遺傳多樣性課件

Contents

景觀破碎化對千島湖黃連木復(fù)合種群遺傳多樣性及空間遺傳結(jié)構(gòu)的影響

研究遺傳多樣性的意義

遺傳多樣性檢測方法

遺傳多樣性的起源及影響因素

基本概念及含義遺傳多樣性Contents景觀破碎化對千島湖黃連木復(fù)合種群1一、遺傳多樣性基本概念及含義廣義的概念地球上生物所攜帶的各種遺傳信息總和。這些遺傳信息儲存在生物個體的基因中，因此，遺傳多樣性就是生物遺傳基因的多樣性。任何一個物種或生物個體都保存著大量的遺傳基因，因此，可被看作是一個基因庫。狹義的概念生物種內(nèi)基因的變化，包括種內(nèi)顯著不同的種群之間以及同一種群內(nèi)的遺傳變異，此外，遺傳多樣性可以表現(xiàn)為多個層次上，如分子，細胞，個體等。在自然界中，對于絕大多數(shù)有性生殖物種而言，種群內(nèi)的個體之間往往沒有完全一致的基因型，而種群就是由這些具有不同遺傳結(jié)構(gòu)的多個個體組成的。1、遺傳多樣性的概念一、遺傳多樣性基本概念及含義廣義的概念1、遺傳多樣性的概念22、遺傳多樣性的含義：（1）遺傳多樣性是指生物種內(nèi)的遺傳變異。群體內(nèi)的個體間變異、群體間變異、品種間變異……等等，研究對象均為同一“種”。（2）遺傳多樣性是指種內(nèi)可遺傳的變異，不包含由于環(huán)境和發(fā)育引起的變化（可塑型表型）。一、遺傳多樣性基本概念及含義2、遺傳多樣性的含義：（2）遺傳多樣性是指種內(nèi)可遺傳的變異，3（3）遺傳多樣性的表現(xiàn)是多層次的。表型的多態(tài)（形態(tài)、生理等性狀）染色體的多態(tài)（染色體的變異）蛋白質(zhì)的多態(tài)（同工酶、等位酶等）基因的多態(tài)（復(fù)等位基因）2、遺傳多樣性的含義：一、遺傳多樣性基本概念及含義（3）遺傳多樣性的表現(xiàn)是多層次的。表型的多態(tài)（形態(tài)、生理等性4DNAmRNA蛋白質(zhì)（酶）細胞組織器官個體形態(tài)學(xué)變異生理、代謝習性本能人臉部特征、膚色、體型等同一種鳥筑巢不同不同的貓喜歡捕不同的鼠類種子蛋白多樣性抗寒抗旱能力不同生長速度2、遺傳多樣性的含義：一、遺傳多樣性基本概念及含義DNAmRNA蛋白質(zhì)（酶）細胞組織器官個體形態(tài)學(xué)變異生理、代51、起源：歸根結(jié)底是遺傳物質(zhì)的改變

（1）染色體畸變：染色體數(shù)目和結(jié)構(gòu)的改變。數(shù)目：整倍性和非整倍性結(jié)構(gòu)：缺失、重復(fù)、倒位、易位二、遺傳多樣性的起源及其影響因素（2）基因突變：基因位點內(nèi)核苷酸的改變。[堿基替換]（3）重組：有性生殖條件下，親本基因組之間新的組合。1、起源：歸根結(jié)底是遺傳物質(zhì)的改變二、遺傳多樣性的起源及其影62、影響遺傳多樣性因素

（2）基因流（1）遺傳變異：突變、重組（3）遺傳漂變（4）自然選擇個體遺傳基因群體遺傳結(jié)構(gòu)二、遺傳多樣性的起源及其影響因素多樣性減少遺傳分異增加遺傳漂變，自然選擇基因流多樣性增加遺傳分異減少2、影響遺傳多樣性因素（2）基因流（1）71、遺傳多樣性的檢測方法

（1）表型分析：形態(tài)學(xué)水平（2）核型分析：染色體水平（3）等位酶分析：（4）DNA分析：分子水平三、遺傳多樣性的檢測方法及相關(guān)變量分子水平三、遺傳多樣性的檢測方法及相關(guān)變量8遺傳多樣性的表型分析0.54747.90.52043.0三、遺傳多樣性的檢測方法及相關(guān)變量遺傳多樣性的表型分析0.54747.90.52043.0三、9三、遺傳多樣性的檢測方法及相關(guān)變量三、遺傳多樣性的檢測方法及相關(guān)變量10三、遺傳多樣性的檢測方法及相關(guān)變量三、遺傳多樣性的檢測方法及相關(guān)變量11三、遺傳多樣性的檢測方法及相關(guān)變量2、遺傳多樣性的相關(guān)變量

統(tǒng)計量等位基因數(shù)（A）、期望雜合度（He）、觀察雜合度（Ho）、近交系數(shù)（FIS）、遺傳分化系數(shù)（FST或Gst）、基因流（Nm）多態(tài)性位點數(shù)

Np、多態(tài)性位點百分率PPB、觀測等位基因數(shù)Na有效等位基因數(shù)Ne、Nei’s基因多樣性指數(shù)h、Shannon信息指數(shù)I。常用軟件Popgene、GenAIEx、SPAGeDi、Structure、HP-Rare、FSTAT、Cervus.

