医学遗传学——群体遗传

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练习1
在一个1000人的随机群体中，AA人数 为600；Aa人数为340；aa人数为60。计 算基因频率。
已知基因型频率
A等位基因频率: p=（2×600＋340）/1000×2=0.77 a等位基因频率: ♀ ♀ q =（2×60＋340） / 1000×2=0.23 ♀
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计算表型频率
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第一节 群体的遗传平衡
一、遗传平衡定律 (Hardy-Weinberg Law)
在一个大群体中，如果是随机婚 配，没有突变，没有自然选择，没 有大规模迁移所致的基因流，群体 中的基因频率和基因型频率在一代 ♀ ♀ 代传递中保持不变。 遗传平衡群体
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基因频率与基因型频率的关系
A基因频率p； a基因频率q
A p= A+a
a q= A+a
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复习概念
基因型个体在群体中所占的比例。
f(AA)=AA/(AA+Aa+aa)
表型频率 某一表型所占的比例。 f(aa表型)= aa表型/（A表型+aa表型） ♀
答：携带者频率为0.15 （女性15%为携带者)， 女性发病率为0.007 (0.7%女性患病）。
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小结：从发病率求致病基因的频率
(1)常染色体遗传 AR: 隐性致病基因频率q =√发病率 AD: 显性致病基因频率 p≈(1/2)发病率 (2)X连锁遗传 XR:隐性致病基因(Xa)频率q=男性发病率 =√女性发病率 XD:显性致病基因(XA)频率p=男性发病率 ≈1/2女性发病率
说明
定律成立的理想条件：群体大、 随机婚配、无突变、无迁移、无 选择。（现实中不存在）
但一般可把实际研究的群体看成 是符合条件的群体。 ♀
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二、遗传平衡定律的应用 西藏藏族 平舌16%， 卷舌84%。
平舌rr 卷舌RR/Rr
求基因频率和 基因型频率。
思路——由表及里 ♀ 群体调查得到表型频率→基因频率→基因型 ♀ ♀ 频率 ♀
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西藏藏族f(rr)=16% 求基因频率和基因型频率
∵f(rr)=q2 =0.16 ∴基因频率q= √0.16 = 0. 4 p=1-q=1-0. 4=0.6 基因型频率： f(RR)=p2=0.62=0.36 f(Rr)=2pq=2×0.6×0.4=0.48 f(rr)= q2 =0.16
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例2：红绿色盲（XR）在英国男性中 发病率为1/12
求携带者频率f(XAXa) ∵q=1/12 , p=1-q=11/12 ∴ f(XAXa)=2pq=2×11/12×1/12 =22/144 = 0.15 求女性发病率f(XaXa ) f(XaXa )= q2 = (1/12)2 = 1/144 = 0.007
讨论群体中等位基因A和a。A基因频 率为p；a基因频率为q。
A精子（p） A卵子（p） a卵子（q） a精子（q）
AA（p2）
Aa（pq）
Aa（pq）
aa（q2）
2
(p+q)2
=p
2
+ 2pq + q
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遗传平衡定律的数学表达式
∵p+q=1
∴遗传平衡群体的基因频率与基因
型频率满足以下表达式： (p+q)2 = p 2 + 2pq + q 2 基因型频率： f(AA) = p2 f(Aa) = 2pq f(aa) = q2
第七章 群体遗传
群体(population): 是指生活在某一地区的、能 相互杂交的个体群。 群体遗传学(population genetics) 是用数学的方法研究群体的遗传结构及 其演变规律的学科。 遗传结构 群体的基因频率 群体的基因型频率
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复习概念
基因频率(gene frequency) 指群体中某一基因在其等位基因 的总数中所占的比例。
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↑第一次课
AD遗传中
显性致病基因的频率p=（1/2）发病率I 群体中患者多为杂合子Aa 发病率 I= f(Aa) = 2pq ≈ 2p
的可能为患者aa。
这对夫妻都是携带者的风险为: 1×1/50
∴后代患病风险
♀ f(aa) = 1×1/50× 1/4 = 1/200
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（二）X连锁遗传病风险评估
因为男性是半合子，男性发病率等 于致病基因频率。 XR: q=f(XaY)=男性发病率 q2=f(XaXa)=女性发病率 携带者频率f(XAXa)= 2pq XD: p= f(XAY)=男性发病率 女性发病率=2pq+p2 ≈2p♀ ♀
已知：发病率 f(aa) =1/10000 = q2 1、计算群体中的A和a基因频率p和q。 f(aa) = q2 = 1/10000
q = √1/10000 = 0.01 p = 1- q = 1- 0.01 = 0.99
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怎样计算携带者频率？
（1中已求得p=0.99; q=0.01） 2、求群体中的杂合子(携带者)频率。 f (Aa) = 2pq ≈ 1/50
二、遗传平衡定律的应用
（二）在遗传咨询中的应用——遗传风险估计 发病率 基因频率 携带者频率 遗传风险估计
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（一）常染色体遗传病的风险评估
例1：某群体苯丙酮 尿症(AR)发病率为 1/10000。求
(1)基因频率,
(2)携带者频率,
(3)后代风险估计
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怎样计算基因频率？
携带者频率远高于发病率，它是 遗传病风险评估的重要信息。
≈2q
= 2 × 0.99 ×0.01 ≈ 0.02
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怎样估计遗传风险？
2中已求得携带者频率f (Aa) = 1/50
3、 如果一个肯定携带者与家族中无病史者婚 配。计算其后代的发病风险。
∵如果夫妻都是携带者，后代才会有1/4
完全显性时：AA与Aa表型相同 f( A表型) =（AA+Aa）/ (AA+Aa+aa) f( a a表型) = aa/ (AA+Aa+aa)
不完全显性时
表型频率=基因型频率
f( AA表型) = AA/ (AA+Aa+aa) f( Aa表型) =Aa/ (AA+Aa+aa) f( a a表型) = aa/ (AA+Aa+aa)