第二章 数量遗传学基础-8学时

q=(2n3+n2)/2N =R+1/2H =0.4
p+q=1 1
注:决定短角牛毛色性状表现的是两个等位基因，R 和 r.R 决定红毛色，而r 是决定白毛色6。
一、基本概念
4.基因频率与基因型频率的关系
– 设一个基因座有 2 个等位基因A和a，有3种可 能的基因型：AA, Aa和aa，则
频率
等位基因 Aa pq
( p1 p2 pn )2
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二、 Hardy-Weinberg 平衡定律
3.平衡群体的性质: ① 在二倍体遗传平衡群体中，杂合子（Aa）的频率
H=2pq的值永远不会超过0.5（p=q=1/2）。 ② 杂合子频率是两个纯合子频率乘积平方根的2倍，
即: H=2√DR
∴若H＞1/2或H/（√DR）≠2，说明不是平衡群体
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二、Hardy-Weinberg 平衡定律
2.在平衡状态下基因频率与基因型频率的关系为
（常染色体上的基因）
① 如果只有两个等位基因
D p2 H 2 pq R q2
或 D H R ( p q)2
② 如果有 k 个等位基因
P(Ai Ai ) pi2
P(Ai Aj ) 2 pi p j
D1=p02=0.64，H1=2p0q0=0.32，R1=q02=0.04 则随机交配第一代的基因频率:
p1=D1+1/2H1=0.64+1/2(0.32)=0.8，
q1=R1+1/2H1=0.04+1/2(0.32)=0.2 ② 随机交配第二代的基因型频率:
D2=p12=0.64，H2=2p1q1=0.32，R2=q12=0.04 则随机交配第二代的基因频率:
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一、基本概念
③基因频率的计算
等位基因 基因座数
基因频率
A
2D'+H'
p=(2D'+H')/2N
p=D+½H
a
2R'+H'
q=(2R'+H')/2N
q=R+½H
2N
1
1
➢对于1对等位基因来说，常用p表示显性基因频率，用q表示
隐性基因频率
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例:短角牛毛色的基因型频率与基因频率
基因型
各wk.baidu.com型 数量
基因型 频率
p2=D2+1/2H2=0.64+1/2(0.32)=0.8 ，
q2=R2+1/2H1=0.04+1/2(0.32)=0.2
• 虽D1≠D0，H1 ≠ H0，R1 ≠ R0，但经一代随机交配，
D1=D2， H1=H2， R1=R2； 等位基因频率，自始至终保持不变
p0=p1=p2， q0 =q1=q2
基因型 AA Aa aa DHR
p D 1 H 2
q R 1 H 2
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一、基本概念
5.随机交配（random mating）
① 定义:在一个有性繁殖的生物群体中，参加配 种的雌雄个体间的交配是完全随机的，任一 个体与任一异性个体交配的概率相同
② 随机交配基因座:对于某一基因座，如果雌雄 性个体所产生的配子是随机组合的，则称该 基因座为随机交配基因座
• 孟德尔群体(Mendelian population)
– 个体间有交配的可能性、连续世代间有基因交换 的有性繁殖群体。其中的所有基因可看作是一个 基因库，各个体共享这一基因库资源，相互间可 自由地进行基因交流。
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一、基本概念
2.基因型频率（genotype frequency）
① 定义:群体中某个基因座上的不同基因型的数量的相对 比例,取值范围在0~1.
– 随机交配群体是很少见的，但随机交配基因 座是常见的
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二、Hardy-Weinberg 平衡定律
1.基本要点 ⑴在随机交配的大群体中，如果没有其他因素的干扰，则各
代等位基因频率保持不变。
p0=p1=…=pn，q0=q1=…=qn ⑵在任何一个大群体内，不论其基因频率和基因型频率如何，
只要一代的随机交配，这个群体1对常染色体基因型频率就 可达到平衡。
① 定义:群体中某个基因座（locus）上的不同等 位基因（allele）数量的相对比例(0~1)
② 特点:设一个基因座有 k 个等位基因，它们的 频率分别为 p1，p2， ，pk，则
0 pi 1 i 1,2, , k
k
p1 p2 pk pi 1
i 1
pAi=pAiAi+1/2ΣpAiAj
② 特点:设一个基因座有 k 个等位基因，则在二倍体生物 中，基因型的可能种类为 k(k+1)/2
设 Pi 为第 i 种基因型的频率，则
0 Pi 1
Pi 1
i
基因型 AA Aa aa
个体数
D' H' R' N
基因型频率
D=D'/N
H=H'/N
R=R'/N
1
3
一、基本概念
3.基因频率（gene frequency）
② 可以作为平衡的一种简单的数学检验。上述公式 可以写成：4DR=H2
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二、Hardy-Weinberg 平衡定律
1 1.0 0.9 0.8 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0
q
0.9
0.8
A1A1
A2A2
Genotype frequency
0.7
第一节 群体遗传学
一、基本概念 二、基因型频率与基因频率的意义 三、Hardy-Weinberg 定律 四、影响群体遗传结构的主要因素
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一、基本概念
1.群体(population)
– 广义上讲指在一定时间和空间范围内，具有特定 共同特征和特性的个体集合。可以是一个种、亚 种、变种、品种、品系或一个地方类群等。
RR 红色牛n1
70
D=n1/N 0.35
Rr 红斑色牛n2
100
H=n2/N 0.50
rr 白色牛n3
30
R=n3/N 0.15
总计
n1+n2+n3=N 200
D+H+R=1 1
等位基因
R
r
总计
基因数目
2n1+n2
2n3+n2
2N
（由基因型
240
160
400
数目计算）
基因频率
p=(2n1+n2)/2N =D+1/2H =0.6
D1=D2=…=Dn，H1=H2=…=Hn，R1=R2=…=Rn ⑶一个群体在平衡状态时,等位基因频率和基因型频率的关系
是: D=p2，H=2pq，R=q2
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二、Hardy-Weinberg 平衡定律
例.设一个初始群体(未平衡),其初始基因型频率为:
D0=0.6，H0=0.4，R0=0.0，则初始基因频率为 p0=D0+1/2H0=0.6+1/2(0.4)=0.8， q0 =R0+1/2H0=0.0+1/2(0.4)=0.2 ① 随机交配第一代的基因型频率: