【VIP专享】实验：近交系数和亲缘系数的计算
实验五近交系数与亲缘系数计算
实验五近交系数与亲缘系数计算亲缘系数和近交系数是两个重要的概念，用于描述个体之间的亲缘关系和亲缘程度。
亲缘系数是指两个个体之间的亲缘关系的程度，而近交系数则是指同一亲源个体之间繁殖的程度。
亲缘系数一般由亲缘关系的近似概率确定，例如兄弟姐妹之间的亲缘系数为0.5，叔侄之间的亲缘系数为0.25、亲缘系数的范围通常在0到1之间，越接近1表示亲缘程度越高。
近交系数则是指同一亲源个体之间进行繁殖产生后代的程度。
近交系数的范围通常在0到1之间，越高表示近交程度越高。
近交系数是通过遗传多态性来计算的，具体的计算方法会根据遗传标记和分析方法的不同而有所差异。
亲缘系数和近交系数的计算方法都是基于基因频率和遗传距离的概念。
基因频率是指在一个群体或种群中一些基因型的频率，而遗传距离是指在基因座的遗传变异中测量的差异。
计算亲缘系数的一种常见方法是通过等位基因共享来估计。
等位基因是指在同一位点上可能存在的不同的基因型。
通过检测和比较个体在多个基因座上的等位基因，可以估计亲缘系数。
一种经典的计算亲缘系数的方法是使用明斯基方程（Mendelian equation），该方程是基于古典遗传学原理推导出的。
计算近交系数的方法则是根据亲缘系数和遗传距离的关系来确定的。
通常情况下，近交系数通过亲缘系数的平方根计算得到。
这是因为近交系数既受到亲缘系数的影响，又受到遗传变异的影响。
近交系数的计算可以帮助我们评估和预测种群的遗传多样性和遗传健康状况。
繁殖时的适当近交程度可以促进优质基因的聚集，提高遗传质量，但过高的近交程度会导致基因缺陷和遗传疾病的增加。
亲缘系数和近交系数的计算对于生物学、动物学和植物学等领域来说具有重要意义。
在实践中，我们可以通过DNA分析和遗传标记来估计亲缘系数和近交系数。
这些方法可以为种群的保护和繁殖计划提供重要的参考依据。
总之，亲缘系数和近交系数是两个重要的概念，在遗传学研究和实践中具有重要意义。
它们可以帮助我们评估和预测个体之间的亲缘关系和繁殖的程度，为种群的保护和繁殖计划提供重要的参考依据。
近交（亲缘）系数的微机快捷计算方法
近交（亲缘）系数的微机快捷计算方法
王松均;寿绍武
【期刊名称】《浙江农业学报》
【年(卷),期】1994(0)S1
【摘要】本文介绍了家畜近交系数快捷计算法的基本算法及微机计算的步骤和主程序框图。
经多年实用，在３８６型微机上，１小时可计算出１８００～２４００个近交系数，另外，还可以快捷地计算出亲缘系数。
【总页数】3页(P19-21)
【关键词】近交系数;微机;计算方法;快速;猪
【作者】王松均;寿绍武
【作者单位】杭州市种猪场
【正文语种】中文
【中图分类】S11
【相关文献】
1.基于Web的肉羊信息管理系统中亲缘系数及近交系数的程序设计与实现 [J], 涂远璐;邹建香;白云峰;冯国兴
2.近交(亲缘)系数的微机快捷计算方法 [J], 王松筠;寿绍武
3.亲缘系数与近交系数的数理分析 [J], 杨利丽;刘红英;刘顺梅;张金宝
4.亲缘系数与近交系数的区别与联系 [J], 刘红英;杨利丽;王培承;张金宝;于文静
5.动物亲缘系数及近交系数的亲缘协方差算法 [J], 简承松
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第五章 近交系数与亲缘相关系数
□ ½ rpo 〇 □ rGO ½ □
〇 ½
〇 〇 ½ O
所以， rGO = 1 / 4 。 （3）全同胞相关 □ 〇
〇 〇 rFS
rFS = (1 / 2) 2 + (1 / 2) 2 = 1/ 4 + 1/ 4 = 1/ 2
（4）半同胞相关 〇
□ 〇 rHS 〇
〇
rHS = (1 / 2) 2 = 1 / 4
第一节 个体的近交系数
