群体遗传学PPT演示课件

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1、医医 学学 遗遗 传传 学学 群体遗传学群体遗传学群群体体:指指一一个个物物种种生生活活在在某某一一地地区区内内、能能相相互互交交配配的的个个体体群群,可可利利用用孟孟德德尔尔规规律律分分析析其其 传传 递递 规规 律律 , 称称 为为 孟孟 德德 尔尔 式式 群群 体体(Mendelian population)。基因库基因库:一个群体所具有的全部遗传信息称为一个群体所具有的全部遗传信息称为基因库基因库(gene pool)。医学领域:医学领域:研究人群中致病基因的频率,携研究人群中致病基因的频率,携带者频率和遗传病的发病率,影响基因带者频率和遗传病的发病率,影响基因频率的因素,探讨遗传病发

2、生和分布的频率的因素,探讨遗传病发生和分布的规律,用于预防、监测和治疗遗传病。规律,用于预防、监测和治疗遗传病。群体遗传学群体遗传学: :研究群体的遗传组成和遗传变研究群体的遗传组成和遗传变化规律的科学。即运用数学和统计学方化规律的科学。即运用数学和统计学方法,研究群体中基因的分布法,研究群体中基因的分布, , 基因频率基因频率和基因型频率的维持和变化的科学。和基因型频率的维持和变化的科学。第一节第一节 基因频率和基因型频率基因频率和基因型频率举举举举例例例例:某某某某一一一一位位位位点点点点仅仅仅仅一一一一对对对对等等等等位位位位基基基基因因因因,A A和和和和a a,A A的的的的频频频频

3、率率率率(p)(p)为为为为70%70%,则则则则a a的的的的频频频频率率率率(q)(q)为为为为30%30%,A A和和和和a a的的的的频频频频率率率率和和和和p+q=70%+30%=p+q=70%+30%=100%100%。基因频率:基因频率:基因频率:基因频率:群体中某一基因占该位点全部等位基因群体中某一基因占该位点全部等位基因群体中某一基因占该位点全部等位基因群体中某一基因占该位点全部等位基因的比率;即等位基因频率。的比率;即等位基因频率。的比率;即等位基因频率。的比率;即等位基因频率。结论:结论:结论:结论:任何一个基因位点上全部基因频率之和必为任何一个基因位点上全部基因频率之和

4、必为任何一个基因位点上全部基因频率之和必为任何一个基因位点上全部基因频率之和必为100%100%100%100%或或或或1 1 1 1。举举举举例例例例: 一一一一对对对对等等等等位位位位基基基基因因因因A A和和和和a a组组组组成成成成三三三三种种种种基基基基因因因因型型型型-AA, -AA, Aa, Aa, aaaa。某某某某一一一一群群群群体体体体,若若若若AAAA占占占占1/41/4, AaAa占占占占1/21/2, aaaa占占占占1/41/4, 则则则则: AAAA的的的的频频频频率率率率为为为为25%, 25%, AaAa的的的的频频频频率率率率为为为为50%, 50%, aa

5、aa的的的的频频频频率率率率为为为为25%, 25%, 全部基因型的频率之和为:全部基因型的频率之和为:全部基因型的频率之和为:全部基因型的频率之和为:0.25+0.50+0.25=0.25+0.50+0.25=1 1基因型频率:基因型频率:基因型频率:基因型频率:群体中一组等位基因组成的不同基因型群体中一组等位基因组成的不同基因型群体中一组等位基因组成的不同基因型群体中一组等位基因组成的不同基因型所占的比率所占的比率所占的比率所占的比率若某位点等位基因为若某位点等位基因为若某位点等位基因为若某位点等位基因为共显性遗传共显性遗传共显性遗传共显性遗传,其表型可以反映出,其表型可以反映出,其表型可

6、以反映出,其表型可以反映出基因型,可用基因型,可用基因型,可用基因型,可用基因型频率基因型频率基因型频率基因型频率直接计算直接计算直接计算直接计算基因频率基因频率基因频率基因频率。vv举举举举例例例例: : 人人人人的的的的MNMN血血血血型型型型,由由由由一一一一对对对对共共共共显显显显性性性性等等等等位位位位基基基基因因因因MM和和和和N N所决定,产生所决定,产生所决定,产生所决定,产生3 3种基因型种基因型种基因型种基因型M/MM/M、M/NM/N和和和和N/N; N/N; vv人人人人群群群群:调调调调查查查查上上上上海海海海市市市市汉汉汉汉族族族族17881788人人人人,其其其其

