群体遗传学中医

群体遗传学中医第1页，课件共44页，创作于2023年2月[教学要求]掌握：遗传平衡定律及其在基因频率计算中的应用；影响遗传平衡的因素；近婚系数（计算）；第2页，课件共44页，创作于2023年2月第二节群体中的遗传平衡★第3页，课件共44页，创作于2023年2月一、基因频率和基因型频率基因频率（genefrequency）：是指群体中某特定等位基因数量占该基因座全部等位基因总数的比率。

设某一基因座有等位基因A和a，设A的基因频率为p，a的基因频率为q则：p=A/A+a；q=a/A+a

p+q=1

例如：50人100个基因座位A：30个a：70个p=30%q=70%第4页，课件共44页，创作于2023年2月一、基因频率和基因型频率基因型频率(genotypefrequency)

:是指群体中某特定基因型个体占全部个体数的比率。对于共显性和不完全显性性状：

群体中的基因型频率可通过表型的调查直接得出；群体中的基因频率可通过基因型频率推算。

第5页，课件共44页，创作于2023年2月一、基因频率和基因型频率例：在一个747人的群体中，发现M血型者有233人；N血型者有129人；MN血型者有385人。（1）MM、NN和MN3种基因型的频率分别是多少？（2）M基因和N基因的频率分别是多少？第6页，课件共44页，创作于2023年2月一、基因频率和基因型频率例：在一个747人的群体中，发现M血型者有233人；N血型者有129人；MN血型者有385人。（1）MM、NN和MN3种基因型的频率分别是多少？

[MM]:D=233/747=31.2%[NN]:R=129/747=17.3%[MN]:H=385/747=51.5%第7页，课件共44页，创作于2023年2月一、基因频率和基因型频率[N][M]例：在一个747人的群体中，发现M血型者有233人；N血型者有129人；MN血型者有385人。（1）MM、NN和MN3种基因型的频率分别是多少？（2）M基因和N基因的频率分别是多少？设：M基因的频率为p，N基因的频率为q。D

H

H

R

第8页，课件共44页，创作于2023年2月一、基因频率和基因型频率通过群体中的基因型频率计算共显性遗传和不完全显性遗传的基因频率：

其它遗传方式如何计算基因频率？第9页，课件共44页，创作于2023年2月二、遗传平衡定律及其应用（一）遗传平衡定律（1908年）D.H.HardyW.Weinberg第10页，课件共44页，创作于2023年2月遗传平衡定律（lawofgeneticequilibrium）或Hardy-Weinberg定律

一定条件下，群体中的基因频率和基因型频率在世代传递中保持不变。如果一个群体达到了这种状态，就是一个遗传平衡的群体。1.群体很大2.随机婚配3.没有自然选择4.没有突变发生5.没有大规模迁移第11页，课件共44页，创作于2023年2月Hardy-Weinberg定律遗传平衡定律(lawofgeneticequilibrium)遗传平衡群体中每个世代基因频率保持不变。设有一对等位基因A和a，基因A的频率为p，基因a的频率为q。p＋q＝1根据数学原理：（p＋q）2＝1二项式展开：p2

＋2p

q

＋q

2

＝1第12页，课件共44页，创作于2023年2月Hardy-Weinberg定律遗传平衡定律(lawofgeneticequilibrium)遗传平衡群体中每个世代基因频率保持不变。p＋q＝1群体随机婚配时(视为两性配子随机结合)：精子f(A)＝pf(a)＝q卵子f(A)＝pp2(AA)pq(Aa)f(a)＝qpq(Aa)q2(aa)第13页，课件共44页，创作于2023年2月Hardy-Weinberg定律遗传平衡定律(lawofgeneticequilibrium)p2＋2pq＋q2＝1p2:基因型AA的频率2pq:基因型Aa的频率q2:基因型aa的频率如果群体中：AA:Aa:aa=p2

:

2pq:q2

则该群体达到了遗传平衡状态。第14页，课件共44页，创作于2023年2月Hardy-Weinberg定律遗传平衡定律(lawofgeneticequilibrium)p2＋2pq＋q2＝1p2:基因型AA的频率2pq:基因型Aa的频率q2:基因型aa的频率以D、H和R分别代表AA、Aa和aa的基因型频率，则：

