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群体的遗传平衡概述PPT课件(32张)
Chapter9 群体的遗传平衡
群体遗传学(population genetics)：研究群体 的遗传结构及其变化规律的遗传学分支学科。
1.以群体为基本研究单位； 2.以基因频率和基因型频率描述群体遗传结构； 3.采用数学和统计方法进行研究； 4.研究群体遗传结构变化的规律、原因以及在生物 进化与新物种形成中的作用。
P12
AaBB 2p1q1p22
AaBb 2p1q12q2p2
Aabb 2p1q1q22
2p1q1
aaBB q12p22
aaBb q122q2p2
aabb q12q22
q12
p22
2q2p2
q22
1
p 1 q 1 p 2 q 2 2 p 1 q 1 2 p 2 q 2 2
两个以上基因座位的平衡，最简单的情况是由
2.定律证明
假设在常染色体的某一基因座位上有两个等位基因， A和a的基因频率分别为p0和q0，基因型AA、Aa和aa的频 率分别为D0、H0和R0，若随机交配则有
♀♂ A p0 a q0
A p0 AA p02 Aa p0q0
a q0 Aa p0q0
aa q02
F1产生的配子 A：p1=D1+H1/2=p0 a：q1=H1/2+R1=q0
p+q=1 D+H+R=1
pD H 2
q H R 2
9.2遗传平衡定律
一、遗传平衡定律 1.定律要点 2.定律证明 3.遗传平衡定律的应用
二、遗传平衡定律的扩展 1.复等位基因频率的计算 2.性连锁基因与连锁不平衡 3.两个以上基因座位的平衡
1.定律要点
①在随机交配的大群体中，若无其它因素的影响，群 体的基因频率一代一代传递下去，始终保持不变。
群体遗传学(population genetics)：研究群体 的遗传结构及其变化规律的遗传学分支学科。
1.以群体为基本研究单位； 2.以基因频率和基因型频率描述群体遗传结构； 3.采用数学和统计方法进行研究； 4.研究群体遗传结构变化的规律、原因以及在生物 进化与新物种形成中的作用。
P12
AaBB 2p1q1p22
AaBb 2p1q12q2p2
Aabb 2p1q1q22
2p1q1
aaBB q12p22
aaBb q122q2p2
aabb q12q22
q12
p22
2q2p2
q22
1
p 1 q 1 p 2 q 2 2 p 1 q 1 2 p 2 q 2 2
两个以上基因座位的平衡，最简单的情况是由
2.定律证明
假设在常染色体的某一基因座位上有两个等位基因， A和a的基因频率分别为p0和q0，基因型AA、Aa和aa的频 率分别为D0、H0和R0，若随机交配则有
♀♂ A p0 a q0
A p0 AA p02 Aa p0q0
a q0 Aa p0q0
aa q02
F1产生的配子 A：p1=D1+H1/2=p0 a：q1=H1/2+R1=q0
p+q=1 D+H+R=1
pD H 2
q H R 2
9.2遗传平衡定律
一、遗传平衡定律 1.定律要点 2.定律证明 3.遗传平衡定律的应用
二、遗传平衡定律的扩展 1.复等位基因频率的计算 2.性连锁基因与连锁不平衡 3.两个以上基因座位的平衡
1.定律要点
①在随机交配的大群体中，若无其它因素的影响，群 体的基因频率一代一代传递下去，始终保持不变。
群体遗传和进化[精品ppt课件]