7、中中中中:MM型型型型血血血血,397397人;人;人;人;N N型血,型血,型血,型血,530530人;人;人;人;MNMN型血,型血,型血,型血,861861人。人。人。人。表型表型表型表型基因型基因型基因型基因型个体数个体数个体数个体数基因型频率基因型频率基因型频率基因型频率基因频率基因频率基因频率基因频率MMMMMM3973970.2220.222MM为为为为p pp=M/M+1/2M/Np=M/M+1/2M/N =0.222+0.482/2= =0.222+0.482/2=0.460.46N NN NN N5305300.2960.296N N为为为为q qq=N/N+1/2M/Nq

8、=N/N+1/2M/N =0.296+0.482/2= =0.296+0.482/2=0.540.54MNMNMMN N8618610.4820.482总计总计总计总计178817881.0001.000p+q=0.46+0.54=p+q=0.46+0.54=1 1从基因型频率直接计算基因频率从基因型频率直接计算基因频率p=p=(3972+861 3972+861 ) (1788217882) = = 0.460.46q=q=(5302+861 5302+861 ) (17882 17882 )= = 0.540.54第二节第二节 群体的遗传平衡定律群体的遗传平衡定律一、一、Hardy-Wei

9、nberg 定律定律遗传平衡定律遗传平衡定律遗传平衡定律遗传平衡定律( law of genetic equilibrium )( law of genetic equilibrium )DH.HardyDH.HardyW.WeinbergW.Weinberg 一一个个随随机机婚婚配配的的大大群群体体中中,如如果果没没有有突突变变发发生生,没没有有自自然然选选择择影影响响,也也没没有有个个体体大大规规模模的的迁迁移移,则则群群体体中中各各种种基基因因型型频频率率和和基基因频率世代保持不变,处于遗传平衡状态。因频率世代保持不变,处于遗传平衡状态。内容:内容: 群群群群体体体体要要要要足足足足够够

10、够够大大大大,不不不不会会会会由由由由于于于于任任任任何何何何基基基基因因因因型型型型传传传传递递递递而而而而产产产产生频率的随意或太大的波动;生频率的随意或太大的波动;生频率的随意或太大的波动;生频率的随意或太大的波动;维持群体的遗传平衡所需要的条件:维持群体的遗传平衡所需要的条件: 没没没没有有有有个个个个体体体体的的的的大大大大规规规规模模模模迁迁迁迁移移移移, , , , 不不不不会会会会因因因因迁迁迁迁移移移移而而而而产产产产生生生生群群群群体体体体结构的变化。结构的变化。结构的变化。结构的变化。 没没没没有有有有突突突突变变变变发发发发生生生生; ; ; ; 或或或或者者者者说说说

11、说有有有有恒恒恒恒定定定定的的的的突突突突变变变变率率率率,即即即即由由由由新突变来替代因死亡而丢失的突变等位基因;新突变来替代因死亡而丢失的突变等位基因;新突变来替代因死亡而丢失的突变等位基因;新突变来替代因死亡而丢失的突变等位基因; 没没没没有有有有自自自自然然然然选选选选择择择择,所所所所有有有有的的的的基基基基因因因因型型型型( ( ( (在在在在一一一一个个个个座座座座位位位位上上上上) ) ) )都都都都同等存在;同等存在;同等存在;同等存在; 必须是必须是必须是必须是随机交配随机交配随机交配随机交配而不带选择交配;而不带选择交配;而不带选择交配;而不带选择交配;假设:一对等位基因

12、假设:一对等位基因假设:一对等位基因假设:一对等位基因A A和和和和a a,基因,基因,基因,基因A A频率为频率为频率为频率为p p,a a频率为频率为频率为频率为q q; 则基因型频率必须符合二项式:则基因型频率必须符合二项式:则基因型频率必须符合二项式:则基因型频率必须符合二项式: (p + q)(p + q)2 2 = p = p2 2 + 2pq + q + 2pq + q2 2 = 1 = 1 基基基基因因因因型型型型A AA A的的的的频频频频率率率率基基基基因因因因型型型型a aa a的的的的频频频频率率率率基基基基因因因因型型型型A Aa a的的的的频频频频率率率率如何判断一

