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Hardy-Weinberg law
1. 在随机交配的大群体中，若没有其它因素的影 响，基因频率世代不变。
2. 任何一个大群体，无论其基因频率如何，只要 经过一个世代的随机交配，一对常染色体基因 型频率就达到平衡；若没有其它因素的影响， 一直进行随机交配，这种平衡状态始终不变。
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二、基因频率和基因型频率
性染色体：
对性染色体同型染色体个体(XX,ZZ)来说，与 常染体相同
对性染色体异型个体(XY, ZW)来说，基因频 率等于基因型频率
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二、基因频率和基因型频率
性染色体：家畜
雌
雄
A1A1 A1A2 A2A2 A1
A2
频率
P
H
Q
R
S
p( A1 )
2 3
pf
1 3
pm
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1 (2P H R) 3
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第二节 哈代-温伯定律
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概念：平衡群体
平衡群体(equilibrium population): 基因库中的等位基因频率不随世代变化而 改变。
条件：
没有进化：随机交配的大群体中无迁移、突变 和选择
由于反进化作用和进化作用的平衡，如突变和 选择之间达到平衡
q n u u ( 1 u v ) u ( 1 u v ) 2 u ( 1 u v ) n q 0
qnuu v(uu vq0)1 (uv)n
n aqn1 a(11qqn) n1
n1
na n1
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三、基因（型）频率的影响因素 选择
选择(selection)：决定群体中不同基 因型个体相对比例的过程。
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一、概念
群体(population)：同类生物群的所有 个体的总和 个体(individual)：群体中的成员 孟德尔群体(Mendelian population)
具有共同基因库 由有性交配个体组成（二倍体）
基国库：一个群体中所有个体的全部基因
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一、概念
2 0
2 p0q0
0
p02 2p0q0
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全部隐性基因淘汰后基因型频率变化
经一代淘汰后：
q1p0 2 p0 2 q p 00q0(1 1 q q 0)0 2q01 q0 q0
经二代淘汰后：
q0
q2
q1 1q1
1q0 1 q0
q0 12q0
1q0
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迁移(migration)
两个基因频率不同群体的混杂 混杂后的基因频率为两个群体基因频率的加
权平均
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二、基因（型）频率的影响因素 突变
突变(mutation):定义
1. 基因结构的改变 2. 由于突变而引起的基因改变 3. 推广：表现出突变的个体
突变作用
形成新的等位基因 改变基因频率
2 p0q0
q
2 0
1
１ １－s
2 p0q0
(1s)q02
1
sq
2 0
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（二）隐性个体的不完全选择
下一世代的基因频率
一般公式
q1p0q01 (s1 0 q 2s)q0 2q01(1 ss0 q 20 q)
qn1
qn(1sqn) 1sqn2
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已知基因型频率，基因频率的计算
等显性时，无论平衡群体还是非平衡群体都能够 计算
完全显性时，必须是平衡群体，才能够计算，因 为无法确定纯合显性和杂合子
伴性遗传时，注意区分是性染色体还是常染色体 复等位基因时的计算与只有2个等位基因时方法相
同
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一、基因（型）频率的影响因素 迁移
基因频率(gene frequency)：群体中 某一等位基因(allele)占其同一基因座位 (locus)全部等位基因的比率
同一座位所有基因频率之和等于1
基因型频率(genotype frequency)： 群体中某一基因型个体占群体总数的比率
同一座位所有基因型频率之和等于1
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群体遗传学基础优秀课件
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定义
群体遗传学:研究群体遗传组成的学科。 群体遗传的研究内容包括
群体基因频率的估计 自然群体中选择对群体基因频率的影响 利用数学模型说明诸如选择、群体大小、突变
和迁移等因素对非连锁和连锁基因的固定和丢 失的影响等。
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第一节 基因频率和基因型频率
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二、基因频率和基因型频率
常染色体：假如某座位只有２个等位基因，分别
为A和a，频率分别为p和q，３种基因型AA、 Aa和aa的频率分别为D、H和R，群体大小为N， AA个体数为n1，Aa个体数为n2，aa个体数为 n3，则：
p(A)2n1n2D1H
2N
2
p(a)2n3n2R1H
2N
2
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3. 平衡群体中，基因型频率和基因频率的关系为：
D p2 H2pq R q2
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Hardy-Weinberg law
证明方法：数学归纳法
假定基因型已知 假定基因频率已知
平衡群体的性质：二倍体为例
2个性质都是从哈代-温伯定理推导出来的
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基因频率的计算
全部隐性基因淘汰后基因型频率变化
经n代淘汰后：
qn
q0 1 nq0
经n代淘汰后：
qq1q01 qn 0 0qq01 q0 2 q0
基因频率下降到一定程度所需世代数：
n 1 1 qn q0
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（二）隐性个体的不完全选择
基因型 AA
初始群体
p
2 0
适合度
１
选择后
p
2 0
Aa
aa 合计
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二、基因（型）频率的影响因素 突变
突变：平衡时的频率
u
A
a
v
u u p ( 1 q ) v q v ( 1 p ) p u uv
q v uv
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二、基因（型）频率的影响因素 突变
突变n代后的基因频率qn：等比数列
qupvq
q n 1 q n u ( 1 q n ) u ( 1 u v ) q n
适合度(fitness)：某个基因型个体存 活和把其基因传递给后代的相对能力。 用下一代后代的比率来度量。
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三、基因（型）频率的影响因素
选择
（一）全部隐性基因淘汰后基因型频率变化
基因型 AA Aa
aa
初始群基因
p
2 0
2 p0q0

0
合计 1
选择后频率
p