07实验七 Hardy-Weinberg遗传定律检验
- 格式:ppt
- 大小:69.50 KB
- 文档页数:13
概述哈迪-温伯格定律(Hardy-Weinberg Law)也称遗传平衡定律,其主要内容是指:在理想状态下,各等位基因的频率和等位基因的基因型频率在遗传中是稳定不变的,即保持着基因平衡。
此时各基因频率和各基因型频率存在如下等式关系并且保持不变:当等位基因只有一对(Aa)时,设基因A的频率为p,基因a的频率为q,则A+a=p+q=1,AA+Aa+aa=p2+2pq+q2=1 。
哈代-温伯格平衡定律(Hardy-Weinberg equilibrium)对于一个大且随机交配的种群,基因频率和基因型频率在没有迁移、突变和选择的条件下会保持不变。
2满足条件①种群足够大;②种群个体间的交配是随机的;③没有突变产生;④没有新基因加入;⑤没有自然选择。
3适用范围遗传平衡在自然状态下是无法达到的,但在一个足够大的种群中,如果个体间是自由交配的且没有明显的自然选择话,我们往往近似地看作符合遗传平衡。
如人类种群、果蝇种群等比较大的群体中,一些单基因性状的遗传是可以应用遗传平衡定律的。
如题:某地区每10000人中有一个白化病患者,求该地区一对正常夫妇生下一个白化病小孩的几率。
该题就必须应用遗传平衡公式,否则无法求解。
解答过程如下:由题意可知白化病的基因型频率aa=q2=0.0001,得q=0.01,则p=0.99 ,AA的基因型频率p2=0.9801,Aa的基因型频率2pq=0.0198 ,正常夫妇中是携带者概率为:2pq/( p2+2pq)=2/101 ,则后代为aa的概率为:2/101×2/101×1/4=1/10201。
解毕。
此外,一些不符合遗传平衡的种群,在经过一代的自由交配后即可达到遗传平衡,此时也可应用遗传平衡定律来求后代的基因型频率。
例如:某种群中AA 个体占20%,Aa个体占40%,aa个体占40%,aa个体不能进行交配,其它个体可自由交配,求下一代个体中各基因型的比例。
此题中亲代个体明显不符合遗传平衡,所以大家往往选择直接求解。
Hardy-Weinberg 遗传定律数据统计一、实验目的1.学习并掌握Hardy-Weinberg 遗传定律数据统计与分析的方法;2.学习并掌握人类相关性状(卷舌、耳垂、对苯硫脲(PTC )的尝味能力、ABO 血型、眼睑、3.发式和发旋等)采集方法、遗传特征和分析方法;4.分析上述人类遗传性状在不同性别、不同民族之间的差异。
实验原理群体遗传学 ——研究群体中基因的分布及逐代传递中影响基因频率和基因型频率的因素,追踪基因变异的群体行为,应用数学手段研究基因频率和相对应的表型在群体中的分布特征和变化规律。
(1)基因频率 (2)基因型频率 (3)应用数学手段(一)Hardy-Weinberg 平衡律 在随机婚配的大群体中,没有受到外在因素影响的情况下,显性性状并没有随着隐性性状的减少而增加,不同基因型相互比例在一代代传递中保持稳定。
中央民族大学生命与环境科学学院遗传学实验报告Hardy-Weinberg平衡定律的要点:1)在一个无穷大的随机交配的孟德尔群体中,若没有进化的压力,基因频率世代相传保持不变;2)无论群体的起始成分如何,经过一个世代的随机交配后,群体的基因型频率将保持平衡,即群体的基因型频率决定于它的基因频率;3)只要随机交配系统得以保持,基因型频率将保持上述平衡状态而不会改变。
(二)一对基因的遗传平衡相对性状均由一对等位基因控制。
基因A的频率为p,基因a的频率为q,若群体处于遗传平衡状态,基因频率和基因型频率为一对基因之间的关系:完全显性,不完全显性,并显性。
不完全显性——基因频率计算人类对PTC尝味能力的差异表现为不完全显性遗传,观察到的3种表型也反映了3种基因型。
可以直接利用3种表型的观察人数,算出表现型频率,进而计算出基因频率。
假定默认群内有N个个体,基因型种类 AA Aa aa观察表型人数 P′ H′ Q′N=P′+H′+Q′则三种基因型频率分别为—,,。
如果该人群处于遗传平衡状态,根据已估算出的p和q,可计算出三种基因型的理论频率及其相应人数,再与相应的实际观察人数比较,运用χ2检验法,即可得出该人群是否处于遗传平衡状态的结论。
Hardy–WeinbergequilibriumHardy–Weinberg equilibrium,叫做哈迪-温伯格平衡。
该定律提出,对于一个足够大的群体,在群体中各个个体之间随机交配,在没有突变,个体迁移,遗传漂变等因素发生的情况下,这个种群的基因频率和基因型频率可以一代代稳定不变,保持平衡。