13、个群体是否达到遗传平衡?如何判断一个群体是否达到遗传平衡?例例例例. . 某群体有某群体有某群体有某群体有10001000人人人人, , 其中其中其中其中AAAA有有有有600, aa600, aa有有有有200200人人人人, Aa, Aa有有有有200200人人人人基因型基因型基因型基因型个体数个体数个体数个体数基因型频率基因型频率基因型频率基因型频率基因频率基因频率基因频率基因频率A A A AA A A A6006006006000.60.60.60.6A A A A为为为为p p p p p=0.6+0.2/2=0.7p=0.6+0.2/2=0.7p=0.6+0.2/2=0.7p=0

14、.6+0.2/2=0.7A A A Aa a a a2002002002000.20.20.20.2a a a a为为为为q q q q q=0.2+0.2/2=0.3q=0.2+0.2/2=0.3q=0.2+0.2/2=0.3q=0.2+0.2/2=0.3a a a aa a a a2002002002000.20.20.20.2总计总计总计总计10001000100010001.01.01.01.0p+q=0.7+0.3=p+q=0.7+0.3=p+q=0.7+0.3=p+q=0.7+0.3=1 1 1 1根据基因频率再计算基因型频率,得:根据基因频率再计算基因型频率,得:根据基因频率再计

15、算基因型频率,得:根据基因频率再计算基因型频率,得:AA=PAA=PAA=PAA=P2 2 2 2= = = =0.70.72 2 = =0.490.490.490.49 AaAaAaAa=2pq=2=2pq=2=2pq=2=2pq=20.70.70.70.70.3=0.3=0.3=0.3=0.420.420.420.42 aa aa aa aa=q=q=q=q2 2 2 2=0.3=0.3=0.3=0.32 2 2 2 = = = =0.090.090.090.09实际观察值为:实际观察值为:实际观察值为:实际观察值为:AA=0.6AA=0.6AA=0.6AA=0.6、Aa=0.2Aa=0.

16、2Aa=0.2Aa=0.2、aaaaaaaa=0.2=0.2=0.2=0.2结论:结论:该群体未达到遗传平衡。该群体未达到遗传平衡。通通过过一一次次随随机机婚婚配配,下下一一代代即即能能达达到到遗遗传传平平衡衡状状态,态,WhyWhy? 精子精子 卵子卵子A(0.70)A(0.70)a(0.30)a(0.30)A(0.70)A(0.70)AA(0.49)AA(0.49)Aa(0.21)Aa(0.21)a(0.30)a(0.30)Aa(0.21)Aa(0.21)aa(0.09)aa(0.09) 在在在在随随随随机机机机婚婚婚婚配配配配的的的的情情情情况况况况下下下下,基基基基因因因因的的的的频频

17、频频率率率率是是是是不不不不会会会会变变变变的的的的,但但但但基基基基因因因因型型型型的的的的频频频频率率率率,或或或或者者者者说说说说基基基基因因因因型型型型AAAAAAAA、AaAaAaAa、aaaaaaaa的的的的比比比比例例例例会会会会发发发发生改变生改变生改变生改变,从而达到遗传平衡。,从而达到遗传平衡。,从而达到遗传平衡。,从而达到遗传平衡。遗传不平衡的群体如何达到遗传平衡状态?遗传不平衡的群体如何达到遗传平衡状态?3 3 3 3、X X X X连连连连锁锁锁锁基基基基因因因因,因因因因男男男男性性性性是是是是半半半半合合合合子子子子,基基基基因因因因频频频频率率率率= = = =

18、基基基基因因因因型型型型频频频频率率率率= = = =表表表表型型型型频频频频率率率率;女女女女性性性性中中中中的的的的基基基基因因因因频频频频率率率率及及及及基基基基因因因因型型型型频频频频率率率率分分分分布布布布则则则则与与与与常常常常染染染染色色色色体体体体遗遗遗遗传传传传相相相相同同同同,而而而而且且且且女女女女性性性性纯纯纯纯合合合合子子子子的频率的频率的频率的频率= = = =相应男性表型频率的平方。相应男性表型频率的平方。相应男性表型频率的平方。相应男性表型频率的平方。例例例例3 3 3 3人类大多数群体均处于遗传平衡状态,因此,人类大多数群体均处于遗传平衡状态,因此,运用遗传平