父母代与子代之间是明显的因果关系， 前面已经证明了一个亲本到子女的通径系数是 1/2。 一个近交个体的父母，可以看成是两个结果，而它们的共同祖先则可看成是共同原因。于是， 两个结果间的相关系数就等于连接两个结果的各个通径系数的乘积，父亲到共同祖先的代数 用 n1 表示，母亲到共同祖先的代数用 n2 表示，则两个结果之间通径系数的乘积为（½）n1+n2。 当有两个以上共同原因时，则父母之间的相关系数，等于连接两者的通径系数的乘积之和， 即
如果共同祖先也无近交系数时，上式便可简化为：
R xy = ∑ 1 2
n
如果 x 与 y 到共同祖先的代数分别为 n1 和 n2， 则以上各式中的 n 可写成 n1+n2， 即 n= n1+n2。 3、亲缘相关系数的算法举例。 例 1：计算右图中的 RSD，RXA，FX。 解：已知 S 为近交个体，故应先求 FS。
3 4
S
Fx = (1 / 2) 0+1+1 (1 + 0.1875) + (1 / 2)1+1+1 + (1 / 2) 2+ 2+1 + (1 / 2) 3+ 2+1 = (1 / 2) 2 × 1.1875 + (1 / 2) 3 + (1 / 2) 5 + (1 / 2) 6 = 0.296875 + 0.125 + 0.3125 + 0.015625 = 0.46875
配种及近交系数
配种技术与近交系数的关系(图)2011-1-7 9:51:48席国雄--------------------------------------------------------------------------------已阅读17248次谈及赛鸽配种（下简称为：配对），其目的不言而喻，就是为了培育出继承或超越父母鸽的优秀子代，将其送上战场，在比赛中飞出优异的成绩。
每个人都有自己的配对方法及保种育种方式，但究其本质，无法脱离杂交与近交这两个基本原则。
遗传学阐示，赛鸽在繁殖过程中，生殖细胞在减数分裂基因重组过程中是随机组合的，就此生物学结论，本人提出观点：赛鸽纯合基因是养鸽人主观意识之虚拟产物，赛鸽配种过程中没有实际应用价值，再优秀的子代鸽也只能从父母鸽身上继承0-100%份额不等的一半基因，所有赛鸽都是父母基因重组后新生的独立个体，无法复制。
雌雄相辅相成，阴阳相生相克。
以雌定棚或以雄定棚的赛鸽结论都是没有理论依据的，不符合赛鸽遗传学规律。
赛鸽爱好者引进良种，周而复始的进行杂交出赛，近交回血，按自己的主观意愿将其鸽族实行定向培育，经过数代演变，汰选出继承或超越基础种系之后裔，遵循并重复近亲留种、杂交出赛的养鸽程式。
这一过程本人将其定位为：优良基因汇集耗散重组。
认识到优势基因汇集耗散重组这个基本的赛鸽概念，但我们并非遗传学家也不是生物学家，鸽友大多梦想成为杰出赛鸽家，将此愿景转化成行为动力，我们就因该不断学习赛鸽综合知识，进一步从赛鸽现有的鉴鸽技法中，去深入挖掘、研究探索赛鸽外在体貌特征与内在优良基因之间，有哪些连锁对应关系。
利用这些连锁对应属性，有目的进行汰选，定向培育出稳定性好、飞速快、强势遗传的赛鸽品系，从而叙写属于自己与众不同的赛鸽生涯。
赛鸽配对方式方法繁多，但根基无法脱离杂交与近交这两个周期性循环过程。
科学家根据包括信鸽在内的大量动物进行近交实验，得出科研数据：近交系数大于0.02物种，出现品种退化的概率增大（近亲交配-嫡系交配>0.02）。
实习九 近交系数与亲缘系数的计算
（2）
∑
1 ( 2
n1 + n 2 + 1
)
（3）
为父亲到祖先的代数， 为母亲到祖先的代数 为母亲到祖先的代数， 为祖先的近接系数 为祖先的近接系数）。 （n1为父亲到祖先的代数，n2为母亲到祖先的代数，FA为祖先的近接系数）。 为父亲到祖先的代数
上列（1）式和（2）式，算法结果完全相 同，均可运用。（1）式中的n1+n2，也就等 1 n1+n2 于（2）式中的N；（1）式括号左上方的1， 也就等（2）式括号前的。计算时，首先通过 系谱，把所给系谱划为箭头式系谱，然后通过 此系谱找出父、母到祖先的代数，然后代入公 式，即可计算。
289
示例：仍用上例系谱，计算289号公与 其祖先16号之间的亲缘系数。 从上例系谱可看出，289号与16号之间的亲 289 16 缘关系，有两条通径路线，每条通径的代数 都是3，即： 289←135←90←16 135 90 108 16 289←181←49←16
