群体遗传学瓶颈效应bottleneck effect

本文介绍了生物学中的瓶颈效应概念,即生物群体在特定时期经历个体数目的急剧减少,导致遗传变异丢失的现象。群体即便能迅速恢复到原有规模,其遗传多样性也难以恢复到初始状态。文中还举例说明了这一过程在自然界中的表现形式。

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瓶颈是指生物世代交替的过程中,大群体发生奔溃crash,导致群体内个体数目和遗传变异严重丢失。由于群体经历了瓶颈作用,再扩展到原来大小时,群体中等位基因的频率发生波动,这种效应称为瓶颈效应bottleneck effect。群体经历瓶颈后可能快速重新扩张到原来群体的个体数目,但是群体遗传变异水平不可能恢复大原来的水平,直到通过基因突变或基因流,才能恢复到原来群体的遗传变异水平。当一个群体发生瓶颈效应,偶然事件可能是某些等位基因从基因库中丢失,从而产生遗传漂移。
例如:
例如:许多植物群体,在不同的季节,植株数量差异巨大。春季繁殖,夏季数量达到最多,进入冬季后因为寒冷,植株大面积死亡。
第二年,春季来临,仅由少量的个体繁衍后代,因此,后代等位基因的频率会随着残存植株组成的群体中等位基因频率的变化而变化,
这就形成了冬季数量减少的瓶颈模式。
群体在瓶颈模式中消失的主要是原群体中稀有的等位基因,中频等位基因大多数会通过瓶颈。因此,瓶颈效应对群体中杂合体频率期望值损失是非常小的。
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