19、衡定律,可以:运用遗传平衡定律,可以:1 1 1 1、隐性纯合基因型频率推算各等位基因频率;、隐性纯合基因型频率推算各等位基因频率;、隐性纯合基因型频率推算各等位基因频率;、隐性纯合基因型频率推算各等位基因频率;例例例例1 1 1 12 2 2 2、由由由由复复复复等等等等位位位位基基基基因因因因的的的的表表表表型型型型(或或或或基基基基因因因因型型型型)频频频频率率率率推推推推算算算算出出出出基基基基因频率,如共显性因频率,如共显性因频率,如共显性因频率,如共显性ABOABOABOABO血型;血型;血型;血型;例例例例2 2 2 2例例例例1 1、调调调调查查查查一一一一群群群群体体体体白白

20、白白化化化化病病病病(ARAR)的的的的发发发发病病病病率率率率(q(q2 2) )为为为为1/10,0001/10,000,基因,基因,基因,基因A A和和和和a a及携带者及携带者及携带者及携带者AaAa的频率是多少?的频率是多少?的频率是多少?的频率是多少?根据遗传平衡定律:根据遗传平衡定律:根据遗传平衡定律:根据遗传平衡定律: (p + q)(p + q)2 2 = p = p2 2 + 2pq + q + 2pq + q2 2 = 1 = 1 患者患者患者患者aaaa基因型频率:基因型频率:基因型频率:基因型频率: q q2 2=1/10000=1/10000致病基因致病基因致病基因

21、致病基因a a的频率:的频率:的频率:的频率: q =1/10000 = 0.01q =1/10000 = 0.01正常基因正常基因正常基因正常基因A A的频率:的频率:的频率:的频率: p =1-q=p =1-q=0.990.99, 那么那么那么那么携带者携带者携带者携带者AaAa的频率:的频率:的频率:的频率:2pq=20.990.012pq=20.990.010.020.02 (1/50) (1/50) 因因罕罕见见的的常常染染色色体体隐隐性性遗遗传传病病纯纯合合子子患患者者频频率率(q2)很低,故:)很低,故: 2pq=2(1-q)q=2q-2q22q即即:杂杂合合携携带带者者频频率率

22、(2pq)约约为为致致病病基基因因频频率率的的2倍倍同时,同时,q很小,很小,p1 2pq/q2 =2q/q2 =2/q即即:杂杂合合携携带带者者频频率率与与纯纯合合患患者者之之比比为为2:q,致致病病基因多以携带者的方式存在于一个群体中基因多以携带者的方式存在于一个群体中 设设设设I IA A、I IB B、i i的基因频率分别为的基因频率分别为的基因频率分别为的基因频率分别为p p、q q、r r基因基因基因基因i i的频率:的频率:的频率:的频率: r = 0.4668 = 0.683r = 0.4668 = 0.683基因基因基因基因I IA A的频率:的频率:的频率:的频率:p=1-

23、(q+r)= 1-(q+r)p=1-(q+r)= 1-(q+r)2 2 = 1-q= 1-q2 2+2qr+r+2qr+r2 2 = 1-B+O = 1-B+O = 1- 0.0856+0.4668 = 0.257 1- 0.0856+0.4668 = 0.257同理同理同理同理, , 基因基因基因基因I IB B的频率:的频率:的频率:的频率: q = 1-A+O = 1-0.4172+0.4668 = 0.060q = 1-A+O = 1-0.4172+0.4668 = 0.060 或或或或, q =1- p - r = 1- 0.257- 0.683 = 0.060, q =1- p -

24、 r = 1- 0.257- 0.683 = 0.060例例例例2 2、调查、调查、调查、调查190,177190,177人的群体人的群体人的群体人的群体ABOABO血型的分布,其中血型的分布,其中血型的分布,其中血型的分布,其中A A型为型为型为型为41.72%41.72%,B B型是型是型是型是8.56%8.56%,OO型为型为型为型为46.68%46.68%,ABAB型为型为型为型为3.04 % 3.04 % ,计算,计算,计算,计算I IA A、I IB B、i i的基因的基因的基因的基因频率频率频率频率? ?表型表型表型表型基因型基因型基因型基因型基因型频率基因型频率基因型频率基因型