常規(guī)檢驗連鎖不平衡檢測、啞基因（nullalleles）檢測、Hardy-Weinberg檢測Mantel檢驗、異質(zhì)性檢驗、空間遺傳強度統(tǒng)計、及主成分分析（PCA）三、遺傳多樣性的檢測方法及相關(guān)變量2、遺傳多樣性的相關(guān)變量12四、研究遺傳多樣性的意義

例如，大熊貓(Ailuropodamelanoleuca)數(shù)量稀少、分布區(qū)狹窄且相互隔離、食物單調(diào)、生殖力低下，面臨滅絕。大熊貓群體被隔離為30多個小群體，每個群體數(shù)目不到50頭，有些少于10頭，這種情形會導(dǎo)致遺傳漂變、近交的不利后果。宿兵等（1994）檢測來自8個山系的12只大熊貓的36種血液同工酶。在檢測的40多個遺傳位點上，39個位點表現(xiàn)為單態(tài)（只有一個等位基因），一個位點有兩個等位基因，遺傳多樣性水平極低。1、有助于進一步探討生物進化的歷史和適應(yīng)潛力四、研究遺傳多樣性的意義例如，大熊貓(Ai132、有助于推動保護生物學(xué)研究

生物多樣性保護的關(guān)鍵之一就是保護物種的遺傳多樣性或進化潛力。只有掌握物種多樣性水平高低及群體的遺傳結(jié)構(gòu)，才能制定有效的保護策略和措施。否則，任何物種水平上的保護生物學(xué)活動都可能成效不大。在瀕危物種，尤其是高度特化的單型種的研究和保護中，必須充分重視物種的遺傳多樣性和群體遺傳結(jié)構(gòu)。四、研究遺傳多樣性的意義2、有助于推動保護生物學(xué)研究四、研究遺傳多樣性的意義143、有助于生物資源的保存和利用。

在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，由于強調(diào)高產(chǎn)品種的推廣和外來品種的引進，已導(dǎo)致不少地方品種和類型被丟失。在我國小麥生產(chǎn)上起重要作用的品種從50年代的623個減少到80年代的472個，我國優(yōu)良的九斤黃雞、定縣豬已經(jīng)滅絕。

四、研究遺傳多樣性的意義3、有助于生物資源的保存和利用。四、研究遺傳多樣性的意義15

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景觀破碎化對千島湖黃連木復(fù)合種群遺傳多樣性及空間遺傳結(jié)構(gòu)的影響

研究遺傳多樣性的意義

遺傳多樣性檢測方法

遺傳多樣性的起源及影響因素

基本概念及含義遺傳多樣性Contents景觀破碎化對千島湖黃連木復(fù)合種群16一、遺傳多樣性基本概念及含義廣義的概念地球上生物所攜帶的各種遺傳信息總和。這些遺傳信息儲存在生物個體的基因中，因此，遺傳多樣性就是生物遺傳基因的多樣性。任何一個物種或生物個體都保存著大量的遺傳基因，因此，可被看作是一個基因庫。狹義的概念生物種內(nèi)基因的變化，包括種內(nèi)顯著不同的種群之間以及同一種群內(nèi)的遺傳變異，此外，遺傳多樣性可以表現(xiàn)為多個層次上，如分子，細胞，個體等。在自然界中，對于絕大多數(shù)有性生殖物種而言，種群內(nèi)的個體之間往往沒有完全一致的基因型，而種群就是由這些具有不同遺傳結(jié)構(gòu)的多個個體組成的。1、遺傳多樣性的概念一、遺傳多樣性基本概念及含義廣義的概念1、遺傳多樣性的概念172、遺傳多樣性的含義：（1）遺傳多樣性是指生物種內(nèi)的遺傳變異。群體內(nèi)的個體間變異、群體間變異、品種間變異……等等，研究對象均為同一“種”。（2）遺傳多樣性是指種內(nèi)可遺傳的變異，不包含由于環(huán)境和發(fā)育引起的變化（可塑型表型）。一、遺傳多樣性基本概念及含義2、遺傳多樣性的含義：（2）遺傳多樣性是指種內(nèi)可遺傳的變異，18（3）遺傳多樣性的表現(xiàn)是多層次的。表型的多態(tài)（形態(tài)、生理等性狀）染色體的多態(tài)（染色體的變異）蛋白質(zhì)的多態(tài)（同工酶、等位酶等）基因的多態(tài)（復(fù)等位基因）2、遺傳多樣性的含義：一、遺傳多樣性基本概念及含義（3）遺傳多樣性的表現(xiàn)是多層次的。表型的多態(tài)（形態(tài)、生理等性19DNAmRNA蛋白質(zhì)（酶）細胞組織器官個體形態(tài)學(xué)變異生理、代謝習性本能人臉部特征、膚色、體型等同一種鳥筑巢不同不同的貓喜歡捕不同的鼠類種子蛋白多樣性抗寒抗旱能力不同生長速度2、遺傳多樣性的含義：一、遺傳多樣性基本概念及含義DNAmRNA蛋白質(zhì)（酶）細胞組織器官個體形態(tài)學(xué)變異生理、代201、起源：歸根結(jié)底是遺傳物質(zhì)的改變

