群体遗传学

起源于遗传平衡定律的学科
群体遗传学是研究群体的遗传结构及其变化规律的学科,研究群体中基因的分布,基因频率和基因型频率的维持和变化。其研究对象是生物群体,这里的群体是指孟德尔氏群体。它是由同一物种组成的较大的有性繁殖群体。群体内的个体间是随机交配的,遵循孟德尔遗传规律。医学研究群体遗传是要探讨遗传病的发病频率,遗传方式及其基因频率和变化的规律,从而了解遗传病在群体中的发生和散布的规律,为预防、监测和治疗遗传病提供重要的信息和措施。(李英碧)

发展历程

群体遗传学最早起源于英国数学家哈迪和德国医学家温伯格于1908年提出的遗传平衡定律。以后,英国数学家费希尔、遗传学家霍尔丹(Haldane JBS)和美国遗传学家赖特(Wright S)等建立了群体遗传学的数学基础及相关计算方法,从而初步形成了群体遗传学理论体系,群体遗传学也逐步发展成为一门独立的学科。群体遗传学是研究生物群体的遗传结构和遗传结构变化规律的科学,它应用数学统计学的原理和方法研究生物群体中基因频率和基因型频率的变化,以及影响这些变化的环境选择效应、遗传突变作用、迁移及遗传漂变等因素与遗传结构的关系,由此来探讨生物进化的机制并为育种工作提供理论基础。从某种意义上来说,生物进化就是群体遗传结构持续变化和演变的过程,因此群体遗传学理论在生物进化机制特别是种内进化机制的研究中有着重要作用。
在20世纪60年代以前,群体遗传学主要还只涉及到群体遗传结构短期的变化,这是由于人们的寿命与进化时间相比极为短暂,以至于没有办法探测经过长期进化后群体遗传的遗传变化或者基因的进化变异,只好简单地用短期变化的延续来推测长期进化的过程。而利用大分子序列特别是DNA序列变异来进行群体遗传学研究后,人们可以从数量上精确地推知群体的进化演变,并可检验以往关于长期进化或遗传系统稳定性推论的可靠程度。同时,对生物群体中同源大分子序列变异式样的研究也使人们开始重新审视达尔文的以“自然选择”为核心的生物进化学说。20世纪60年代末、70年代初,Kimura、King和Jukes相继提出了中性突变的随机漂变学说:认为多数大分子的进化变异是选择性中性突变随机固定的结果。此后,分子进化的中性学说得到进一步完善,如Ohno关于复制在进化中的作用假说:认为进化的发生主要是重复基因获得了新的功能,自然选择只不过是保持基因原有功能的机制;Britten甚至推断几乎所有的人类基因都来自于古老的复制事件。尽管中性学说也存在理论和实验方法的缺陷,但是它为分子进化的非中性检测提供了必要的理论基础。“选择学说”和“中性进化学说”仍然是分子群体遗传学界讨论的焦点。
研究进展