4、 固定指数（Gst）： Wright提出
针对特定的基因位点，等位基因频率在不同地区的种群 之间的分化程度。
具体表示为:
Gst=s2p/p(1-p)
其中Gst表示固定指数，s2p 各群体之间方差，p表示整个 群体中基因的平均频率。
七、遗传多样性的丧失与维持
1、丧失的原因：
（1）宏观原因：
生态破坏、生境破碎化、
河套大学农牧与生化工程学院
家 畜 遗 传 育 种
汪长寿
changshouwang2008@
学高为师 身正为范
第三章 动物群体的遗传
第四节 遗传多样性
河套大学农牧与生化工程学院
提问
1.遗传多样性? 2.基因多样性包括那些水平上的遗传 变异?
复习提问
1.基因频率的计算? 2.基因型频率? 3.那几种情况下用什么样的计算方法？
澳大利亚土著人
④人类影响导致的生境破碎
0.69
表 不同受粉方式对于植物遗传多样性的影响 类别 自花受粉 虫媒杂交 P 0.42 0.50 A 1.69 1.99 H 0.12 0.17 Gst 0.51 0.20
风媒杂交
0.66
2.40
0.16
0.10
人为影响造成热带雨林生境的破碎化
（2）自然种群的空间遗传结构特点
OrderofAmalgamation(distancesarenon-monotonic)
2
1
0 E U M X B S L Y
欧亚大陆水青冈遗传距离聚类图 Dendrogram based on the genetic distance of the Eurasian Beeches
五、检测遗传多样性的主要方法
基因的多态（复等位基因）
（3）遗传多样性是指种内可遗传的变异，不包 含由于环境和发育引起的变化。
“塑性”表现型
二、遗传多样性的起源及其影响因素
1、起源：归根结蒂是遗传物质的改变 （1）染色体畸变：染色体数目和结构的改变。
数目：整倍性和非整倍性
结构：缺失、重复、倒位、易位
染色体结构的变异
缺失
遗传漂变，自然选择
多样性增加 遗传分异减少
大熊猫
脂松和陶松 银杉
（ 二）有助于生物资源的保存和利用
中国黄牛
红花 大麦
（三）有助于制定物种保护的取样策略 对拟南芥和刚松保护时采取的取样策略
P 拟南芥 刚松 0.165 0.966 He 0.061 0.170 Gst 61.6% 1.1%
（四）探讨物种之间或种内居群之间亲源关系
中国水青冈及与欧洲水青冈的遗传距离比较 TABLE Comparison of the genetic distance in Eurasian beeches 水青冈树种 米心水青冈 F. engleriana 巴山水青冈 F. pashanica 欧洲水青冈 F. sylvatica 亮叶水青冈 F. lucida 米心水青冈 F. engleriana 巴山水青冈 F. pashanica
个体间遗传基因和群体间遗传结构的差异
遗传多样性最直接的表达是遗传变异性的高低及其分
布格局
2、遗传多样性的含义：
（1）遗传多样性是指生物种内的遗传变异。
群体内的个体间变异、群体间变异、品种间 变异……等等，
研究对象均为同一“种”
（2）遗传多样性的表现是多层次的。 表型的多态（形态、生理等性状） 染色体的多态（染色体的变异） 蛋白质的多态（同工酶、等位酶等）
对于一随机交配的种群，设xi代表一个位点上第i个等位基 因频率, 这个位点上的异合子性 (ｈ) 为：
ｈ＝1-Σxi2 i=1
这里m是等位基因数， 平均异合子性即（遗传多样性H）则是所有基因位点的平 均值。
m
3、遗传距离
特定的群体间遗传的分化程度
D＝-LnI,
I＝Pxy/(PxPy)1/2
其中，Pxy＝Σxiyi, Px＝Σxi2, Py＝Σyi2。
F1 子代 基因型频率： AA=p2
F 父 本 配 子
A(p) AA (p*p) Aa (p*q)
Aa=2pq aa=q2 基因频率：
a(q)
Aa (p*q)
aa (q*q)
A: p2+1/2*2pq= p a: q2+1/2*2pq=q
基因型频率和基因频率在上下代之间没有发生变化。
2、遗传杂合性（异合子性）
（1）表型分析：形态学水平 （2）核型分析：染色体水平
（3）等位酶分析：
（4）DNA分析：
分子水平
遗传多样性的表型分析
0.547
0.520
47.9
43.0
BACK
BACK
六、 遗传多样性的测度方法与指标
（一）多态基因位点的比例 （二）特定等位基因的频率变化
遗传杂合性
遗传距离
遗传固定指数
1、基因频率和基因型频率的换算
0.376
0.200
0.303
0.422
0.463
0.418
Te igm r 4ab r Dr f e aa o V ls r e a i U et daguc t o n ih p- r per i w e i o n d g r E e dae u a it ns c ns c d i l
4
3
①小尺度遗传变异 小种群和隔离种群：遗传漂变、基因流和选择压力等影响， 导致小种群和隔离种群的种群内遗传变异降低，种群间遗传 变异升高。 大种群和非孤立种群：大多数的遗传变异发生在种群之内。 ②大尺度遗传变异 在地理分布区边缘的种群没有处于分布中心的种群多样化高。
四、遗传多样性研究的意义
（一）有助于探讨生物进化的历史和适应潜力
由于抽样误差引起基因频率的随机波动现象。
7、基因流（ Gene flow）：在生物体不同个体之间或不
同居群之间存在的基因流动现象。
遗传多样性?
