第九章群体遗传学

1、集体遗传学(populationgenetics )，第九章，判例，外表正常的新婚夫妇，新郎是上海人，新娘是美国马萨诸塞州人，双方都没有遗传病家族史，附近家庭的非近亲结婚的健康夫妇生了丙酮尿症(PKU )患儿，将来自己的孩子也不幸1、这对夫妇有生PKU的患儿的可能性吗？ 如果可以的话，那个风险涉及到什么样的因素，是如何计算的？ 2、PKU致病基因的突变率是多少？3、目前PKU患者的有效治疗，会增加群体中致病基因的频率吗？ 内容提要1、群体的遗传平衡：基因频率和基因型频率、遗传平衡规律和应用遗传平衡群体的判定、基因频率(常染色体、x链基因)的计算2、影响群体遗传平衡的因素：突变、选择、遗传漂移、

2、隔离、转移、 近亲结婚的选择：选择的作用和突变率的计算(AD、AR、XR )选择压力的变化影响遗传平衡的近亲结婚：常染色体、x连锁基因的近亲系数3、遗传负荷、群体(population )孟德尔性群体(Mendelianpopulation )是指群体遗传学(populationgenetics )研究群体的遗传结构及其变化规律的科学，主要应用数学思考和方法来研究群体的基因型频率、基因型频率与某些因素之间的关系。 医学群体遗传学(medicalpopulationgenetics )基因库(genepool )所具有的所有遗传信息第一节群体中的基因平衡1、基因型频率和基因型频率(genefre

3、quency ) :某基因的基因型频率(genotypefrequency ) :某基因型个体数/总个体数(如) D H R=1，MN血型4q基因型表型个体数M/MM血型7470.312=233M/NMN血型7470.515=3 NN血型7470.173=129合计747对等基因决定表型性状m基因的频率： p=(2332385 )/(7472 )=(233/747 )1/2(385/747 )=mm1/2mn=0. 57 n基因的频率： q=1-0. 57 n 公式： p=D 1/2Hq=R 1/2H， MN血型共显性基因定位4q基因型表型个体数M/MM血型7470.312=233M/NMN血

4、型7470.515=385N/NN血型7470.173=129合计747对等位基因决定表型性状m基因的频率： p=(=(233/747 )1/2(385/747 )=mm1/2mn=0.57 n基因的频率：q=1-0.57=0.43，二，遗传平衡定律条件： 1、群体大2 .随机结婚3 .无突变发生4 .无选择5、无大规模个人转移。 遗传平衡式：等位基因a和a的配对，基因a的频率为p，基因a的频率为q，假设p q=1，(p q)2=1，p2 2pq q2=1位于遗传平衡的集团： p2AA； q2aa； 假设2pqAa即AA:AA=p2:2pq:Q2，有100万人口的群体，有等位基因a和a，AA个

5、体60万人，aa个体20万人，aa个体也有20万人。 基因型AA、AA、AA的频率： d=60/100=0.6h=20/100=0.2r=20/100=0.2集团基因a和a的基因频率： p=D1/2h=0. 60.2/2=0.7q=R1/2h=0.2/2=0. 2 h=0. 491/2 (0. 210. 21 )=0. 7q=r1/2h=0. 09/2 (0. 210. 21 )=0. 3、子代精卵将子代基因型及其频率随机结合，3、遗传平衡规律的应用，(1)遗传平衡群体的判断例题：某一群体中AA的频率为0.09a基因的频度： p=D 1/2H=0.36 0.48/2=0.6a基因的频度： q=

6、R 1/2H=1-0.6=0.4根据遗传平衡式，理论值：AA的频度p2=0.62=0.36Aa的频度2pq=20.60.4=0.48aa的频度Q2 结论该组为遗传平衡组。 (2)基因频率的计算1、AR病基因频率的计算隐性病原基因纯体(aa )发病，发病率(aa基因型频率)等于q2。 例题：在中国，白化症(AR )的集体发病率为1/20000，求出病原基因和正常基因的频率和各基因型的频率。 aaq2=1/20000 q=1/20000=0.007 AP=1- q=1- 0.007=0.993 AAP2=0.9932=0.986 aa2pq=20.9930.0070.014=1/70，因此p2:2

7、pq 2、AD病基因频率的计算理论上，AA和Aa患者，群体发病率=p2 2pq实际上，群体中AD病多为杂种AA发病。 原因：正常基因a的突变基因a是一个很小的概率事件，很少在同一等位基因部位同时发生突变变成AA。 PS个体病情更严重，难以生存。 AD遗传中的发病率是指混合Aa的频率。 如果将AD病的发病率设为h，由于病原基因的频率p小，q接近1，所以H=2pq2pp=(1/2)H例题：丹麦某地区软骨发育不全性小人的发病率为1/10000，求出基因频率。 病原基因a的频度p=(1/2)H=(1/2)1/10000=0.0005正常基因a的频度q=1-p=0.99995、3、x连锁基因的频度男性半合子、基因的频度、基因型的频度或表型的频度相同。 遗传平衡集团中x连锁基因的基因型及其频率基因型频率发病率男性XAY正常p0.93XaY色盲q0.07女性XAXA正常p2(0.93)2=0.865XAXa正常2pq20.930.07=0.13Xa