复习提问

湖南生物机电职业技术学院,复习提问,1.数量性状的重复率与遗传相关有何用?2.数量性状的遗传参数对畜牧生产有何作用?,湖南生物机电职业技术学院,第五章基因频率与基因型频率,第一节概念与关系第二节哈代温伯格定律第三节改变基因频率的因素,湖南生物机电职业技术学院,第一节概念与关系,一、群体,要着重考虑基因在群体的相继世代中是如何传递和分配的,群体：指一个物种生活在某一地区内的、能相互杂交的个体群，也称为孟德尔式群体(Mendelianpopulation)。,基因库：一个群体所具有的全部遗传信息称为基因库(genepool)。,湖南生物机电职业技术学院,二、基因频率,基因频率:指一个群体中某一基因占其等位基因总数的相对比率。,基因频率是群体遗传组成的基本标志，不同的群体的同一基因往往频率不同。,湖南生物机电职业技术学院,例如:在黑白花牛群中，无角基因P的频率占1，有角基因p的频率占99。而在无角海福特牛群中，P的频率为100，p的频率为0。,在一个群体中，各等位基因频率的总和等于1。,由于基因频率是一个相对比率，是以百分率表示的，因此其变动范围在01之间，没有负值。,湖南生物机电职业技术学院,三、基因型频率,例，牛角有无决定于一对等位基因P和p，它们组成的基因型有三种：PP、Pp和pp，前两种表现为无角，后一种表现为有角。在各牛群中，三种基因型比例各异。某牛群中，PP占0.01，Pp占1.98，pp占98.01，也就是说，PP的频率为0.0001，Pp的频率为0.0198，pp的频率为0.9801，三者之和等于1，即100。,基因型频率是指一个群体中某一性状的各种基因型间的比率。,湖南生物机电职业技术学院,四、基因频率和基因型频率的关系,设A和a是一对等位基因，他们的频率分别为p和q。构成AA、Aa和aa三种基因型，他们的频率分别用D、H和R表示。在整个群体中，有DN个AA基因型，每个基因型含2个A基因，因此有2DN个A基因；另有HN个Aa基因型，共有HN个A基因和HN个a基因；还有RN个aa基因型，包含有2RN个a基因，其中N为个体总数。,湖南生物机电职业技术学院,A基因的频率p为:,湖南生物机电职业技术学院,a基因的频率q为:,湖南生物机电职业技术学院,第二节Hardy-Weinberg定律,遗传平衡定律(lawofgeneticequilibrium),D.H.Hardy,W.Weinberg,湖南生物机电职业技术学院,哈代温伯格定律要点：,1.在随机交配的大群体中，若没有其他因素的影响，基因频率一代一代下去始终保持不变。2.任何一个大群体，无论其基因频率如何，只要经过一代随机交配，一对常染色体基因的基因频率就达到平衡状态。没有其他因素影响，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，基因型频率与基因频率的关系是：Dp2，H2pq，Rq2,湖南生物机电职业技术学院,二、哈代温伯格定律的证明,设一对基因A和a组成的群体，0世代的基因频率分别是p0和q0，基因型频率分别为D0、H0和R0；一世代的基因频率为p1和q1，基因型频率分别为D1、H1和R1；二世代的基因频率为p2和q2，基因型频率为D2、H2和R2。一世代的基因型频率：D1p02H12p0q0R1q02,湖南生物机电职业技术学院,一世代的基因频率：,同样可以证明：p2p0，p3p0，pnp0q2q0，q3q0，qnq0,湖南生物机电职业技术学院,例：某群体0世代的基因型频率：D00.4，H00.6，R00。,基因频率：,一世代的基因型频率：D1P020.720.49H12p0q020.70.30.42R1q020.320.09,湖南生物机电职业技术学院,D2p120.720.49H22p1q120.70.30.42R2q120.320.09,湖南生物机电职业技术学院,三、基因频率的计算,1.无显性或显性不完全时由表型可以直接识别基因型，统计表型比例就可以得到基因频率。例：调查大群安达鲁西鸡的结果，黑羽鸡占49，白羽鸡占9，蓝羽鸡占42。我们马上就知道，BB基因型频率为D0.49，Bb基因型频率为H0.42，bb基因型频率为R0.09。由此可计算出B基因的频率0.490.210.7，b基因频率0.210.090.3。,湖南生物机电职业技术学院,2.显性完全时,Rq2，q，p1q例如，某一黑白花牛群统计，约有1的牛为红白花，求这个牛群中红白花的基因频率。