第15页，课件共44页，创作于2023年2月Hardy-Weinberg定律遗传平衡定律(lawofgeneticequilibrium)例：一个1000人的群体中，纯合子AA有600人，纯合子aa有200人，杂合子Aa有200人。该群体是否是一个遗传平衡的群体？（1）计算实际基因型频率：[AA]：D=600/1000=0.6[Aa]：H=200/1000=0.2[aa]：R=200/1000=0.2第16页，课件共44页，创作于2023年2月Hardy-Weinberg定律遗传平衡定律(lawofgeneticequilibrium)（1）计算实际基因型频率：[AA]:0.6[Aa]:0.2[aa]:0.2例：一个1000人的群体中，纯合子AA有600人，纯合子aa有200人，杂合子Aa有200人。该群体是否是一个遗传平衡的群体？（2）计算实际基因频率：基因A的频率基因a的频率第17页，课件共44页，创作于2023年2月Hardy-Weinberg定律遗传平衡定律(lawofgeneticequilibrium)例：一个1000人的群体中，纯合子AA有600人，纯合子aa有200人，杂合子Aa有200人。该群体是否是一个遗传平衡的群体？（3）计算理论基因型频率：AA:Aa:aa＝

p2

:2pq

:q

2

基因型频率（理论）：[AA]=

p2

=0.72=0.49[Aa]=2pq=

0.42

[aa]=q2=0.32=0.09结论：该群体是遗传不平衡群体。基因型频率(实际）：[AA]:0.6[Aa]:0.2[aa]:0.2第18页，课件共44页，创作于2023年2月Hardy-Weinberg定律遗传平衡定律(lawofgeneticequilibrium)例：一个1000人的群体中，纯合子AA有600人，纯合子aa有200人，杂合子Aa有200人。该群体是否是一个遗传平衡的群体？一个不平衡的群体只要经过多少世代随机婚配可以达到遗传平衡？？第19页，课件共44页，创作于2023年2月Hardy-Weinberg定律遗传平衡定律(lawofgeneticequilibrium)不平衡群体随机杂交：精子f(A)＝0.7f(a)＝0.3卵子f(A)＝0.7AA(0.49)Aa(0.21)f(a)＝0.3Aa(0.21)aa(0.09)第20页，课件共44页，创作于2023年2月Hardy-Weinberg定律遗传平衡定律(lawofgeneticequilibrium)不平衡群体随机杂交：即：AA=0.49；Aa=0.42；aa=0.09这样就达到了遗传平衡。一个不平衡的群体只要经过一个世代随机婚配就可以达到遗传平衡。第21页，课件共44页，创作于2023年2月Hardy－Weinberg定律的要点如下：1、在一个随机交配的大群体中，如果没有其它因素的干扰，各世代之间基因频率和基因型频率保持不变。2、如果一个群体的基因频率和基因型频率在世代间保持不变，这个群体就被称为平衡群体。3、在一个大群体内，不论起始基因频率和基因型频率如何，只要经过一代的随机交配，群体就能达到平衡。第22页，课件共44页，创作于2023年2月二、遗传平衡定律及其应用（二）遗传平衡定律的应用判断群体是否处于遗传平衡状态；计算出各种遗传方式下的基因频率和基因型频率。——前提：遗传平衡群体中。第23页，课件共44页，创作于2023年2月基因频率的计算1、常染色体显性遗传AA和Aa是患者，aa为正常个体。遗传平衡群体中：AA=p2

Aa=2pqaa=q2所以群体发病率是p2+2pq，正常人频率是q2。

第24页，课件共44页，创作于2023年2月基因频率的计算1、常染色体显性遗传

p2

＋2pqH

＝

2pq≈

2p群体发病率H≈发病率第25页，课件共44页，创作于2023年2月基因频率的计算2、常染色体隐性遗传aa为患者，Aa是携带者，AA是完全正常个体。遗传平衡群体中：AA=p2

Aa=2pqaa=q2所以群体发病率是q2，携带者频率为2pq。

通过群体发病率（q2）就可直接计算出致病基因频率（q）。第26页，课件共44页，创作于2023年2月2、常染色体隐性遗传q＝

q2p＝

1－q

2pq≈2q＝发病率q为致病基因频率携带者频率即携带者的频率(2pq)约为致病基因频率的2倍

基因频率的计算第27页，课件共44页，创作于2023年2月基因频率的计算2、常染色体隐性遗传例：在我国人群中，白化病（AR）的群体发病率为1/20000，计算致病基因和正常基因的频率以及各种基因型的频率。

