第十五章群体遗传学 第一节基因型频率和基因频率 基因型频率 ●基因型频率( genotype freguencie):在同 个基因的座位上,某一种基因型的个体 数在总群体中所占的比率。 ●例:深红虎蛾( Panaxia dominula)
第十五章 群体遗传学 第一节基因型频率和基因频率 ⚫ 一 ．基因型频率 ⚫ 基因型频率(genotype freguencie)：在同一 个基因的座位上，某一种基因型的个体 数在总群体中所占的比率。 ⚫ 例：深红虎蛾（Panaxia dominula）
497只虎蛾 ●基因型分别为 ●BB=452,Bb=43和bb=2。 ●它们的基因型频率分别是 ●P=fBB)=452497=0.909 ●H=fBb)=43/497=0.087 ●Q=fbb)=21497=0.004 合计:1.000
⚫ 497只虎蛾 ⚫ 基因型 分别为： ⚫ BB = 452， Bb = 43和 bb = 2。 ⚫ 它们的基因型频率分别是： ⚫ P = f(BB) = 452/497 = 0.909 ⚫ H = f(Bb) = 43/497 = 0.087 ⚫ Q = f(bb) = 2/497 = 0.004 ⚫ 合计：1.000
二.基因频率 等位频率( allelic freguencies)或称为 基因频率( gene freguencie) 基因频率 (群体中某个基因座位上特定基因的拷 贝数)÷(群体中该座位所有等位基因数) p=B(2×BB+Bb)(2×个体总数) (2×452+43)(2×497) =947/994=0.953 基因总数 ●q=(b)=(2×2+43)(2×497) =47994=0.047
⚫ 二．基因频率 ⚫ 等位频率（allelic freguencies）或称为 基因频率（gene freguencie) ⚫ 基因频率 = ⚫ （群体中某个基因座位上特定基因的拷 贝数) ÷(群体中该座位所有等位基因数) ⚫ p=f(B)=(2×BB＋Bb)/（2×个体总数） ⚫ = (2×452+43)/(2×497) ⚫ =947/994=0.953 基因总数 ⚫ q=f(b)=(2×2＋43)/(2×497) ⚫ = 47/994= 0.047
●三.复等位基因的基因频率 牛奶草甲虫葡萄糖磷酸变位酶(PGM) 座位上有3个等位基因,每个等位基因编 码了酶的不同分子变异体,在一个群体 中基因型的数目收集如下 AA=4,AB=41,BB=84,AC=25 BC=88,CC=32,共计274个甲虫。它们 的等位基因频率是 ●f(4=p=(2×4+41+25)2×274=0.135 ●f(B=q=(2×84+41+8)2×274=0.542 ●fC=r=(2×32+8+25)2×274=0.323
⚫ 三．复等位基因的基因频率 ⚫ 牛奶草甲虫葡萄糖磷酸变位酶（PGM） 座位上有3个等位基因，每个等位基因编 码了酶的不同分子变异体，在一个群体 中基因型的数目收集如下： ⚫ AA=4 ， AB=41 ， BB=84 ， AC=25 ， BC=88，CC=32，共计274个甲虫。它们 的等位基因频率是： ⚫ f (A) = p = (2×4+41+25)/2×274 = 0.135 ⚫ f (B) = q = (2×84+41+88)/2×274 = 0.542 ⚫ f (C) = r = (2×32+88+25)/2×274 = 0.323
四.由基因型频率来计算基因频率 以深红虎蛾为例 p=f(B)=(B的频率+12Bb的频率) 0.909+0.087×0.5 =0.909+0.0435 0.953 q=f(b)=(bb的频率+12Bb的频率) 0.004+0.087×0.5 =0.004+00435 =0.047