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2. 影响遗传平衡的因素： 选择 突变 迁移 遗传漂变
2.1 选择
自然选择(natural selection)：自然界对于生物的选择
作用。具有某些性状的个体对于自然环境有
较大的适应力从而留下较多的后代，使群体
向更适应于环境的方向发展。 人工选择(artificial selection)：人为地选择对人类有利 的变异，并使这些变异累积和加强以形成新 品种的过程。
发生变化,又称为遗传平衡定律(law of
genetic equilibrium)。
1.1 一对等位基因的遗传平衡公式
F1配子 A (p) a (q) A (p) AA (p2 ) Aa (pq) a (q) Aa (pq) aa (q2 )
在平衡群体F2中：p2+2pq+q2 =1;
D= p2;
例1. 在一个平衡群体中，已知隐性纯合个体aa的 比例为0.09，求AA和Aa的基因型频率。 解：q2=0.09, 故q=0.3, p=1-q=1-0.3=0.7 AA=p2=0.49; Aa=2pq=2x0.3x0.7=0.42
例2. 在一个平衡群体中，已知显性个体的比例为
0.19，求AA，Aa和aa的基因型频率。
示某一基因型在群体中不利于生存的程度，
用S表示，S=1-W。对于隐性致死基因的纯
合子，它的W=0，S=1-W=1，即全部被淘
汰。
2.1.1 对隐性纯合体(aa)不利的选择作用
AA 起始频率 p2 Aa 2pq 1 2pq aa q2 1-S (1-S)q2 合计 1 1-Sq2 1 q(1-Sq)/ (1-Sq2) 基因a频 率 q
解：AA+Aa=0.19，故aa=0.81, q=0.9, p=0.1
第2讲 群体的遗传构成 群体与数量遗传学 教学课件(共102张PPT)
4、 Hardy-Weinberg定律的应用 计算隐性等位基因(jīyīn)的基因(jīyīn)频率
无论
(wúlùn) 平衡与否
p 2PH 2PHP1H
22PHH2Q 2
2
只有在 平衡时
ｐ＝Ｐ ｑ＝Ｑ
第三十页，共102页。
举例(jǔ lì)1:人类苯丙酮尿症(PUK)
• 由单隐性基因引起的代谢病
• Raine(1972) 从55715个婴儿(yīng ér)中检测出5 个
• Q＝5／55715＝90×10-6
•
ｐ＝Ｐ ｑ＝Ｑ
• q=9.5×10-3=0.0095 p=1-q=0.9905
第三十一页，共102页。
举例(jǔ lì)2 白化病
• 白化病在人群(rénqún)体中发生的频率1/20000. 假定它是由常染色体上一单个隐性基因引起， 群体处于Hardy-Weinberg平衡，那么正常人群 (rénqún)中携带者的比例是多少？
第二十页，共102页。
影响(yǐngxiǎng)基因/基因型频率的 因素
• 群体规模 • 不同基因(jīyīn)型个体的生活力和繁殖力 • 携带不同基因(jīyīn)配子的生活力和授精能力 • 迁移和突变
第二十一页，共102页。
一、根本(gēnběn)概念
• 4、随机交配(random mating)：在一个有性繁 殖的生物群体中，任何一个雌性或雄性个体与 任何一个相反性别的个体交配的概率相同，即 不同(bù tónɡ)基因型的父母都有同等概率把基 因传递给下一代。
一、根本(gēnběn)概念
• 2、基因型频率〔genotype frequency〕 :一个 群体中某个性状的各种基因型的比率.
