基因频率与基因型频率.docx

第五章 基因频率与基因型频率目的要求 掌握基因频率、基因型频率的基本概念与关系、哈代－温伯格定律的要点、证明及计算； 了解改变基因频率的因素第一节 概念与关系一、群体指可以互相交配的许多个体的集群要着重考虑基因在群体的相继世代中是如何传递和分配的二、基因频率基因频率: 指一个群体中某一基因占其等位基因总数的相对比率 基因频率是群体遗传组成的基本标志，不同的群体的同一基因往往频率不同例如:在黑白花牛群中，无角基因P的频率占1%,有角基因p的频率占99%而在无角 海福特牛群中，p的频率为100%, P的频率为0在一个群体中，各等位基因频率的总和等于1 由于基因频率是一个相对比率，是以百分率表示的，因此其变动范围在0~1之间，没有 负值三、 基因型频率基因型频率是指一个群体中某一性状的各种基因型间的比率 例，牛角有无决定于一对等位基因P和P，它们组成的基因型有三种：PP、Pp和pp，前两 种表现为无角，后一种表现为有角在各牛群中，三种基因型比例各异某牛群中，PP占 0.01%，Pp占1.98%, pp占98.01%，也就是说，PP的频率为0.0001, Pp的频率为0.0198, pp的频率为0.9801，三者之和等于1,即100%。

四、 基因频率和基因型频率的关系设A和a是一对等位基因，他们的频率分别为p和q构成AA、Aa和aa三种基因型，他们的频率分别用D、H和R表示在整个群体中，有DN个AA基因型，每个基因型含2个A基因，因此有2DN个A基因；另有 HN个Aa基因型，共有HN个A基因和HN个a基因；还有RN个aa基因型，包含有2RN个a基因， 其中N为个体总数A基因的频率p为： 2DN + HN 八1 口2N 2a基因的频率q为：q = = H + R2 N 2第二节 哈代－温伯格定律一、定律要点1. 在随机交配的大群体中，若没有其他因素的影响，基因频率一代一代下去始终保持不变2. 任何一个大群体，无论其基因频率如何，只要经过一代随机交配，一对常染色体基因 的基因频率就达到平衡状态没有其他因素影响，以后一代一代随机交配下去，这种平衡状 态始终保持不变3. 在平衡状态下，基因型频率与基因频率的关系是：D = p2 , H=2pq, R=q2二、哈代－温伯格定律的证明设一对基因A和a组成的群体，0世代的基因频率分别是p0和q0,基因型频率分别为D H0和R0； 一世代的基因频率为p1和4［，基因型频率分别为D〔、讯和R1；二世代的基因频率 为p2和q2，基因型频率为D2、H2和R2。

一世代的基因型频率：Dr2 日产酗 Ri=q2一世代的基因频率：p = D + — H = p 2 +1 1 2 1 0也=p 2 + pq2 o oooo+qo)=pqi= 2 H1+ R1= po qo + q2 = qo( po + qo) = qo同样可以证明：p2=pp3=p , pn=pq2=qq3 = q ， qn=q例：某群体0世代的基因型频率：D0 = 0.4，H0 = 0.6，R0 = 0o 基因频率： 1p = D + — H = o.4 + o.3 = o.7o o 2 oq = H + R = o.3 + o = o.3o 2 o o 一世代的基因型频率： D1=Po2=o.72=o.49H1 = 2p0q0=2 X 0.7 X 0.3 = 0.42R1=qo2=o.32=o.o9p = - H + D = o.21 + o.49 = o.7oi 2 i iq = H + R = o.21 + o.o9 = o.3o1 2 1 1D2=p12=o.72=o.49 H2=2p1q1=2Xo.7Xo.3=o.42R2=q12=o.32=o.o9p = D +1H = o.79+ o.21=o.72 2 2 2q =1H + R = o.21+ o.09=o.32 2 2 2三、基因频率的计算1. 无显性或显性不完全时由表型可以直接识别基因型，统计表型比例就可以得到基因频率。

例：调查大群安达鲁西鸡的结果，黑羽鸡占49%，白羽鸡占9%,蓝羽鸡占42%我们马上就知道，BB基因型频率为D=0.49, Bb基因型频率为H = 0.42, bb基因型频率为R= 0.09由此可计算出B基因的频率=0.49+0.21=0.7, b基因频率=0.21+0.09=0.32. 显性完全时R=q2, q= , p=1－q例如,某一黑白花牛群统计,约有1％的牛为红白花,求这个牛群中红白花的基因频率 其频率R=0.01, q= =0.1,黑白花基因频率p=1—q = 1—0.1 =0.93. 伴性基因一对伴性基因,在雄异型生物中,雄性个体的表型和基因型一致；雌异型生物中,雌 性个体的表型和基因型一致因此以上两种情况皆可以从表型识别基因型,基因型频率就是 基因频率例如,人的红绿色盲,男人中色盲者所占的比例就是色盲基因在整个人群中的频率； 又如在一个只有黑色羽和芦花羽两种羽色的随机交配大鸡群中,雌鸡中芦花羽的比率就是芦 花羽基因在这个鸡群中的基因频率,黑色羽所占的比例就是黑羽基因在该群的基因频率4. 复等位基因第三节 改变基因频率的因素一、突变 第一,他供给自然选择的材料,没有突变,选择即无从发生作用。

第二,突变本身就改变了基因频率二、选择1、 自然选择和人工选择都是改变基因频率的重要因素2、 自然选择是生物进化的决定因素3、 人工选择是家畜育种的根本内容三、遗传漂变在一个有限群体中,特别在一个小群体中,等位基因频率由于配子结合、基因重组以及 分群等过程中发生的机误而产生的变化,称为遗传漂变,或称为随机遗传漂变在畜牧业中,引种、畜群迁移、分群以及发生传染病等情况,都可以引起遗传漂变 在一个小的有效繁殖群体中,一个频率很低的基因,非常容易在小群中消失,也有可能 向高漂变,但概率很小相反一个频率高的基因虽然也可能在小群中消失,同样概率也很小, 而向高漂变的概率则很大四、杂交 两个基因频率不同的群体混合,当代的基因频率是两个群体各自基因频率的加权均数 例如一个1500只蛋鸡群（全是母鸡），a的频率=0.6；另一个100只公鸡群，q = 0.2a基因频率：1500 x 0.6 +100 x 0.2 q = = 0.5751500 +100五、同型交配如果把同型交配严格地定义为同基因型交配,那么近交和同质选配都只是部分地同型交 配,只有极端的近交方式自交才是完全的同型交配以一对基因为例，同型交配仅有三种类型：AAXAA； AaXAa； aaXaa。

连续同型交配各代的基因型频率变化表世代AAAaaa001010.250.50.2520.37500.250.375030.43750.1250.437540.46880.06250.468850.48440.03120.4844思考题：1.人的ABO血型决定于三个等位基因，其中IA对i呈显性，IB对i呈显性，而IA 与IB为等显性设IA的基因频率为p，IB的基因频率为q，i的基因频率为r试 计算一个A型人的比率为14%, O型人的比率为8%的平衡群体中各种基因的频率 和基因型频率2.在南太平洋沿岸A岛屿上白化病占1%, B岛上占4%已知白化病是由隐性基因引起的 假定这两个群体的大小相等，并且，对该白化基因而言，婚配是随机的由于地质的剧变， 两岛由隆起之地峡连接，逐变为一个随机婚配单位问这个联合群体中白化基因的频率将变 为多少？在该联合群体中，下一代白化病之发病率多高？将它与两岛合并前白化病发病率之 平均数作一比较。