四．由基因型频率来计算基因频率 以深红虎蛾为例： p = f (B) = (BB的频率+1/2 Bb的频率) =0.909+0.087×0.5 =0.909+0.0435 =0.953 q = f（b）=（bb的频率+1/2 Bb的频率） = 0.004+0.087×0.5 = 0.004+0.0435 = 0.047
五.X连锁座位上的基因频率 p=4)(2X^X4)+(XX)+(XNYd) 2X雌体数+雄体数 (2XaXaq)+(XAXa)+(XaYo q=f(X a) 2×雌体数+雄体数
p = f (X A）= （2XAXA♀）+(XAXa )+(XAY♂) 2×雌体数+雄体数 q = f (X a）= （2XaXa♀）+(XAXa )+(XaY♂) 2×雌体数+雄体数 五．X-连锁座位上的基因频率
第二节哈迪-温伯格法则 ●哈迪温伯格( Hardy- Weinberg)法则(1908年) 在理想群体中,基因频率和基因型频率逐代 将保持不变 ●此定律可分为3个部分 ●第一部分是前提:理想群体,无穷大,随机 交配,没有突变、没有迁移和自然选择 第二部分是结论基因频率和基因型频率逐 代不变 第三部分是关键:随机交配一代以后基因型 频率将保持平衡
第二节 哈迪-温伯格法则 ⚫ 哈迪-温伯格（Hardy-Weinberg）法则(1908年) ⚫ 在理想群体中，基因频率和基因型频率逐代 将保持不变。 ⚫ 此定律可分为3个部分： ⚫ 第一部分是前提：理想群体，无穷大，随机 交配，没有突变、没有迁移和自然选择； ⚫ 第二部分是结论:基因频率和基因型频率逐 代不变； ⚫ 第三部分是关键：随机交配一代以后基因型 频率将保持平衡
表25-1随机交配的组合 D ga Aa pgAa pga g aa 总计pMA+2 paAt aa=1
表 2 5-1 随机交配的组合 ♂ p A q a pA p 2 ♀ A A pqAa qa pqAa q 2 a a 总计 p 2 AA+2pqAa+q2 aa=1
例如有一个群体其三种基因型频率为 f44=0.2,fAa=0.2,a=0.6 那么两种配子中的基因频率为 f4=f4+12fa=0.2+2(0,2)=0.3 fn=fa+12Aa=0.6+12(0.2)=0.7 ●若随机交配,可求出下一代中基因频率为 ●44=0.09;4a=0.42;faa=0.49 我们再来计算下下一代配子中的基因频率 ●f4=0.09+12(0.42)=0.3 ●f=0.49+1/2(0.42)=0.7
⚫ 例 如 有一 个群 体其 三种 基因 型频 率 为 fAA=0.2，fAa=0.2, faa=0.6 ， 那么两种配子中的基因频率为： fA = fAA+1/2 fAa = 0.2 +1/2 (0.2) = 0.3 fa = faa+1/2 fAa = 0.6+1/2 (0.2) = 0.7 ⚫ 若随机交配，可求出下一代中基因频率为： ⚫ fAA = 0.09; fAa = 0.42; faa = 0.49 ⚫ 我们再来计算下下一代配子中的基因频率 ⚫ fA = 0.09+1/2(0.42) = 0.3 ⚫ fa = 0.49+1/2(0.42) = 0.7
●四.哈迪温伯格定律的扩展 假如存在3个等位基因A,B和C的话,它们的频 率分别为、q、r,在平衡时基因型的频率也等 于等位基因频率的平方: (p+g+r)2=p2+q2+r2+2gp +2pr+2gr P2(AA)+q2(BB)+r2(CC)+ 2pq(AB)+2pr(AC)+2qr(BC)
⚫ 四．哈迪-温伯格定律的扩展 假如存在3个等位基因A，B和C的话，它们的频 率分别为p、q、r，在平衡时基因型的频率也等 于等位基因频率的平方： （p+q+r）2= p 2+ q 2+ r 2 +2qp +2pr+2qr = p 2 (AA)+q2 (BB)+ r 2 (CC)+ 2pq(AB)+2pr(AC)+2qr(BC)