第三章_群体遗传结构分析

基因型 频率 AA 35 35% Aa 50 50% aa 15 15%
A% = 0.6
a% = 0.4
子代
雌配子 雄配子
0.6A
0.36AA 0.24Aa
0.4a
0.24Aa
AA
基因型 频率 36%
Aa
48%
aa
16%
0.6A
A% = 0.6
0.4a
0.16aa
a% = 0.4
孙代的基因型频率和基因频率呢？
子代
基因型 频率 AA 36% Aa 48% aa 16%
A% = 0.6 a% = 0.4
孙代
雌配子 雄配子
0.6A
0.36AA 0.24Aa
0.4a
0.24Aa
AA 基因型 频率 36%
Aa 48%
aa 16%
0.6A
A% = 0.6
0.4a
0.16aa
a% = 0.4
从子代起，该种群的基因频率和基因型频率不再发生改变。
律 )。 在一定条件下，群体的基因频率和基因型 频率在一代一代繁殖传代中保持不变。
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（一）基因平衡定律的要点
（1）在随机交配的大群体中，如果没有其他因素 干扰，群体将是一个平衡群体； （2）任何一个大群体，无论基因频率如何，只要 经过一代随机交配，一对常染色体上基因所组 成的基因频率就达到平衡状态，若没有其他因 素的影响，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，基因型频率和基因频率的关 系是 D=p2，H=2pq，R=q2
♀ A(p) a(q)
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♂
A(p) AA(p2) Aa(pq)
a(q) Aa(pq) aa(q2)
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例题
设一个初始群体(尚未达到哈迪一温伯格平衡)，
其初始基因型频率为：D= 0.6，H = 0.4，R= 0.0，试计算该群体随机交配第一代和第二代的
基因型频率和基因频率。
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第一节 第二节
哈迪—温伯格定律
群体基因频率的计算
第三节
影响群体遗传结构的因素
本章内容提要
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本章内容提要
孟德尔群体、基因频率与基因型频率，基因 频率与基因型频率的关系；
遗传平衡定律的基本内容、条件与意义；
影响群体遗传平衡的因素及影响方式
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正反突变压
基因频率 =
某基因个数 群体中同一位点基因总数
例题
已知有100头牛，牛角的有无是由一对等位基因控 制，无角由显性A控制，有角由隐形a控制。测知 无角基因有180，有角基因有20，求A和a的基因 频率？
基因型频率（genotype
frequency）： 在一个群体内某一基因型的个体在总群体 中所占的比率。
从某个种群中有100个个体，测知基因型AA、Aa、 aa的个体分别是35个、50个和15个。计算基因A和a 的频率分别是多少？
AA 35 基因型 频率 Aa 50 aa 15
35%
50%
15%
A% = 35%+1/2 ×50% = 0.6 a% = 1-0.6 = 0.4
若种群内的个体随机交配，请计算子代的基因型频 率和基因频率。 亲代
源自文库
1
无突变
2
无选择
3
大群体
4
无基因掺入
5
随机交配
选型交配与 近亲交配
突变
选择
遗传漂变
迁移
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一、突变
1. 突变对群体遗传组成的作用：

突变本身改变了基因频率； 突变为自然选择提供了物质基础。
2. 突变分类：

非频发突变； 频发突变。
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基因突变 腿上长了巨大的肿瘤
IA频率
IB 频率 r频率
实训九 人体常见形状的调查遗产分析
卷舌性状
卷舌 ：显性
翻舌：隐形
眼睑性状
双眼皮 ：显性 单眼皮：隐形
耳垂性状
耳垂 ：显性 无耳垂：隐形
额前发际
美人尖 ：显性 无美尖：隐形
发式
直发 ：显性 卷发：隐形
发旋(螺旋方向）
顺时针：显性 逆时针：隐性
拇指端关节外展
例3．在一个种群中，AA的个体有25%，
aa的个体有15%，求A、a的基因频率。
解析：由于在一个种群中，各基因型频率
之和等于100%，AA的个体有25%，aa的 个体有15%，可以知道Aa的个体有60% 。A=25%+60%×1/2=55%，a=1-A=145%=45%。 归纳总结：通过基因型计算基因频率可以 采用一个等位基因的频率等于它的纯合子 与1/2杂合子频率之和。
二、复等位基因计算
等位基因中有3个或3个以上表现形式的，称为复 等位基因。
例2：一组人群当中，测试ABO血型，得到含IA20个， IB30个，i50个，求：IA、IB、i的基因频率。
红细胞上只有凝集原A的为A型血，其血清中有抗B凝集素
血型 A型 B型 AB型 O型 人数 —— —— —— —— 血型频率 —— —— —— —— IA频率 IB 频率 r频率
四、群体平衡定律的意义