（1）染色體畸變：染色體數(shù)目和結(jié)構(gòu)的改變。數(shù)目：整倍性和非整倍性結(jié)構(gòu)：缺失、重復(fù)、倒位、易位二、遺傳多樣性的起源及其影響因素（2）基因突變：基因位點內(nèi)核苷酸的改變。[堿基替換]（3）重組：有性生殖條件下，親本基因組之間新的組合。1、起源：歸根結(jié)底是遺傳物質(zhì)的改變二、遺傳多樣性的起源及其影212、影響遺傳多樣性因素

（2）基因流（1）遺傳變異：突變、重組（3）遺傳漂變（4）自然選擇個體遺傳基因群體遺傳結(jié)構(gòu)二、遺傳多樣性的起源及其影響因素多樣性減少遺傳分異增加遺傳漂變，自然選擇基因流多樣性增加遺傳分異減少2、影響遺傳多樣性因素（2）基因流（1）221、遺傳多樣性的檢測方法

（1）表型分析：形態(tài)學(xué)水平（2）核型分析：染色體水平（3）等位酶分析：（4）DNA分析：分子水平三、遺傳多樣性的檢測方法及相關(guān)變量分子水平三、遺傳多樣性的檢測方法及相關(guān)變量23遺傳多樣性的表型分析0.54747.90.52043.0三、遺傳多樣性的檢測方法及相關(guān)變量遺傳多樣性的表型分析0.54747.90.52043.0三、24三、遺傳多樣性的檢測方法及相關(guān)變量三、遺傳多樣性的檢測方法及相關(guān)變量25三、遺傳多樣性的檢測方法及相關(guān)變量三、遺傳多樣性的檢測方法及相關(guān)變量26三、遺傳多樣性的檢測方法及相關(guān)變量2、遺傳多樣性的相關(guān)變量

統(tǒng)計量等位基因數(shù)（A）、期望雜合度（He）、觀察雜合度（Ho）、近交系數(shù)（FIS）、遺傳分化系數(shù)（FST或Gst）、基因流（Nm）多態(tài)性位點數(shù)

Np、多態(tài)性位點百分率PPB、觀測等位基因數(shù)Na有效等位基因數(shù)Ne、Nei’s基因多樣性指數(shù)h、Shannon信息指數(shù)I。常用軟件Popgene、GenAIEx、SPAGeDi、Structure、HP-Rare、FSTAT、Cervus.

常規(guī)檢驗連鎖不平衡檢測、啞基因（nullalleles）檢測、Hardy-Weinberg檢測Mantel檢驗、異質(zhì)性檢驗、空間遺傳強度統(tǒng)計、及主成分分析（PCA）三、遺傳多樣性的檢測方法及相關(guān)變量2、遺傳多樣性的相關(guān)變量27四、研究遺傳多樣性的意義

例如，大熊貓(Ailuropodamelanoleuca)數(shù)量稀少、分布區(qū)狹窄且相互隔離、食物單調(diào)、生殖力低下，面臨滅絕。大熊貓群體被隔離為30多個小群體，每個群體數(shù)目不到50頭，有些少于10頭，這種情形會導(dǎo)致遺傳漂變、近交的不利后果。宿兵等（1994）檢測來自8個山系的12只大熊貓的36種血液同工酶。在檢測的40多個遺傳位點上，39個位點表現(xiàn)為單態(tài)（只有一個等位基因），一個位點有兩個等位基因，遺傳多樣性水平極低。1、有助于進一步探討生物進化的歷史和適應(yīng)潛力四、研究遺傳多樣性的意義例如，大熊貓(Ai282、有助于推動保護生物學(xué)研究

生物多樣性保護的關(guān)鍵之一就是保護物種的遺傳多樣性或進化潛力。只有掌握物種多樣性水平高低及群體的遺傳結(jié)構(gòu)，才能制定有效的保護策略和措施。否則，任何物種水平上的保護生物學(xué)活動都可能成效不大。在瀕危物種，尤其是高度特化的單型種