第八章群体遗传与进化 第一节群体的遗传平衡 第二节 改变基因频率的因素 第三节生物进化学说 第四节物种的形成
第八章 群体遗传与进化 第一节 群体的遗传平衡 第二节 改变基因频率的因素 第三节 生物进化学说 第四节 物种的形成
第一节群体的遗传平衡 群体遗传学（population genetics):就是研究群 体的遗传结构及其变化规律的遗传学分支学科。它应 用数学和统计学方法研究群体中等位基因频率和基因 型频率以及影响这些频率的遗传因素
第一节 群体的遗传平衡 群体遗传学（population genetics）：就是研究群 体的遗传结构及其变化规律的遗传学分支学科。它应 用数学和统计学方法研究群体中等位基因频率和基因 型频率以及影响这些频率的遗传因素
第一节群体的遗传平衡 一、等位基因频率和基因型频率 > 群体（population)：群体遗传学研究的群体不是 一些个体的简单集合体，而是具有相互交配关系的 个体的集合体，又叫孟德尔群体(Mendelian population)。 > 基因库（gene pool)：一个群体中全部个体所拥有 的全部基因称为基因库(gene pool)
第一节 群体的遗传平衡 群体（population）：群体遗传学研究的群体不是 一些个体的简单集合体，而是具有相互交配关系的 个体的集合体 ， 又叫孟德尔群体 （ Mendelian population）。 基因库（gene pool）：一个群体中全部个体所拥有 的全部基因称为基因库（gene pool）。 一、等位基因频率和基因型频率
第一节群体的遗传平衡 一、等位基因频率和基因型频率 >基因型频率（genotype frequency)：一个群体内某种 特定基因型所占的比例。 >基因频率(gene frequency):一个群体内某特定基因 座(locus)上某种等位基因占该座位等位基因总数的比例， 即为等位基因频率或基因频率
第一节 群体的遗传平衡 基因型频率（genotype frequency）：一个群体内某种 特定基因型所占的比例。 基因频率（gene frequency）：一个群体内某特定基因 座(locus)上某种等位基因占该座位等位基因总数的比例， 即为等位基因频率或基因频率。 一、等位基因频率和基因型频率
二、哈迪一温伯格定律 随机交配(random mating):是指在一个有性繁殖的 孟德尔群体中，每一个体都可以与其相反性别的任何一 个体发生交配，且其交配频率相等，即任何一对雌雄个 体的交配都是随机的，不受其它因素的影响。这种交配 方式称为随机交配。 > 哈迪一温伯格定律(Hardy-Neinberg law):在一个 大群体中，如果没有突变、选择、迁移等因素的影响， 群体内个体间完全随机交配，则该群体的基因频率和基 因型频率代代保持不变，处于遗传平衡状态，而且只要 经过一代随机交配，就可以达到遗传平衡。又称为遗传 平衡定律(law of genetic equilibrium)
二、哈迪—温伯格定律 随机交配（random mating）：是指在一个有性繁殖的 孟德尔群体中，每一个体都可以与其相反性别的任何一 个体发生交配，且其交配频率相等，即任何一对雌雄个 体的交配都是随机的，不受其它因素的影响。这种交配 方式称为随机交配。 哈迪－温伯格定律（Hardy- Weinberg law）：在一个 大群体中，如果没有突变、选择、迁移等因素的影响， 群体内个体间完全随机交配，则该群体的基因频率和基 因型频率代代保持不变，处于遗传平衡状态，而且只要 经过一代随机交配，就可以达到遗传平衡。又称为遗传 平衡定律（law of genetic equilibrium）
