实验四+人群中P·T·C味盲基因频率的分析

实验一 人群中P ·T ·C 味盲基因频率的分析

一、实验目的：

通过对人体遗传性状的分析及基因频率的计算，认识孟德尔定律的普遍意义和选择对改变基因频率的作用。

二、实验原理：

根据人类遗传学的研究已知人体的许多性状是按照孟德尔方式遗传的。如人体对P ·T ·C ·（苯硫脲）尝味的能力是由一对等位基因（T ·t ）所决定的遗传性状。其中T 对t 为不完全显性。

P ·T ·C

· ，是一种白色结晶状有机化合物。由于含有N －C=S 硫酰胺基而具有苦味。在人群中，正常尝味者的基因型为TT 其尝味能力高，能尝出1/750，000—1/6.000,000的P ·T ·C ·溶液的苦味：具有基因型Tt 的人，尝味能力较低，只能尝出1/480，000—1/380，000的P ·T ·C ，溶液的苦味，而基因型t t 的人，只能尝出＞1/24，000的P ·T ·C 溶液的苦味，甚至P ·T ·C 的结晶也尝不出苦味来，这类人在遗传上称为味盲。

有人用阙值法测定，我国黑龙江省1050人的P ·T ·C 尝味能力，其中味盲共99人，占9.43%，即所测的人群中。比基型频率：

故0943.01050

992

==

q

31.03070.00943.0)(2

====q

q t 基因频率

则T 基因频率p=1－q=1－0.31=0.69

根据群体遗传学的Hardy-weinberg 平衡法则，如果没有其它因素的干扰，在人群中，t 的频率将会世代相传不会发生变化。

如果我们假定，某种选择作用对隐性纯合子（t t ）不利，使其适合值=0时，则基因（t ）频率将会发生改变。改变规律如下表所示：

*适应值：指某一基因型跟其他基因型相比较时，能够存活并留下后代的相对能力，适应值=0，即表示100%被淘汰。

选择后基因（t ）的频率：

00

000000

00

02

00012)

2(222/11q q q P q q P P q P q P P q P q +=

+=

+=

+⨯=

(1)

选择后基因（t ）频率的改变量为：

2

00

00111q q q q q q q q +-=

-+=

-=∆ (2)

根据（1）式可以预计：若基因型（t t ）的个体的适应值为0，下一代群体中，基因（t ）的频率将降

O NH S

C N H 2

到：24.02366.031.01/31.01/001==+=+=q q q

根据（2）式可算得基因（t ）频率的改变量：

07.031

.01)31.0(1)(3

2

0=+-=

+-=

∆q q q

该结果与直接由：

△=q 1－q 0=0.24－0.31=－0.07是一致的。

以上分析说明，选择强有力的作用，使隐性基因频率在一代之后比初始频率降低0.07（7%），于是群体的基因频率的平衡被打破，生物体就会产生某种方式的进化。

三、实验材料及方法： 1．P ·T ·C 溶液的配制：

原液：取P ·T ·C ·结晶1.3g ，加蒸馏水1000ml ，不时摇动，在室温（20℃）左右1~2日即完全溶解。 其他13种浓度的溶解度稀释法及P ·T ·C ·含量见下表所列。

2．将配制好的14种P ·T ·C ·溶液，分别取若干置于消毒好的滴瓶中： 3．若干毫升蒸馏水及洁净滴管。 四、操作要求：

1．受试者坐于椅上，仰头张嘴，实验者用滴管先吸取14号P ·T ·C ·溶液，滴5-10滴于舌根部，令受验者徐徐下咽品味。

2．询问受验者能否鉴别此两种溶液的味道，若不能鉴别，或鉴别不准确（如认为P ·T ·C ·溶液的味道是酸、咸、辣或其他说不出药味等等），则再用稍浓的13号溶液重复尝试……直至能明确地说出P ·T ·C ·的苦味为止。

3．当交验者鉴别某一号溶液时，应当用此号溶液重复尝味三次，三次结果相同才是可靠的。

4．测定过程中应将P ·T ·C ·溶液和蒸馏水反复交替给受试者，以免由于受试者的猜想及其他心理作用而影响结果的准确性。

5．测定的结果按记录所要求的内容详细记载。 五、结果分析

1．按给定的阈值范围将数据作分类统计，首先算出味盲者（t t ）基因型频率，然后求t 和T 的频率。 2．证明在随机婚配的情况下，t 基因频率是怎样按Hardy-Weinberg 法则保持平衡的。

3．若便是使t t 基因型的适应值=0，按公式（1）及（2）分别计算选择后基因（t ）的频率（q1）及其改变量（△q ）。

4．以班为单位统计TT,Tt 和tt 人数,分析并讨论实验结果，写出实验报告。

表：13种浓度的P ·T ·C ·溶液的配制方法