群体遗传结构分析PPT课件
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（二）基因平衡定律的条件
（1）必须是大群体 （2）群体内个体间交配时随机的 （3）没有其他因素影响，这些因素包括突变、
选择、迁移等。
雪猴（日本猕猴 ）
（三）基因平衡定律的证明
• 幻灯片 11
随机交配导致群体平衡
• 设群体中等位基因频率为P(A)=p和P(a)=q，则有：
芦花鸡
复习：第四节 性别决定与伴性遗传
一、性染色体类型
二、伴性遗传
特点： 1、性状的遗传与性别有关 2、正反交的结果不同 3、在特定的交配方式下表现交叉遗传
三、伴性遗传在养殖业的应用 四、从性遗传和限性遗传
第3章 群体遗传结构分析
第3章 群体遗传结构分析
• 群体遗传学：所研究的群体不是多个体的简单
孙代
雌配子 雄配子
0.6A
0.4a
0.6A
0.36AA 0.24Aa
0.4a
0.24Aa 0.16aa
AA Aa
基因型 频率
36%
48%
aa 16%
A% = 0.6 a% = 0.4
从子代起，该种群的基因频率和基因型频率不再发生改变。
数学推导
假设在一个理想的群体中，某个基因座上的 两个等位基因 A和a，
a(q) Aa(pq) aa(q2)
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例题
• 设一个初始群体(尚未达到哈迪一温伯格平衡)，
其初始基因型频率为：D= 0.6，H = 0.4，R= 0.0，试计算该群体随机交配第一代和第二代的 基因型频率和基因频率。
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例题：果蝇的体色由常染色体
上一对等位基因控制，基因型
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（二）基因平衡定律的条件
（1）必须是大群体 （2）群体内个体间交配时随机的 （3）没有其他因素影响，这些因素包括突变、
选择、迁移等。
雪猴（日本猕猴 ）
（三）基因平衡定律的证明
• 幻灯片 11
随机交配导致群体平衡
• 设群体中等位基因频率为P(A)=p和P(a)=q，则有：
芦花鸡
复习：第四节 性别决定与伴性遗传
一、性染色体类型
二、伴性遗传
特点： 1、性状的遗传与性别有关 2、正反交的结果不同 3、在特定的交配方式下表现交叉遗传
三、伴性遗传在养殖业的应用 四、从性遗传和限性遗传
第3章 群体遗传结构分析
第3章 群体遗传结构分析
• 群体遗传学：所研究的群体不是多个体的简单
孙代
雌配子 雄配子
0.6A
0.4a
0.6A
0.36AA 0.24Aa
0.4a
0.24Aa 0.16aa
AA Aa
基因型 频率
36%
48%
aa 16%
A% = 0.6 a% = 0.4
从子代起，该种群的基因频率和基因型频率不再发生改变。
数学推导
假设在一个理想的群体中，某个基因座上的 两个等位基因 A和a，
a(q) Aa(pq) aa(q2)
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例题
• 设一个初始群体(尚未达到哈迪一温伯格平衡)，
其初始基因型频率为：D= 0.6，H = 0.4，R= 0.0，试计算该群体随机交配第一代和第二代的 基因型频率和基因频率。
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例题：果蝇的体色由常染色体
上一对等位基因控制，基因型
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a基因不会消失，且频率也不会发生变化！
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如何记忆遗传平衡定律？
1个条件 1个结论
理想群体
基因频率、基因型频率 世代保持不变 结构不变
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一对等位基因的
Hardy-Weinberg 定律的推证
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推证的内容
有显隐区分的一对等位基因(A、a)，在世代传 递时基因频率(fA、fa)和基因型频率(fAA、fAa、 faa)变不变？
fAA：fAa：faa= p2：2pq：q2
基因频率之和（p+q） ＝1
基因型频率之和（p2+2pq+q2）＝1
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基因频率和基因型频率满足以下关系的群体是一个遗传平衡群体。
fAA＝p2
fAa＝2pq
faa＝q2
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Exercises
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1.一个100人的群体，AA有60人，Aa有20人，aa 有20人，该群体是否是一个遗传平衡群体？
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15
2.得出结论 ---Hardy-Weinberg定律
Hardy
1908
Weinberg
1909
用数学方法
用统计方法
相同结论
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遗传平 衡定律
一个群体如果能够满足：群体无限大；随机婚配；没有突变；没有自 然选择；没有大规模人群迁移，那么群体中的基因频率和基因型频率在一代 一代的繁殖传代中保持不变。
调查的100人中，白化病患者20人，所以隐性 纯合子基因型频率为20%。
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b8ack
计算方法
一对等位基因A、a形成3种基因型：AA、Aa 、aa。基因型频率为：fAA， fAa， faa。
p
fAA
1 2
fAa
q
faa
1 2
fAaPPT课件源自9例1调查1000人群体的PTC尝味能力，结果TT、Tt 、tt三种基因型人数分别为480、420、100，求 T、t的基因频率。