181 49
另外， 号公羊还是近交后代， 另外，289号公羊还是近交后代，其近交系 号公羊还是近交后代 数是15.63%，代入公式后则得： 数是 ，代入公式后则得：
13 13 1+ 0 1 1 R(289)(16) = [( ) + ( ) ] = = 23.25% 2 2 1+ 0.156 4 1.156
号公羊与祖先16号公羊之间的亲缘系 即289号公羊与祖先 号公羊之间的亲缘系 号公羊与祖先 数是23.25%。 数是 。
育种学实验考试 选择指数的制订
181
49
135 289 181
108 90 16 108 49 16
第5讲-近交系数与亲缘系数-群体与数量遗传学-教课件
6 0.2500 0.5000 0.5000 0.1250 0.1250 0 0.3125 0.0625 0.2813 0.6103 0.4389
7 0.2500 0.5000 0.1250 0.5000 0.1250 0.3125 0 0.0625 0.2813 0.6103 0.4389
8 0.2500 0 0.1250 0.1250 0.5000 0.0625 0.0625 0 0.5000 0.0581 0.2633
11
A2 A2 A1 A2 A1 A2 A2 A
2A1
A1 A1 A1 A1 A1 A1 A2 A1 A1
29
• 每一世代同一基因纯合子的增加概率=近交系数 增量(ΔF)
• t世代群体的近交系数Ft= 同一基因纯合子的概率。
2
0 1.0000 0 0 0 0.5000 0.5000 0 0.5000 0.5000 0.5000
3
0.5000 0 1.0000 0.2500 0.2500 0.5000 0.1250 0.1250 0.0625 0.3125 0.1875
4
0.5000 0 0.2500 1.0000 0.2500 0.1250 0.5000 0.1250 0.0625 0.3125 0.1875
0.25 0 0.5 0.125 0.2703
0 0 0.125 0.5 0.2703
0 0.5 0.5 0.4324
0 0.3125 0.5676
0
0.5676
0.1519625
作业2
利用亲缘协方差表 法计算下列公牛系谱 中所有个体的近亲 系数和两两之间的 亲缘系数。 (建议用Matlab编程)
5
6
医学遗传学亲缘系数
医学遗传学亲缘系数
亲缘系数又称血缘系数、亲属间遗传相关系数、亲缘相关系数，是指将群体中个体之间基因组成的相似程度用数值来表示。
具体来说，亲缘系数反映的是两个个体间的遗传相关（亲缘）程度，与近交系数不同。
近交系数$F_{\chi}$是说明$x$这个个体本身是什么程度的近交产生的，而亲缘系数则是反映两个个体间的遗传相关程度。
亲缘关系有两种，一种是直系亲属即祖先与后代的关系，另一种是旁系亲属的关系，即两个体既不是祖先又不是后代的关系，如兄弟姐妹、堂（表）亲属间的关系等。
亲缘系数在医学遗传学中具有重要的应用价值，可以用于研究亲属间的遗传关系，评估遗传风险等。
动物育种学近交系数和亲缘系数的计算
•区别与联系近交系数：一个个体的两个配子同源相同（identical by descent, IBD ）的概率。
亲缘系数(relationship coefficient)：两个有亲缘关系的个体间的加性基因效应间的相关。
近交系数和亲缘系数的计算dsAA d s SDA A Cov r σσ),(=)(b a P =YX A n n XYF F F r +++=∑+11)1()2/1(21∑+=++)1()2/1(121A n n X F F d s sd X F F r F ++=1121DS XSD F F F r ++=112根据此公式，进行计算两个个体间的加性遗传相关(additivegenetic relationship):是指在它们的基因组中具有同源相同基因的比例，或者说从个体x 的基因组中随机抽取的一个基因在个体y 的基因组中也存在的概率。