以一对等位基因A-a为例。假定A、a基因频率分别是po、 qo,随机交配时，群体有3种基因型：AA、Aa、aa,其频 率分别为Do、Ho、R,。随机交配子一代的基因型频率 为： D1=p2 H=2PoQo R1=q02 子一代群体各基因的频率为： P1=D1+1/2H=Po2+1/2X2poqo=Po (Po+qo)=Po q1=R1+1/2H1=qo2+1/2×2po9o=qo(P0+qo)=q0
以一对等位基因A-a为例。假定A、a基因频率分别是p0、 q0，随机交配时，群体有3种基因型：AA、Aa、aa，其频 率分别为D0、H0、R0。随机交配子一代的基因型频率 为： D1=p0 2 H1=2p0q0 R1=q0 2 子一代群体各基因的频率为： p1 ＝D1＋1/2 H1 ＝p0 2 ＋1/2×2p0q0 ＝p0 (p0＋q0 )＝ p0 q1 ＝R1＋1/2 H1 ＝q0 2 ＋1/2×2p0q0 ＝q0 (p0＋q0 )＝ q0
定律意义 >哈迪-温伯格定律揭示了基因频率和基因型频率的规律。只 要群体内个体间进行随机交配，该群体就能够保持平衡状 态和相对稳定。 即使由于突变、选择、迁移和杂交等因素改变了群体的基 因频率和基因型频率，但只要这些因素不再继续产生作用 而进行随机交配，则群体又将达到一种新的平衡状态。 在人工控制下通过选择、杂交或人工诱变等途径，就可以 打破群体的平衡，促使生物个体发生变异，使群体（如亚 种、变种、品系或品种)的遗传特性将随之发生改变。从 而为动植物育种工作中选育新类型提供有利的条件
定律意义 哈迪–温伯格定律揭示了基因频率和基因型频率的规律。只 要群体内个体间进行随机交配，该群体就能够保持平衡状 态和相对稳定。 即使由于突变、选择、迁移和杂交等因素改变了群体的基 因频率和基因型频率，但只要这些因素不再继续产生作用 而进行随机交配，则群体又将达到一种新的平衡状态。 在人工控制下通过选择、杂交或人工诱变等途径， 就可以 打破群体的平衡，促使生物个体发生变异，使群体（如亚 种、变种、品系或品种）的遗传特性将随之发生改变。从 而为动植物育种工作中选育新类型提供有利的条件
第二节改变基因平衡的因素 一、突变 基因突变对于改变群体遗传组成有两个方面的作用。 一是能提供遗传变异的原始材料；二是会影响群体等位 基因频率。 正突变u A 反突变v
第二节 改变基因平衡的因素 一、突变 基因突变对于改变群体遗传组成有两个方面的作用。 一是能提供遗传变异的原始材料；二是会影响群体等位 基因频率。 正突变 u 反突变 v A a
设一对等位基因A和a,其原始频率分别为po和qo,假设每一 代A,a的突变（正突变）速率为u,a→A的突变（反突变) 速率为v,经过突变，下一代a基因的频率q为： q1=up0+(qo一Vqo) 上式说明，经过一代突变后，a基因频率由正突变增加部分 (up0)和反突变后剩余部分(qo一Vq0)两部分组成。于是， a基因频率的变化量为： △q=q1-q0=[up0+(qo一Vqo]-qo=up0-Vq0
设一对等位基因A和a，其原始频率分别为p0和q0，假设每一 代A→ a的突变（正突变）速率为u，a→ A的突变（反突变） 速率为v，经过突变，下一代a基因的频率q1为： q1 ＝up0＋(q0－vq0 ) 上式说明，经过一代突变后，a基因频率由正突变增加部分 （up0）和反突变后剩余部分（q0－vq0）两部分组成。于是， a基因频率的变化量为： △q=q1－q0 ＝[up0＋(q0－vq0 )]－q0 ＝up0－vq0
经过若千代后，就有可能使正突变量和反突变量相等，即up =Vq,群体处于新的平衡状态，基因频率不再发生变化， △q=0。这时，基因频率为： up=vq=v(1-p) q=u/(v+u) p=v/(v+u)
经过若干代后，就有可能使正突变量和反突变量相等，即up ＝vq，群体处于新的平衡状态，基因频率不再发生变化， △q=0。这时，基因频率为： up＝vq＝v (1－p) q = u / (v + u) p = v / ( v + u)