对于二倍体生物而言,等位基因A的频率用a的频率用-温伯格平衡的群体中,基因型频率如下AA的频率为的频率为在实际分析中,会去检验一个SNP位点的基因型频率是否符合哈迪-温伯格平衡。
利用样本的SNP分型结果,我们可以观察到种群中基因型的频率,从而推测出allel的频率。
AA基因型频率为Aa基因型频率为基因型频率为则A的频率为 a 的频率为利用allel 频率,可以计算出理论上的各个基因型频率,然后利用卡方检验,去比较理论基因型频率和实际观测到的基因型频率之间是否有差异。
对应的卡方统计量计算公式如下就是理论基因型频率。
看一个实际的例子某个种群中,样本数为100,基因型分布如下假设满足哈迪-温伯格平衡,allel的频率如下根据allel频率,计算出理论基因型频数计算每种基因型的偏移量计算卡方统计量在分析卡方检验的结果时,出来统计量的值,还需要关注自由度。
在这个例子中,由于是两个allel, 所以自由度为1。
在判断结果是否显著时,通常选择阈值为0.05。
在卡方检验表中,自由度为1,P值为0.05时,对应的统计量为3.841。
实际算出来的统计量小于3.841,说明理论基因型频率和实际基因型频率没有差异,种群符合哈迪-温伯格平衡。
满足哈迪-温伯格平衡的群体只是理论上的群体,在自然条件下是不存在的。
但是在实际处理时,对于较大的群体,可以近似的认为其符合哈迪-温伯格平衡。
在分析SNP分型数据时,会利用哈迪-温伯格平衡检验去过滤位点。
如果某个SNP位点的基因型频率不符合哈迪-温伯格平衡,则去除该SNP位点。
哈温伯格定律的要点哈迪 - 温伯格定律(Hardy - Weinberg law)要点如下:一、适用条件1. 种群足够大- 这样可以减少遗传漂变的影响。
在小种群中,由于个体数量有限,随机的遗传事件(如某些个体偶然不能繁殖后代)可能会使基因频率发生较大波动,而大种群能在一定程度上维持基因频率的相对稳定。
2. 随机交配- 种群中的个体之间进行随机的交配,不存在选择特定基因型个体进行交配的情况。
例如,不能是只有高个子个体之间相互交配,而矮个子个体之间相互交配这种非随机的交配模式。
每个个体都有相同的机会与任何其他个体交配,这就保证了配子的结合是随机的。
3. 没有突变- 在这个理想的种群模型中,不发生基因突变。
因为突变会产生新的等位基因,从而改变基因频率。
如果有突变发生,基因库中的基因种类和频率就会发生变化,不符合哈迪 - 温伯格定律的前提假设。
4. 没有迁入和迁出- 迁入会带来新的基因,增加种群基因库的多样性,改变原有的基因频率;迁出则会使种群中的某些基因流失,同样会改变基因频率。
所以在哈迪 - 温伯格定律的适用种群中,不存在个体的迁入或迁出情况。
5. 没有自然选择- 自然选择会使适应环境的基因和基因型频率增加,不适应环境的基因和基因型频率降低。
而哈迪 - 温伯格定律假设种群中所有的基因型个体在生存和繁殖能力上是完全相同的,不存在自然选择对基因频率和基因型频率的影响。
二、定律内容1. 基因频率与基因型频率的关系- 设一对等位基因A和a,基因频率分别为p和q(其中p + q=1)。
在随机交配的大种群中,经过一代繁殖后,基因型频率为AA = p^2,Aa = 2pq,aa=q^2。
例如,若A基因频率p = 0.6,则q = 1 - 0.6=0.4,那么AA基因型频率为p^2=0.6×0.6 = 0.36,Aa基因型频率为2pq = 2×0.6×0.4 = 0.48,aa基因型频率为q^2=0.4×0.4 = 0.16。
hardy weinberg 有关基因与基因频率的主要遗传定律Hardy-Weinberg定律是一组基因频率和基因组频率之间的关系,这些频率在一个理想化的遗传平衡中保持不变。
它是由英国数学家戴尔·哈代(G.H. Hardy)和德国生物学家威廉·魏因伯格(W. Weinberg)在1908年独立提出的。
根据Hardy-Weinberg定律,如果以下条件得到满足,那么在一个人口中两个等位基因的基因频率和基因型频率将保持不变:1. 大型人口:人口足够大,即基因池中有足够多的个体。
2. 随机交配:个体之间的配对是随机发生的,没有选择性地选择配对伴侣。
3. 无突变:没有新的基因型通过突变产生,即所有个体都具有相同的基因型。
4. 无选择:没有选择性地选择不同基因型的个体进行生存和繁殖。
5. 无迁移:没有个体从其他人群迁入或迁出。
根据Hardy-Weinberg定律,对于一个有两个等位基因(例如A和a)的基因组系统,它们的基因型频率(AA,Aa和aa)可以通过基因频率的平方和乘积来计算。