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②求遗传平衡群体的基因型频率
fAA=p2 =(0.7)2=0.49 fAa=2pq=2×0.7×0.3=0.42 faa=q2=(0.3)2=0.09
待测人群的基因型频率为0.6，0.2，0.2
待测人群不是一个遗传平衡群体
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2.某群体的一对等位基因Dd组成的基因型频率分别为DD=0.16，Dd=0.48， dd=0.36，问该群体是否是一个遗传平衡群体？
思路
判断一个群体是否为平衡群体，即是要 判断该群体的三种基因型之比是否满足 p2：2pq：q2
计算p,q值
利用已知条件
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已知：
fAA =
60 100
fAa =
20 100
①求基因频率(gene frequency)
faa =
20 100
pfAA 2 1fAa0. 62 10. 20.7 qfaa2 1fAa0. 22 10. 20.3
b12ack
第2节 群体遗传平衡定律
❖定律的内容 ❖定律的应用 ❖影响平衡的因素
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平衡定律的内容
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提出问题
一对等位基因A和a，组合成三种基因型，其中AA和Aa
a的性状，即A可以把a的性状掩盖起来。
显示
显示
A的性状，aa
若群体容量充分大，a的 频率又很低，a基因是否 会逐渐消失？
群体遗传学
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1
群体population
群体遗传学 population genetics
生物学：同一物种的 所有成员；
遗传学：是一群可以 相互交配的个体。
研究群体的遗传结构及 其变化规律的学科。
基因频率、基因型频率
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2
精品资料
• 你怎么称呼老师？
• 如果老师最后没有总结一节课的重点的难点，你 是否会认为老师的教学方法需要改进？
第2代的基因型频率(fAA、fAa、faa)为p2,2pq,q2
基因频率(fA、fa)和基因型频率(fAA、fAa、faa)
不变
Hardy-Weinberg定律成立
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结论
1.平衡群体有何结果？ 2.满足何条件为平衡群体？
一对等位基因A和a，频率分别为p和q，当群体达到平衡时，会有如下结果：
• 你所经历的课堂，是讲座式还是讨论式？ • 教师的教鞭
• “不怕太阳晒，也不怕那风雨狂，只怕先生骂我 笨，没有学问无颜见爹娘 ……”
• “太阳当空照，花儿对我笑，小鸟说早早早……”
Outline
第1节：基因频率和基因型频率 第2节：群体遗传平衡定律 第3节：近婚系数
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第1节 基因频率和基因型频率
精子
A(p) a(q)
卵子 A(p) a(q) AA(p2) Aa(pq) Aa(pq) aa(q2)
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AA的频率：p2 Aa的频率：2pq aa的频率：q2 23
A的频率(p’) ＝p2＋½ ×2pq＝p2＋pq＝p(p＋q)＝p a的频率(q’) ＝q2＋½ ×2pq＝q2＋pq＝q(p＋q)＝q
fMM=261/837=0.312 fMN =431/837=0.515 fNN =145/837=0.173
fM=fMM+1/2fMN=0.57
fN =fNN+1/2fMN =0.43
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11
公式什么情况下可以用？
必须已知3种 基因型频率！
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如果A、a有显 隐区分呢？
用遗传平衡定 律计算！
❖ 概念 ❖ 计算方法
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基因频率
概念
gene frequency：群体中 某一基因在其等位基 因总数中所占的比例。
A基因在群体中有8个，群体中基因总数为
100，A的基因频率为8%。
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7
基因型频率
genotypic frequency： 群 体中某一基因型个体 占该群体中个体总数 的比例。
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推证的步骤
第1代：调查基因型频率、计算基因频率。
第2代：计算基因频率及基因 型频率。
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第1代：调查基因型频率、计算基因频率
fAA， fAa， faa
a 的频率为q A 的频率为 p
p
fAA
1 2
fAa
q
faa
1 2
fAa
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b2a2 ck
第2代:计算基因及基因型频率
fTT=480/1000=0.48 fTt =420/1000=0.42 ftt =100/1000=0.1
fT=fTT+1/2fTt=0.48+0.21=0.69
ft =ftt+1/2fTt =0.1 +0.21=0.31
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10
例2
调查837人群体的MN血型遗传，结果M型、MN 型、N型人数分别为261、431、145，求LM、LN 的基因频率。