1、遗传多样性遗传多样性遗传多样性主要内容遗传多样性主要内容遗传多样性的概念遗传多样性的概念 和含义和含义遗传多样性的影响因素遗传多样性的影响因素遗传多样性的时空格局遗传多样性的时空格局遗传多样性的测度方法和指标遗传多样性的测度方法和指标遗传多样性在生物多样性保护中的应用遗传多样性在生物多样性保护中的应用遗传多样性学习所涉及遗传学概念说明1、 基因（基因（ Gene） 与等位基因与等位基因 (Allele)2、 基因型基因型 (Genotype)3、 表现型表现型 (Phenotype)基因 A突变基因 B基因型 表现型或者4 基因频率基因频率 5 基因型频率基因型频率6 表现型频率表现型频率7
2、基因频率、基因型频率和表现型频率关系基因频率、基因型频率和表现型频率关系Hardy-Weinberg定律定律在随机交配的大群体中，若没有选择、突变、和迁移（基因流）等因素存在，对于特定的等位基因的基因频率和基因型频率与基因型频率在世代间保持不变。而且基因型频率与基因型频率存在和简单的关系。而符合上述条件的种群称之为平衡种群。8 遗传变异遗传变异(1)、基因突变（、基因突变（ Genetic or point mutation）(2)、染色体变异、染色体变异 (Chromosomal variations)9 遗传漂变遗传漂变 （ Genetic drift）10 基因流基因流 （ Gene f
3、low）遗 传 多 样 性一、遗传多样性的含义1、概念 ：遗传多样性遗传多样性 ( Genetic diversity)主要是指主要是指种内不同群体之间或同一群体内不同个体种内不同群体之间或同一群体内不同个体遗传变异的总和。遗传变异的总和。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我国大熊猫分布区我国大熊猫分布区遗传多样性有多种表现形式鸽子形态多样性2、 遗传多样性表现形式： (1) 表型的多态（形态、生理、数量等形状）表型的多态（形态、生理、数量等形状）(2) 染色体的多态（染色体的变异）染色体的多态（染色体的变异）(3) 蛋白质的多态（同功酶蛋白质的多态（同功酶 Isozyme、
4、 等位酶等等位酶等 Alleles）(4) 基因的多态（复等位基因）基因的多态（复等位基因） 不同尺度物种的遗传多样性是相同的吗？3、遗传多样性的分类等级（探讨遗传多样性的尺度）种群可被分成局域（ Local） 种群，集合（ Meta-population）， 小种（ Race） 和物种。局域种群 通常是指包含相互之间很可能混合或重组的一群个体，并具有接近于 Hardy-Weinberg 平衡的基因型。 混合种群 由一群偶然基因流松散联系的局域种群所组成 , 所以种群的区分不是非常明确的，混合种群有时也被称为种群的种群，混合种群是一个种群内部不同亚种群的集合。地理小种 （ Geographic
5、al race） 包括遗传上相似的地理种群或基因型的集合所组成，这些集合在一个或多个遗传元素上相互具有明显的区别。常被称之为亚种（ Subspecies）。物种： 互相交配的自然群体，该群体与其他群体在生殖上是隔离的。分类等级之间的关系4 功能等级与形状的关系说明 （ 1）基因影响 形态发育： 形态变异是对遗传变异最好的表达 , 也是实践中认识遗传多样性的最直接的特征。不过二者之间并不是完全的对应关系。很多形态变异，虽然也是遗传上的程序所决定的，但是仍要依赖于季节或成熟变化。例如昆虫的茧、蛹、幼虫和成虫 （ 见下图 ）。（ 2） 基因影响形态： 如多型性 ， 动植物两性的差异，特别是鸟类两性的
