群之间的隔离和断绝基因交流，从而引起种群之间遗传结构的分化。

地理隔离是动物进化中形成新物种的重要因素之一。

3. 遗传漂变遗传漂变是动物进化中的随机因素，由于偶然性变化的累积作用，导致群体遗传结构的改变。

第二十章群体与进化遗传分析

第⼆⼗章群体与进化遗传分析第20章群体与进化遗传分析学习要点：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。

§1 群体的遗传结构孟德尔群体与基因库群体的基因频率与基因型频率⼀、孟德尔群体和基因库1. 孟德尔群体(- population):有相互交配关系、能⾃由进⾏基因交流的同种⽣物个体的总和。

-最⼤的孟德尔群体就是⼀个物种。

2. 基因库(gene pool)：⼀个群体内全部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：P479MN⾎型在中国⼈中的分布某⼈群中MN⾎型的基因型频率§2 Hardy-Weinberg定律Hardy-Weinberg定律的内容平衡群体的基本特征及其应⽤复等位基因的遗传平衡伴性基因的遗传平衡⼀、Hardy-Weinberg定律的内容在⼀个⼤的随机交配的群体中，假定没有选择、突变、迁移和遗传漂变的发⽣，则基因频率和基因型频率在世代间保持不变，⼜称基因平衡定律（law of genetic equilibrium)。