(设A为正常基因，a为致病基因）2pq≈2q=2×0.007=0.014aaAAAa第28页，课件共44页，创作于2023年2月基因频率的计算3、X连锁遗传病男、女性的基因频率和基因型频率不相同。

男性是半合子，男性基因型频率等于基因频率，根据男性的发病率可直接得出基因频率。女性X染色体上的基因频率和基因型频率的分布与常染色体基因一致；第29页，课件共44页，创作于2023年2月基因频率的计算3、X连锁遗传病性别女性男性基因型XAXAXAXaXaXaXAYXaY基因型频率p22pqq2pq男性表型频率＝男性基因型频率＝致病基因频率女性纯合体的频率为男性相应表型频率的平方XD中，男女发病比例为p/(p2＋2pq)≈

1/2XR中，男女发病比例为q/q2＝1/q第30页，课件共44页，创作于2023年2月例：我国某地区的男性红绿色盲（XR）的群体发病率是7%。（1）该地区红绿色盲致病基因频率是多少？（2）该地区女性红绿色盲的发病率是多少？女性携带者概率是多少？基因频率的计算3、X连锁遗传病解答：（1）该地区人群的红绿色盲基因频率则为0.07，即q=0.07（2）女性红绿色盲患者的发病率：q2=0.072=0.0049（0.49%）女性携带者频率：2pq=2×（1-0.07）×0.07=0.1302（13%）第31页，课件共44页，创作于2023年2月常染色体显性遗传常染色体隐性遗传q＝

q2＝发病率2pq≈2q携带者频率性别女性男性基因型XAXAXAXaXaXaXAYXaY基因型频率p22pqq2pqX连锁遗传基因频率的计算（发病率）第32页，课件共44页，创作于2023年2月第三节影响遗传平衡的因素第33页，课件共44页，创作于2023年2月随机遗传漂变突变选择近亲婚配迁徙影响群体遗传平衡的因素第34页，课件共44页，创作于2023年2月三、近亲婚配近亲（closerelative）是指在3～4代以内有共同祖先的个体间的关系，他们之间的婚配称为近亲婚配（consanguineousmarriage）。近亲婚配的危害性可通过亲缘系数和近婚系数来评价。亲缘系数（coefficientofrelationship）：由于继承的关系，亲属间具有相同基因的可能性。近婚系数？第35页，课件共44页，创作于2023年2月三、近亲婚配（一）近婚系数近婚系数（coefficient

ofinbreeding，F）：是指近亲婚配的配偶从共同祖先得到同一基因，又同时将这一基因传给他（她）们的子女，使之成为纯合子的概率。第36页，课件共44页，创作于2023年2月近婚系数的计算我国常见的几种近亲婚配形式表亲结婚隔代表亲结婚隔山表亲结婚从表亲结婚隔山从表亲结婚第37页，课件共44页，创作于2023年2月近婚系数的计算常染色体基因的近婚系数：以表兄妹为例B2B1P2P1C2C1A2A2A3A4A1A1A4A4A1A2A3A3SS成为A1A1的概率：(1/2)6=1/64S成为A2A2的概率：(1/2)6=1/64P1的任何1个基因在S中成为纯合子(A1A1、A2A2

)的概率：(1/2)6+(1/2)6=2×

(1/2)6=1/32A11/21/21/21/21/21/2第38页，课件共44页，创作于2023年2月近婚系数的计算常染色体基因的近婚系数：以表兄妹为例B2B1P2P1C2C1A2A2A3A4A1A1A4A4A1A2A3A3SS成为A3A3的概率：(1/2)6=1/64S成为A4A4的概率：(1/2)6=1/64P2的任何1个基因在S中成为纯合子(A3A3、A4A4

)的概率：(1/2)6+(1/2)6=2×

(1/2)6

=1/32第39页，课件共44页，创作于2023年2月近婚系数的计算常染色体基因的近婚系数：以表兄妹为例B2B1P2P1C2C1A2A2A3A4A1A1A4A4A1A2A3A3S祖先(P1、P2)的任何1个基因在后代S中是纯合子的概率是：2×

(1/2)6+2×

(1/2)6=4×

(1/2)6=1/16即表兄妹结婚的近婚系数是：F=2×2×

(1/2)6

=1/16常染色体基因近婚系数的公式第40页，课件共44页