其频率R0.01，q=0.1，黑白花基因频率p1q10.10.9。,湖南生物机电职业技术学院,3.伴性基因,一对伴性基因，在雄异型生物中，雄性个体的表型和基因型一致；雌异型生物中，雌性个体的表型和基因型一致。因此以上两种情况皆可以从表型识别基因型，基因型频率就是基因频率。例如，人的红绿色盲，男人中色盲者所占的比例就是色盲基因在整个人群中的频率；又如在一个只有黑色羽和芦花羽两种羽色的随机交配大鸡群中，雌鸡中芦花羽的比率就是芦花羽基因在这个鸡群中的基因频率，黑色羽所占的比例就是黑羽基因在该群的基因频率。,湖南生物机电职业技术学院,4.复等位基因,设A1、A2、A3为等位基因，其频率分别为p、q、r，那么，在一个随机交配大群体中，六种基因型的比例为：,湖南生物机电职业技术学院,某一随机交配大群体中，全色兔占75，八黑兔占9，白化兔占16，求三种基因频率。,解：设C的频率为p，ch的频率为q，c的频率为r，又设“八黑”兔的比率为H，白化兔的比率为A，全色兔的比率为1HA。Cchc2CCCchCcchchchcccpqrp2+2pq+2prq2+2qr+r2（A）全色（1-H-A）八黑（H）白化,=,湖南生物机电职业技术学院,由于H+A=q2+2qr+r2=（q+r）2=（1-p）2,已知，H0.09，A0.16，c的频率:C的频率:ch的频率=1pr=10.50.4=0.1,湖南生物机电职业技术学院,第三节改变基因频率的因素,一、突变第一，他供给自然选择的材料，没有突变，选择即无从发生作用；第二，突变本身就改变了基因频率。如：一对等位基因，当A1A2时，群体中A1频率减少、A2频率则增加。长期A1A2，最后该群体中A1将被A2代替。,湖南生物机电职业技术学院,二、选择,1.自然选择和人工选择都是改变基因频率的重要因素。如新变异类型比原类型更适应环境条件，就能繁殖更多后代而逐渐代替原有类型并成为新种。如新产生类型和原有类型都能生存下来，则不同类型就分布在它们最适宜的地域成为地理亚种。相反，新类型不及原有类型则消失。自然选择是生物进化的主导因素，而遗传和变异则是其作用的基础。,2.人工选择是家畜育种的根本内容。育种选择可把某些性状选留下来，使这些性状的基因型频率增加，基因频率朝某一方向改变：,湖南生物机电职业技术学院,三、遗传漂变,在一个有限群体中，特别在一个小群体中，等位基因频率由于配子结合、基因重组以及分群等过程中发生的机误而产生的变化，称为遗传漂变，或称为随机遗传漂变。一般群体愈小就愈易发生遗传漂变作用。在畜牧业中，引种、畜群迁移、分群以及发生传染病等情况，都可以引起遗传漂变。,湖南生物机电职业技术学院,随机遗传漂变,随机遗传漂变(randomgeneticdrift)：在一个小的群体中，由于所生育的子女数目少，导致的等位基因频率产生相当大的随机波动的现象。,湖南生物机电职业技术学院,孤岛模型：有一对等位基因A和a，频率各为0.5,AAAA,AAAa,AAAa,AAaa,AaAa,AaAA,aaAA,AaAA,AaAa,AaAa,AaAa,Aaaa,aaAa,aaAa,Aaaa,aaaa,AAAaAaaa,AAAaAaaa,随机遗传漂变,湖南生物机电职业技术学院,随机遗传漂变,湖南生物机电职业技术学院,美洲印第安人ABO血型频率,Blackfeet:IA0.5,随机遗传漂变,北美：IA0.018;IB0.009;i0.973,湖南生物机电职业技术学院,在一个小的有效繁殖群体中，一个频率很低的基因，非常容易在小群中消失，也有可能向高漂变，但概率很小。相反一个频率高的基因虽然也可能在小群中消失，同样概率也很小，而向高漂变的概率则很大。,湖南生物机电职业技术学院,四、杂交,两个基因频率不同的群体混合，当代的基因频率是两个群体各自基因频率的加权均数。例如一个1500只蛋鸡群（全是母鸡），a的频率0.6；另一个100只公鸡群，q0.2a基因频率:,湖南生物机电职业技术学院,五、同型交配,如果把同型交配严格地定义为同基因型交配，那么近交和同质选配都只是部分地同型交配，只有极端的近交方式自交才是完全的同型交配。以一对基因为例，同型交配仅有三种类型：AAAA；AaAa；aaaa。,湖南生物机电职业技术学院,连续同型交配各代的基因型频率变化表,湖南生物机电职业技术学院,思考题,1.人的ABO血型决定于三个等位基因，其中IA对i呈显性，IB对i呈显性，而IA与IB为等显性。设IA的基因频率为p，IB的基因频率为q，i的基因频率为r。试计算一个A型人的比率为14%，O型人