6、差异蛾的成熟变化： 1，幼虫的巢， 2，雌幼虫 3，雌蛹4. 雌成虫， 5. 雄蛹， 6. .雄成虫雌雄两性形态的差异雌雄两性形态的差异（ 3）塑性： 所谓的 “ 塑性 ” 表现型，即生物的生长型依赖于环境条件，植物尤其如此。形态的塑性在许多动物中也很普遍，比如有一种蝴蝶（ Satyrid butterfly：属名是 Bicyclus） 的眼点（ eyespot） 在干旱季节很小，而在湿润季节就很大。“塑性 ”表现型（ 4）基因影响数量特征 大量的可遗传的数量变异特征，如高度、重量或大小等。最好的数量遗传特征就是农业品种培育指标。例如，农作物的含油量，经过最近 67年的选择，使作物的含油量几乎
7、增加了 4倍，从 5%增加到19%。二、影响遗传多样性因素 1. 遗传变异 （ 1）突变： 在任一基因位点上新基因产生的最初机制是发生在细胞中并能导致新个体形成的点突变。（ 2）在有性繁殖条件下的基因重组基因位点之间的遗传变异进一步还受基因组内的基因位置重排的影响 , 因而产生新的多位点基因组合；2.遗传漂变遗传漂变：是等位基因频率由于只有少数亲代等位基因可以传入下一代（取样效应），而产生的随机变化。任何种群数量有限的都经历遗传漂变吗 ， 种群越小影响就越显著。？对研究小种群的意义比较大3. 基因流 -影响遗传多样性维持机制与格局基因流（基因流能导致新的基因多样性流向局部种群和减少种群间的遗传
8、分异）之间的动态平衡，是决定种群内和种群间的遗传多样性的根本和基础。基因流是通过生物物种各种群之间个体迁移得以实现的。各生境斑快之间物种的迁移，影响等位基因的频率和物种之间遗传格局的形成。 4 自然选择桦尺蛾与工业黑化5. 遗传多样性的维持影响种群基因频率的三个主要因素是： 遗传变异、遗传漂变、自然选择、基因流 。遗传漂变（遗传漂变能使局部种群丢失遗传多样性，但使种群间的分异增加）和基因流（基因流能导致新的基因多样性流向局部种群和减少种群间的遗传分异）之间的动态平衡，是决定种群内和种群间的遗传多样性的根本和基础。基因流遗传变异减少 遗传变异增加遗传漂变，自然选择三、物种遗传多样性的时空格局 (
9、一 ) 遗传多样性空间遗传结构含义 1 涵义： 遗传多样性在空间分布的变化遗传多样性在空间分布的变化2 实例： 如人类血型的空间结构：对世界各地的群体的基因频率进行调查表明 ，各个群体差别较大。 ABO血型中 IO的频率为日本人，蒙古人 IO的频率为 50-60%；高加索人、非洲黑人 IO的频率为 65-80%；印第安人 IO的频率为 100%。(二 ) 自然种群的空间遗传结构 1 小尺度遗传变异 (1)小种群和隔离种群自然种群的遗传结构主要受随机遗传漂变、基因流限制和分化选择压力等综合因素的影响。这些作用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。(2)大种群和非孤立种群
10、对于一个大种群和非孤立种群来说，如果漂变和基因流是唯一影响基因频率的重要因子， 那么大多数的遗传变异应该发生在种群之内。2 大尺度遗传变异对许多 物种 来说，在地理分布区边缘的种群没有处于 分布中心 的种群的多样化高。(三 ) 空间格局形成的影响因素1 物种分布和环境因素的影响2 (1) 地理区域3 (2) 分布格局4 (3) 环境异质性和环境隔离2 繁育系统与遗传多样性空间格局注： P 多型基因位点比例； A 基因丰富度； H 平均基因多样性 . 类别 P A H Gst自花受粉 42 1.69 0.12 0.51虫媒 杂 交 50 1.99 0.17 0.20风 媒 杂交 66 2.40 0.16 0.10表 不同受粉方式对于植物遗传多样性指数的影响昆虫的传粉作用