群体遗传研究群体基因频率和基因型频率变化规律， 揭示生物进化历程；遗传平衡定律是群体遗传的基 础。

自然群体一般接近于随机交配，且都是很大的群体，
所以遗传平衡定律基本适用于分析、描述自然群体
的基因频率和基因型频率变化规律。
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小结
概念：群体，基因频率，基因型频率 基因频率与基因型频率的关系 哈迪-温伯格定律
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基因频率

在一个个体数为N的二倍体生物群体中，一对等 位基因(A, a)的共有2N个基因，两种基因的频率 如下表所示：
等位基因
基因数量
A a
2D'+H' 2R'+H' 2N
基因频率 p=(2D'+H') D+½H /2N q=(2R'+H') R+½H /2N 1 1
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挺直：显性 向指背面弯曲：隐性
拇指端关节外展计算
p=1-q
D=p2 H=2pq 做成表格形式P112下面的表
作业： 1、卷舌和眼睑遗传性状调查； 2、血型：验证班级同学所组成的群体是否 是平衡群体。
第三节 影响群体遗传结构的因素
第三节 影响群体遗传结构的因素

当前述遗传平衡条件得不到满足时，均会导致群体遗传 结构改变，并从而导致生物群体演变与进化。 在这些因素中，突变和选择是主要的，遗传漂变和迁移 也有一定的作用。
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（二）基因平衡定律的条件
（1）必须是大群体 （2）群体内个体间交配时随机的 （3）没有其他因素影响，这些因素包括突 变、选择、迁移等。
雪猴（日本猕猴 ）
（三）基因平衡定律的证明
幻灯片
11
随机交配导致群体平衡

设群体中等位基因频率为P(A)=p和P(a)=q，则有： 群体产生两类配子，随机交配得到子代群体中有三 种基因型，且频率为：AA: D=p2；Aa: H=2pq；aa: R=q2. 子代群体配子类型与比例(基因频率)仍然为P(A)=p和 P(a)=q；所以随机交配情况下基因频率与基因型频 率均不发生变化。

由此可见，子代基因A的频率仍然是p， 基因a的频率仍然是q，而且将以这种频率在 所有世代传递下去，这就是遗传平衡。
基因型频率

在一个个体数为N的二倍体生物群体(居群)中， 一对等位基因(A, a)的三种基因型的频率如下表 所示：
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

:
(遗传学、进化论)群体、种群、孟德尔群体— —有相互交配关系、能自由进行基因交流的 同种生物个体的总和。 一个群体内全部个体共有的全部基因称为基 因库(gene pool)。
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基因频率（gene
frequency）：指在一 个群体中，某一等位基因占该位点上等位 基因总数的比率。即该等位基因在群体内 出现的概率。
由表可见子代基因型组成：p2+2pq+q2=1 这里基因型AA的频率为p2，基因型aa的频率为 q2 ，基因型Aa的频率为2pq。 AA：Aa：aa= p2：2pq：q2

子一代向下一代提供的配子中两种基因 频率分别是：
A=p2+1/2（2pq）=p2+pq=p（p+q）=p a=q2+ 1/2（2pq）=q2+pq=q（p+q）=q
第二节 群体基因频率的计算
一、一对等位基因频率的计算
二、复等位基因频率的计算
一、一对等位基因频率的计算

