第二节遗传多样性.ppt

遗遗 传传 多多 样样 性性 概述概述Genetic Diversity Contents 景观破碎化对千岛湖黄连木复合种群遗传多样性景观破碎化对千岛湖黄连木复合种群遗传多样性 及空间遗传结构的影响及空间遗传结构的影响 研究遗传多样性的意义研究遗传多样性的意义 遗传多样性检测方法遗传多样性检测方法 遗传多样性的起源及影响因素遗传多样性的起源及影响因素 基本概念及含义基本概念及含义遗遗传传多多样样性性一、遗传多样性基本概念及含义一、遗传多样性基本概念及含义v广义的概念 地球上生物所携带的各种遗传信息总和这些遗传信息储存在生物个体的基因中，因此，遗传多样性就是生物遗传基因的多样性任何一个物种或生物个体都保存着大量的遗传基因，因此，可被看作是一个基因库v狭义的概念 生物种内基因的变化，包括种内显著不同的种群之间以及同一种群内的遗传变异，此外，遗传多样性可以表现为多个层次上，如分子，细胞，个体等在自然界中，对于绝大多数有性生殖物种而言，种群内的个体之间往往没有完全一致的基因型，而种群就是由这些具有不同遗传结构的多个个体组成的1 1、遗传多样性的概念、遗传多样性的概念2 2、遗传多样性的含义：、遗传多样性的含义：（（1 1）遗传多样性是指）遗传多样性是指生物种内生物种内的遗传变异。

的遗传变异 群体内的个体间变异、群体间变异、品种群体内的个体间变异、群体间变异、品种间变异间变异…………等等，研究对象均为同一等等，研究对象均为同一““种种” ” 2 2）遗传多样性是指种内）遗传多样性是指种内可遗传可遗传的变异，不包的变异，不包含由于环境和发育引起的变化（可塑型表型）含由于环境和发育引起的变化（可塑型表型）一、遗传多样性基本概念及含义一、遗传多样性基本概念及含义（（3 3）遗传多样性的表现是多层次的遗传多样性的表现是多层次的Ø表型表型的多态（形态、生理等性状）的多态（形态、生理等性状）Ø染色体染色体的多态（染色体的变异）的多态（染色体的变异）Ø蛋白质蛋白质的多态（同工酶的多态（同工酶、、等位酶等等位酶等））Ø基因基因的多态（复等位基因）的多态（复等位基因） 2 2、遗传多样性的含义：、遗传多样性的含义：一、遗传多样性基本概念及含义一、遗传多样性基本概念及含义DNAmRNA蛋白质（酶）蛋白质（酶）细胞细胞组织组织器官器官个体个体形态学变异形态学变异生理、代谢生理、代谢习性习性本能本能人脸部特征、肤色、人脸部特征、肤色、体型等体型等同一种鸟筑巢不同同一种鸟筑巢不同不同的猫喜欢捕不同的猫喜欢捕不同的鼠类不同的鼠类种子蛋白多样性种子蛋白多样性抗寒抗寒 抗旱能力不同抗旱能力不同生长速度生长速度2 2、遗传多样性的含义：、遗传多样性的含义：一、遗传多样性基本概念及含义一、遗传多样性基本概念及含义1 1、起源：归根结底是遗传物质的改变、起源：归根结底是遗传物质的改变 （（1 1））染色体畸变染色体畸变：染色体数目和结构的改变。

