第六章群体遗传学基础分析

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
R
S
21 p( A1) 3 p f 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
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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3. 平衡群体中，基因型频率和基因频率的关系为：
D p2 H 2 pq
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
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
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群体遗传结构：群体中各种等位
基因的频率以及由不同的交配体制所
产生的各种基因型在数量上的分布。
例：有一群体：AA 30个，Aa 60个， aa 10个 则基因型频率：AA P＝30/100＝0.3 Aa aa 基因频率： A H ＝60/100＝0.6 Q＝10/100＝0.1 p＝(302+60)/1002 ＝0.6
当q或s很小时qsq1q50精选ppt当纯合隐性个体致死或不能生育51精选ppt不同q值s值时的选择效率s05s01s001099075383820750518176050253131002501014717100100019018592492400010001900180590239023100010000190001800590023900230选择的效果与被选择基因的初始频率及选择系数有关52精选ppt对显性表型不利的选择aaaaaa合计a频率初始频率适合度1s1s1s2pq1s1s2pq1ssp1sp2p1sp2p1sp2p1sp2p相对频率53精选pptpsp1sp2p1sp2p54精选ppt当s或p很小时说明当选择系数很小或a基因频率很低时a基因频率的改变是很小的选择的作用不大
存活力（viability） 适合度 生殖成功（reproductive success） 将具有最高生殖效能的基因型的适应 值定为1，其它基因型在0~1之间。
选择系数（selective coefficient，s)： 在选择的作用下降低的适合度。即s=1-w。 致死或不育的基因型，s=1，w=0。
(2) 对隐性纯合体不利的选择
AA Aa aa 合计 a频率
初始频率
适合度
p2
1
2pq
1 2pq 2pq
q2

p2
m+a
2q(a − pd ) 或 2q(α − qd )
2qα
− 2q 2 d
A1A2
2pq
m+d
(q − p)a + (1 − 2 pq)d 或 (q − p )α + 2 pqd
(q − p )α
2 pqd
A2A2
q2
m-a
− 2 p(a + qd ) 或 − 2 p (α + pd )
− 2 pα
重组近交家系： VF = 2VA 克隆家系：
V A = 1 VF 2
VF = V A + VD + VI
带有多个试验组的单因素设计
假定有s个试验组，每组有n个家系，按照r次重 复的随机区组设计在e个环境中进行种植，有以 下线性模型：
ytlik = μ + st + el + (se)tl + rk (tl ) + fi (t ) + ( fe)il (t ) + εtlik
实施遗传交配设计的四个步骤
创造一种或多种类型的家系 半同胞家系、测交组合、全同胞家系、 重组近交家系，甚至是克隆家系等 在一组环境下评价家系的表现 从方差分析的均方估计方差成分 根据方差成分和遗传方差之间的关系，进 一步估计遗传方差和遗传力
基本概念
家系 (Progenies or families) 目标环境群体 (TPE: target population of environments) 评价家系的一组环境是目标环境群体的 一个样本。因此在基因型和环境互作分 析中，一般把环境效应设定为随机效应。 平衡数据 (Balanced data) 非平衡数据：混和模型 (mixed model)

20.2 Hardy-Weinberg定律 文档仅供参考，不能作为科学依据，请勿模仿；如有不当之处，请联系网站或本人删除。
在一个大的随机交配的群体中，假定 没有选择、突变、迁移和遗传漂变的发生， 则基因频率和基因型频率在世代间保持不变， 又称基因平衡定律（law of geneticequilibrium)。
设：一对同源染色体上某一基因座上 文档仅供参考，不能作为科学依据，请勿模仿；如有不当之处，请联系网站或本人删除。 一对等位基因A和a。
(ⅳ) 基因频率与基因型频率之间的关系 P（A)=p, P(a)=q
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例：在某地居民中调查了1788人，其 中397人是M型，861人是MN，530人是 N型。因此：
PAA= p2, PAa=2pq, Paa=q2 当3种不同基因型个体间充分进行随机交配 则下一代基因型频率就会和亲代完全一样，不 会发生改变。
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雄配子（频率）
雌配子（频率） A(p)
a(q)
A(p)
AA(P2) Aa(pq)
即使由于突变、选择、迁移和杂交等因素改变了群体 的基因频率和基因型频率，但只要这些因素不再继续 产生作用而进行随机交配时，则这个群体仍将保持平 衡。
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打破平衡的意义：
在人工控制下通过选择、杂交或 人工诱变等途径，打破平衡 促使生物个体发 生变异 群体（如亚种、变种、品种或品系） 遗传特性将随之改变。
为动植物育种中选育新类型提供了有利的条件。
∴ 改变群体基因频率和基因型频率，打破遗传平衡 是目前动、植物育种中的主要手段。