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第7章 群体遗传分析


二、选择对遗传平衡的影响 选择(selection):增高或降低个体的适合度(f)。 适合度(fitness):是指个体在一定条件环境下,
能生存并传递其基因于下代的能力。适合度用相
对生育率(fertility)来衡量。
例如,根据在丹麦的一项调查发现: 108名软骨发
育不全性侏儒生育了 27个孩子,这些侏儒的457个
卵子A(0.70) a(0.30)
即AA(p2)2=0.49,Aa(2p2q2)=0.42,aa(q2)2=0.09 以后各代中,都将保持这个基因频率和基因型频率, 不再发生变化 。
因此,一个遗传不平衡的群体,只要是进行随机交配,
一代以后即可达到遗传平衡
遗传平衡定律的应用 AR:一个群体中白化病的发病率为1/20000,
如一对等位基因A(p)和a(q),
设A→a突变率为u,a→A突变率为v。
每一代中: pu的A→a,
qv的a→A。
若pu>qv,则a↑
若pu<qv,则A↑
遗传平衡的群体中 pu=qv (1-q)u=qv u-qu=qv u=qu+qv u=q(u+v) q=u/u+v 同理,p=v/u+v 中性突变( neutral mutaiton ) : 这种突变型既 无害处亦无益处,选择性不显著 如我国汉族人群中,对苯硫脲(PTC)缺乏尝味 能力的味盲( tt )的频率为 9 %,味盲基因( t ) 的频率为0.3,这里 U=0.9×10-6/代,V=2.1×10-6/代 q=u/u+v =0.9/0.9+2.1=0.3
若等位基因A,a的基因频率分别为p,q
则三种基因型AA,Aa,aa的频率分别为
p2 2pq q2
符合这种分布的群体,我们称为遗传平衡群体
第二节 遗传平衡定律
( Law of genetic equilibrium ; Hardy-Weinberg law )
在一定的条件下:
①群体很大
②随染色体上,男性只有一条X染色体 男性的发病率=致病基因频率 女性的发病率=(致病基因频率 )2
红绿色盲在男性中占7% , 致病基因频率q=0.07 女性红绿色盲发病率预期应为 q2=(0.07)2=0.0049,这与实际观察到的数值 0.5%是很相近的,由于数值过小,所以, 很少看到女性红绿色盲的患者。 女性携带者频率2pq=2×0.07=0.14
正常同胞共生育了 582个孩子。则侏儒患者的相对
第七章
群体遗传学
研究群体的遗传结构和变化规律的科学。
群体或种群(population)是指同一物种生
活在某一地区的、能相互杂交的个体群。这样的
群体也叫孟德尔式群体(Mendelian population)。 遗传结构指基因和基因型在群体中的分布。
第一节 基因频率与基因型频率
基因频率(gene frequency)是指群体中 某一基因的数量,即指等位基因的频率。 基因型频率(genotype frequency)是指 一个群体中不同基因型所占的比率。
④没有突变发生
⑤没有个体的大规模迁移
群体中基因频率和基因型频率在一代一 代的繁殖传代中保持不变。
假定A→p,a→q, p+q=l。
(p+q)2=1.
二项式展开,
P2+2pq+q2=l.
P2→AA,q2→aa,2pq→Aa。
例如
一个群体 100人,AA 60人,Aa 20人,aa20 人。这是一个遗传平衡群体吗? 基 因 型 AA Aa aa 总计 数 量 60 20 20 100 频 率 0.60 0.20 0.20 1.0
思考题: ABO血型 有人在一个地区调查1000人群体。结果发现: A型血300人 ,B型血250人 , O型血300人, AB血型150人。请问复等位基因IA、IB、i的频 率各是多少??
同样,如果已知基因频率也很容易推算出来 基因型频率。 如MN血型系统 M的基因频率为p=0.57, N的基因频率为q=0.43, 那么 MM基因型(M血型者)频率=0.57*0.57 NN基因型(N血型者)频率=0.43*0.43 MN基因型(MN血型者)频率=??
例题 MN血型。有人在一个地区调查747人
M血型 N血型 MN血型 基因型为MM 基因型为NN 基因型为MN 223人 129人 485人 占31.2% 占17.3% 占51.5%
设M的基因频率为p,N的基因频率为q,p+q=1
p=MM十1/2 MN=0.312+0.515/2=0.57
q=NN+1/2MN=0.173+0.515/2=0.43
AD:
纯合子(AA)患者频率(p2)很低,可忽略; XD: 男性的发病率=致病基因频率 (p) 女性的发病率(XAXA/XAXa)=p2+2pq
第三节 影响遗传平衡的因素
一、基因突变对遗传平衡的影响 自然界中普遍存在着突变,每个基因都有一定的
突变率(mutation rate),表示为n×10-6/代.
求致病基因频率;携带者频率
已知白化病是AR病,aa决定发病
按遗传平衡定律计算:
aa=q2=1/20000
a=q=√1/20000=0.007 A=p=1-q=1-0.007=0.993 ≈1 Aa=2pq=2×0.993×0.007≈0.014 在这个群体中,致病基因a的频率为0.007, 携带者的频率约为0.014。
先计算基因型频率 AA →0.6 Aa →0.2
aa →0.2。
再计算基因频率: A→p=0.60+0.20/2=0.70 a→q=0.20+0.20/2=0.30 如果是遗传平衡的群体,
它应当符合:
AA=p2=0.49 Aa=2pq=0.42 aa=q2=0.09
F1基因型 AA:Aa:aa的比例变化
F1
精子
A (0.70)
a (0.30)
卵子A(0.70)
AA(0.49)
Aa (0.21)
a(0.30)
Aa (0.21)
aa (0.09)
即AA(p1)2=0.49,Aa(2p1q1)=0.42,aa(q1)2=0.09
达到了遗传平衡状态
再次随机交配 F2基因型AA:Aa:aa的比例变化 F2 精子 A (0.70) AA(0.49) Aa (0.21) a (0.30) Aa (0.21) aa (0.09)
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