染色体数目和结构的改变 数目：整倍性和非整倍性数目：整倍性和非整倍性 结构：缺失、重复、倒位、易位结构：缺失、重复、倒位、易位二、遗传多样性的起源及其影响因素二、遗传多样性的起源及其影响因素（（2 2））基因突变基因突变：基因位点内核苷酸的改变基因位点内核苷酸的改变[ [碱基替换碱基替换] ]（3）重组重组：有性生殖条件下，亲本基因组之间新的组合有性生殖条件下，亲本基因组之间新的组合2 2、影响遗传多样性因素、影响遗传多样性因素 （（2 2）基因流）基因流 （（1 1）遗传变异：突变、重组）遗传变异：突变、重组（（3 3）遗传漂变）遗传漂变（（4 4）自然选择）自然选择个体遗传基因个体遗传基因群体遗传结构群体遗传结构二、遗传多样性的起源及其影响因素二、遗传多样性的起源及其影响因素多样性减少多样性减少遗传分异增加遗传分异增加遗传漂变，自然选择遗传漂变，自然选择基因流基因流多样性增加多样性增加遗传分异减少遗传分异减少 1 1、遗传多样性的检测方法、遗传多样性的检测方法 （（1 1））表型分析表型分析：形态学水平：形态学水平 （（2 2））核型分析核型分析：染色体水平：染色体水平 （（3 3））等位酶分析等位酶分析：： （（4 4））DNADNA分析分析：：分子水平分子水平三、遗传多样性的检测方法及相关变量三、遗传多样性的检测方法及相关变量遗传多样性的表型分析遗传多样性的表型分析0.54747.90.52043.0三、遗传多样性的检测方法及相关变量三、遗传多样性的检测方法及相关变量三、遗传多样性的检测方法及相关变量三、遗传多样性的检测方法及相关变量三、遗传多样性的检测方法及相关变量三、遗传多样性的检测方法及相关变量三、遗传多样性的检测方法及相关变量三、遗传多样性的检测方法及相关变量2 2、遗传多样性的相关变量、遗传多样性的相关变量u 统计量统计量等位基因数（等位基因数（A）、期望杂合度（）、期望杂合度（He）、观察杂合度（）、观察杂合度（Ho）、）、近交系数（近交系数（FIS）、）、遗传分化系数遗传分化系数（（FST或或Gst）、）、基因流基因流（（Nm））多态性位点数多态性位点数 Np、多态性位点百分率、多态性位点百分率 PPB、观测等位基因数、观测等位基因数 Na有效等位基因数有效等位基因数 Ne、、Nei’s 基因多样性指数基因多样性指数 h、、Shannon信息指数信息指数 I。

u 常用软件常用软件Popgene、、GenAIEx、、SPAGeDi、、Structure、、HP-Rare、、FSTAT、、Cervus. u 常规检验常规检验连锁不平衡检测、哑基因（连锁不平衡检测、哑基因（null alleles）检测、）检测、Hardy-Weinberg检测检测Mantel 检验、异质性检验、空间遗传强度统计、及主成分分析（检验、异质性检验、空间遗传强度统计、及主成分分析（PCA））四、四、 研究遗传多样性的意义研究遗传多样性的意义 例如，大熊猫例如，大熊猫(Ailuropoda melanoleuca) 数量稀少、分布区数量稀少、分布区狭窄且相互隔离、食物单调、生殖力低下，面临灭绝大熊猫群体狭窄且相互隔离、食物单调、生殖力低下，面临灭绝大熊猫群体被隔离为被隔离为30多个小群体，每个群体数目不到多个小群体，每个群体数目不到50头，有些少于头，有些少于10头，头，这种情形会导致遗传漂变、近交的不利后果这种情形会导致遗传漂变、近交的不利后果 宿兵等（宿兵等（1994）检测来自）检测来自8个山系的个山系的12只大熊猫的只大熊猫的36种血液同种血液同工酶。

工酶在检测的在检测的40多个遗传位点上，多个遗传位点上，39个位点表现为单态（只有一个位点表现为单态（只有一个等位基因），一个位点有两个等位基因，遗传多样性水平极低个等位基因），一个位点有两个等位基因，遗传多样性水平极低1 1、有助于进一步探讨生物进化的历史和适应潜力、有助于进一步探讨生物进化的历史和适应潜力2 2、有助于推动保护生物学研究、有助于推动保护生物学研究 生物多样性保护的关键之一就是保护物种的遗传多样性或进化潜生物多样性保护的关键之一就是保护物种的遗传多样性或进化潜力只有掌握物种多样性水平高低及群体的遗传结构，才能制定有效只有掌握物种多样性水平高低及群体的遗传结构，才能制定有效的保护策略和措施的保护策略和措施否则，任何物种水平上的保护生物学活动都可能否则，任何物种水平上的保护生物学活动都可能成效不大成效不大 在濒危物种，尤其是高度特化的单型种的研究和保护中，必须充在濒危物种，尤其是高度特化的单型种的研究和保护中，必须充分重视物种的遗传多样性和群体遗传结构分重视物种的遗传多样性和群体遗传结构四、四、 研究遗传多样性的意义研究遗传多样性的意义3 3、有助于生物资源的保存和利用。

有助于生物资源的保存和利用 在农业生产中，由于强调高产品种的推广和外来品种的引进，已在农业生产中，由于强调高产品种的推广和外来品种的引进，已导致不少地方品种和类型被丢失在我国小麦生产上起重要作用的品导致不少地方品种和类型被丢失在我国小麦生产上起重要作用的品种从种从50年代的年代的623个减少到个减少到80年代的年代的472个，我国优良的九斤黄鸡、个，我国优良的九斤黄鸡、定县猪已经灭绝定县猪已经灭绝 四、四、 研究遗传多样性的意义研究遗传多样性的意义。