（一）不完全显性 （二）完全显性 （三）伴性遗传
（一）不完全显性
例：鸡羽毛 黑色：蓝色 ：白色 基因型 BB : Bb :bb 基因型频率 0.49: 0.42 :0.09 求B，b的基因频率？
芦花鸡
复习：第四节 性别决定与伴性遗传
一、性染色体类型
二、伴性遗传
特点： 1、性状的遗传与性别有关 2、正反交的结果不同 3、在特定的交配方式下表现交叉遗传
三、伴性遗传在养殖业的应用 四、从性遗传和限性遗传
第3章 群体遗传结构分析
第3章 群体遗传结构分析
群体遗传学：所研究的群体不是多个体的简
6
第一节哈迪—温伯格定律
一、基本概念

群体(population); 基因频率(gene frequency)； 基因型频率(genotype frequency)。
二、基因频率与基因型频率的关系
三、哈迪-温伯格定律
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群体(population)
群体

（二）完全显性 随机交配的大群体，根据哈迪-温伯格定 律，它应该处于基因频率平衡状态，隐形 纯合体R=q2 ,则q=√R
例：随机交配的牛群，黑色对红色为显性 ，黑色（BB，Bb）占96%，红色（bb） 占4%，基因频率为：
（三）伴性遗传
性染色体同型群体（XX,XY） p=D+H/2 q=H/2+R 异型的群体（XY,ZW） p=D q=R
二、基因型频率与基因频率的性质
p+q=1（同一位点的各基因频率之和等于1）
D+H+R=1（群体中同一性状的各种基因
型频率之和等于1） 0≤p(q)，D(H，R)≤1
三、哈迪-温伯格定律
Hardy和Weinberg于1908年分别应用数 学方法探讨群体中基因频率变化所得出一致结
论，即基因平衡定律(又称Hardy-Weinberg定
数学推导
假设在一个理想的群体中，某个基因座上的 两个等位基因 A和a， 基因频率A = p 基因频率a = q p + q = 1 按数学原理（p+q）2 =1。 二项式展开 p2 + 2pq + q2 =1
亲代配子随机结合产生合子，如下表 ：

卵 A（p） 子 a（q）
精 子 A（p） a（q） AA（p2） Aa（pq） Aa（pq） aa（q2）
基因型频率 =
某一基因个体数 群体中个体总数
例1： 已知人的褐色(A)对蓝色(a)是显性。在一个 有30000人的群体中，蓝眼的有3600人，褐眼的有 26400人，其中纯体12000人。那么，在这个人群 中A、a基因频率和AA、Aa、aa基因型频率是多少？
A的基因频率=（24000+14400）/60000=0.64 a的基因频率=7200+14400）/60000=0.36 AA的基因型频率=12000÷30000=0.4 Aa的基因型频率=14400÷30000=0.48 aa的基因型频率=3600÷30000=0.12
单集合，而是指可以相互交配并能繁殖后代
的个体所构成的集群。

以群体为基本研究单位----基因库问题； 以基因频率和基因型频率描述群体遗传结构； 采用数学和统计方法进行研究； 研究群体遗传结构变化的规律、原因以及在生物进 化与新物种形成中的作用。
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第3章 群体遗传结构分析
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例题：果蝇的体色由常染色体 上一对等位基因控制，基因型 BB、Bb为灰身，bb为黑身。若 人为地组成一个群体，其中 80%为BB的个体，20%为bb的 个体，群体随机交配，其子代 中Bb的比例是( ) A．25% B．32% C．50% D．64%
【解析】 由题干可计算出B 的基因频率为0.8，b的基因频 率为0.2，所以子代中Bb的基 因型频率＝2×0.8×0.2＝0.32 。 【答案】 B
例题2．在一个种群中，AA的个体有30个
，Aa有60个，aa有10个，求A、a的基因 频率。
解析：该种群中一共有100个，共含有
200个基因，A的总数有30×2＋ 60×1=120，A的频率为120/200=60%。 由于在一个种群中基因频率有 A+a=100%,所以a=1-60%=40%.