用a XY 表示 [])()()()(21d b P c b P d a P c a P =+=+=+=YX A n n XYF F F r +++=∑+11)1()2/1(21a XY 即亲缘系数的分子DS X X X a F 21=4（1）近交系数的计算公式：F X 为个体X 的近交系数；n 1为由该个体的父亲到共同祖先A 的世代数； n 2为由其母亲到A 的世代数； F A 是共同祖先A 的近交系数；Σ则表示当个体的父亲和母亲有多个途径造成亲缘相关时, 则要对由所有途径所造成的近交求和。
∑+=++)1()2/1(121A n n X F F 通径法2014/11/21 5（2）近交系数的计算CXBADE HGI首先，找出A 、B 的共同祖先：I 、G 、E2014/11/216（2）近交系数的计算CXB ADE HGI确定共同祖先的近交系数： 显然I 、G 的近交系数为0， 而F E =0.53=0.125。
2014/11/217（2）近交系数的计算CXBADE HGI确定连接A 和B 的通径链:B←E→C→AB←E→D→A B←E←G→D→AB←E←H←I→G→D→A通径链 共同祖先的近交系数n 1+n 2+1通径链的系数 B←E→C→A 4 B←E→D→A 4 B←E←G→D→A F G =0 5 B←E←H←I→G→D→AF I =07F X = 23/1288•最后，将各通径链的系数累加即得X 的近交系数。
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2. 小群体
计算每个个体的近交系数，求算数平均数。
3. 大群体
随机抽取一定的样本，然后逐个计算近交系 数，取平均值；
对有完整系谱记录的群体—计算机计算所有 个体的近交系数
3. 闭锁群
长期不引进种畜的随机交配的群体
1 11 F +
2NE 8Ns 8Nd
Ft=1 - (1-ΔF)t
relationship):是指在它们的基因组中具有
同源相同基因的比例，或者说从个体x的
基因组中随机抽取的一个基因在个体y的
基因组中也存在的概率。用aXY表示
1 P(a c) P(a d) P(b c) P(b d)
2
aXY即亲缘
rXY
(1 / 2)n1 n2 (1 F A ) 系数的分子
3.依据下列公式依次计算两两间的加性遗传相关。
1 FX 2 aXsXd
aXX 1 FX
1
a xy = a yx = 2 (a xy s + a xy d )
4.最后根据下列公式分别计算各个个体的近交系 数；和两两间的亲缘系数。
FX aXX 1 r XY
a XY a XX a YY
二、群体的近交系数
A s A d
FX
(1 / 2)n1 n2 1(1 FA )
根据此公 式，进行计
算（如前）
rXY
(1 / 2)n1 n2 (1 FA )
1 F X 1 FY
1 FX 2 rsd 1 Fs 1 Fd
rSD
2FX
1 FS 1 FD
两个个体间的加性遗传相关(additive genetic
ΔF为近交系数每代增量 NS为每代参加配种的公畜数； ND为每代参加配种的母畜数； t为世代数；Ft为第t代的近交系数。
1 F X 1 FY
1 FX 2 aXS XD
实际中用以下公式计算 个体的近交系数及个体间的亲缘系数
aXX 1 FX
1 a xy = a yx = 2 (a xy s + a xy d )
FX aXX 1
一、列表计算个体的近交系数
B
E
H
XCIA NhomakorabeaD
G
步骤： 1.将系谱中的个体按世代分别从左至右、从 上到下排列起来（世代高者在前，同一世 代，先出生者在前）； 2.将各个体的父母标在各个体的上方；
家畜育种学实验三
近交系数和亲缘系数的计算
• 区别与联系
近交系数：一个个体的两个配子同源相同 （identical by descent, IBD）的概率。
P(a b)
亲缘系数(relationship coefficient)：两个有亲
缘关系的个体间的加性基因效应间的相
关。
rSD
Cov ( A s , Ad )