具体公式如下:p^2 + 2pq + q^2 = 1其中,p表示等位基因A的频率,q表示等位基因a的频率。
p^2表示AA基因型频率,q^2表示aa基因型频率,2pq表示Aa基因型频率。
这个方程表明,在满足Hardy-Weinberg定律的条件下,基因型频率将保持不变。
Hardy-Weinberg定律是理解和预测基因频率在人口中的变化的重要工具。
它提供了一个基准,用于比较实际观察到的基因频率与预期的基因频率之间的差异,从而揭示选择、突变、迁移和基因漂移等因素对基因频率的影响。
简述hardy-weinberg定律的内容Hardy-Weinberg定律是描述了在理想条件下一个群体的基因频率不会发生变化的定律。
它是遗传学的基础定律之一,被广泛用于研究群体遗传学和进化遗传学。
该定律以英国生物学家Godfrey H. Hardy和德国医生Wilhelm Weinberg的名字命名。
Hardy-Weinberg定律基于以下几个假设:1. 无选择:区分不同基因型个体生存和繁殖的条件相同,没有选择的因素存在。
2. 无突变:基因没有发生突变。
3. 无迁移:群体内外没有基因的交流,即没有迁移现象。
4. 大群体:群体足够大,使得随机因素对于随机频率的影响较小。
5. 随机交配:个体之间的交配是随机的。
根据这些假设,Hardy和Weinberg提出了如下的公式和结论:在一个由两个等位基因决定的遗传性状的群体中,基因型的频率可以用p和q来表示,其中p表示一个等位基因的频率,q表示另一个等位基因的频率。
根据遗传学知识,p+q=1。
根据这个定律,可以得出以下几个结论:1. 在无选择、无突变、无迁移和随机交配的条件下,群体的基因型频率不会发生变化。
在每一代的基因型比例中,p^2表示纯合子AA的比例,q^2表示纯合子aa的比例,2pq表示杂合子Aa的比例。
这一结果称为Hardy-Weinberg平衡。
2. 根据Hardy-Weinberg定律,可以通过观察群体中基因型的比例,来推断该群体的基因型频率,并进一步推断该遗传性状在该群体中的遗传模式。
例如,如果在群体中观察到基因型比例为1:2:1,那么可以推断基因型频率为p^2:2pq:q^2,进一步推断该遗传性状是由一对等位基因决定,遵循随机交配的遗传模式。
3. Hardy-Weinberg定律的重要应用之一是遗传病的筛查和预测。
通过观察遗传病在特定群体中的发生率,并结合Hardy-Weinberg定律的基因型频率推断,可以推断该遗传病的遗传模式和风险。
4. Hardy-Weinberg定律还可以用于研究进化遗传学中的基因流动、选择、遗传漂变等现象。
7哈迪—温伯格定律哈迪—温伯格定律(Hardy-Weinberg Law)是描述群体基因型和等位基因频率变化的定律。
该定律的核心思想是,在没有进化发生的情况下,一个群体的基因型和等位基因频率将保持不变。
哈迪—温伯格定律是遗传学的基本定律之一,于1908年被英国数学家吉.哈迪(G.H.Hardy)和德国生物学家威尔海姆.温伯格(W.Weinberg)共同提出。
哈迪—温伯格定律的原理非常简单。
在一个快要达到无限大的群体,包含大量同批次的生殖性别,假定没有迁移、突变和选择作用的情况下,基因型比例(AA,Aa,aa)和等位基因(A,a)频率始终保持不变,分别为p²,2pq与q²,p+q=1。
这意味着,如果某个群体符合哈迪—温伯格定律,那么群体内基因型和等位基因频率的分布将始终保持恒定,不管是现在、过去还是未来,都不会发生任何改变。
哈迪—温伯格定律有三个基本假设,它们决定了这个定律是否适用:1. 大种群假设:种群规模无限大,扰动因素可以忽略不计。
2. 随机交配假设:群体的交配是随机发生的,不会对等位基因频率造成任何影响。
3. 稳态假设:在没有进化驱动的情况下,基因型和等位基因频率始终保持稳态,不会发生任何变化。
哈迪—温伯格定律的应用十分广泛。
例如,人类群体遗传学研究中经常用到,可以帮助确定人群是否符合哈迪—温伯格定律,以及发现基因型和等位基因频率的变化。
同时,在农业、畜牧业、植物繁殖和分子遗传学等领域也有着广泛的应用。
值得注意的是,基因型频率和等位基因频率是互相依存的。
如果我们已知基因型频率,我们可以通过哈迪—温伯格公式反推等位基因频率。
同样,如果我们已知等位基因频率,我们也可以通过哈迪—温伯格公式计算基因型频率。
这意味着,基因型和等位基因的变化是相互联系的,它们的变化一定程度上是互相影响的。
总而言之,哈迪—温伯格定律是描述群体基因型和等位基因频率变化的基本定律之一,对于理解遗传学和进化学,以及在生物学、生态学、医学等领域的应用都有着重要的意义。