第三章 动物群体的遗传
第四节 遗传多样性
1、遗传多样性的概念和科学含义
2、遗传多样性的起源及其影响因素
3、遗传多样性的时空格局
4、研究遗传多样性的意义
5、遗传多样性的检测方法
大气污染和气温升高等
环境胁迫均会限制或减少动、植物的种群数 量 ，进而影响遗传多样性。
（2）物种本身： 近交：在个体有限的小群体中即使交配是随机的，但
近亲间的交配也是不可避免的，并且群体越小机会越多。
遗传漂变：由于群体较小和偶然事件而造成基因频率 随机波动。
2、 遗传多样性的维持
基因流
多样性减少 遗传分异增加
回 顾
遗传多样性学习所涉及的几个遗传学概念
1、基因（Gene）与等位基因(Allele)
等位基因：是指在一对同源染色体上，占有相同座位的 一对基因，它控制一对相对性状。
2、基因型(Genotype)：是指生物的遗传型，是生物
体从它的亲本获得全部基因的总和。
3、表现型(Phenotype)：是遗传跟环境相互作用的结
A)/(2N)
a ： Q=1- P
AA、Aa和aa 基因型频率： AA：X11=N11/N Aa：X12=N12/N aa：X22=N22/N
N11、N12和N22 （N11+N12+N22=N）
基因频率和基因型频率之间关系
F 母本配子
A(p) a(q)
6、遗传多样性的测度
7、遗传多样性的丧失与维持
基因多样性包括分子、细胞和个体三个水平上的遗传 变异度，因而成为生命进化和物种分化的基础。
复习提问
一、遗传多样性的概念和内涵
1、概念： 遗传多样性（genetic diversity） 主要是指种内基因的变化，包括种内不同群体之间或同 一群体内不同个体的遗传变异的总和。（WRI，1992）
重复
染色体结构的变异
倒位
易位
（2）基因突变：基因位点内核苷酸的改变。
[碱基替换]
[移码突变]
（3）重组：有性生殖条件下，亲本基因组之间新 的组合。
其一：非同源染色体的 独立分配和重新组合
其二：同源染色体内 DNA顺序间的交换
2、影响遗传多样性因素
（1）遗传变异：突变、重组
（2）基因流 群体遗传结构 （3）遗传漂变 （4）自然选择 个体遗传基因
桦尺蛾与工业黑化——自然选择
污染后
正常 类型
污染前
黑色 类型
三、遗传多样性的时空格局
（1）影响空间格局的因素 ABO血型 群 体 ①物种分布和环境因素的影响
美国人
日本人 Io I
a
Ib 0.07 0.17 0 0
②繁育系统
0.67 0.55 1.0
0.26 0.28 0 0.31
印第安人
③繁殖体的扩散及传播方式
果。基因型+环境--------表现型
4、基因频率 （gene frequency）：是指群体中某一基
因的数量占同一位点所有基因的比例，即等位基因频率。
5、基因型频率（genotype frequency）：是指一个群
体中不同基因型个体占群体总数的比率。
6 、遗传漂变（ Genetic drift）：建立小群体过程中，