25、频率A A型型型型I IA AI IA A;I IA Ai ip p2 2+2pr+2pr0.41720.4172B B型型型型I IB BI IB B;I IB Bi iq q2 2+2qr+2qr0.08560.0856ABAB型型型型I IA AI IB B2pq2pq0.03040.0304OO型型型型ii iir r2 20.46680.4668根据遗传平衡定律:根据遗传平衡定律:根据遗传平衡定律:根据遗传平衡定律:(p+q+r)(p+q+r)2 2=p=p2 2+q+q2 2+r+r2 2+2pq+2qr+2pr=1+2pq+2qr+2pr=1例例例例3 3、红绿色盲(、红绿色盲(

26、、红绿色盲(、红绿色盲(XRXR)男性的发病率为)男性的发病率为)男性的发病率为)男性的发病率为7%7%,问女性,问女性,问女性,问女性携带者的频率和发病者的频率是多少携带者的频率和发病者的频率是多少携带者的频率和发病者的频率是多少携带者的频率和发病者的频率是多少? ?性别性别性别性别 基因型基因型基因型基因型表现型表现型表现型表现型基因型频率基因型频率基因型频率基因型频率发生率发生率发生率发生率男男男男X XA AY Y 正常正常正常正常p p1-q = 1-0.07 = 0.931-q = 1-0.07 = 0.93X Xa aY Y 色盲色盲色盲色盲q q0.070.07女女女女X XA

27、 AX XA A 正常正常正常正常p p2 2( (纯合纯合纯合纯合) ) (0.93) (0.93)2 2 = 0.8649= 0.8649X XA AX Xa a携带者携带者携带者携带者2pq(2pq(杂合杂合杂合杂合) ) 20.93 0.07 = 0.1302 20.93 0.07 = 0.1302X Xa aX Xa a 色盲色盲色盲色盲q q2 2 (0.07) (0.07)2 2 = = 0.00490.0049(一)、突变(一)、突变(二)、选择(二)、选择(三)、遗传漂变(三)、遗传漂变(四)、迁移(四)、迁移二、影响群体遗传平衡的因素二、影响群体遗传平衡的因素(一)、突变(

28、一)、突变突突变变率率(mutation (mutation rate)rate):每每代代每每个个配配子子中中每个基因座的突变数量每个基因座的突变数量自然突变自然突变:由自然环境因素引起的突变:由自然环境因素引起的突变若若(1-q)uqv(1-q)uqv,则基因,则基因a a增加,遗传平衡打破;增加,遗传平衡打破;若若(1-q)uqv(1-q)uqv,则基因,则基因A A增加,遗传平衡打破;增加,遗传平衡打破;若若(1-q)u=qv(1-q)u=qv,则基因频率不变,维持遗传平衡。,则基因频率不变,维持遗传平衡。举例:举例: 一对等位基因一对等位基因A(显性(显性,p)和)和a(隐性(隐性,

29、q),), 由由由由A A突变为突变为突变为突变为a a的过程,称正向突变;的过程,称正向突变;的过程,称正向突变;的过程,称正向突变; 设突变率为设突变率为设突变率为设突变率为u u,则,则,则,则AaAa:pupu/ /代代代代 or (1-q)u/or (1-q)u/代代代代 由由由由a a突变为突变为突变为突变为A A的过程,称回复突变;的过程,称回复突变;的过程,称回复突变;的过程,称回复突变; 设突变率为设突变率为设突变率为设突变率为v v,则,则,则,则aAaA:qvqv/ /代代代代 or (1-p)v/or (1-p)v/代代代代 在遗传平衡时,即:在遗传平衡时,即:在遗传平

30、衡时,即:在遗传平衡时,即:(1-q)u=qv(1-q)u=qv u-qu=qv u-qu=qv u=qu+qv u=qu+qv u=q(u+v) u=q(u+v) q=u/(v+uq=u/(v+u) ) or (1-p)v=pu or (1-p)v=pu p=v/(v+up=v/(v+u) )结论结论结论结论:若群体达到遗传平衡,而突变不会被选择:若群体达到遗传平衡,而突变不会被选择:若群体达到遗传平衡,而突变不会被选择:若群体达到遗传平衡,而突变不会被选择 ( ( ( (中性突变,中性突变,中性突变,中性突变,PTC)PTC)PTC)PTC),则基因频率完全取决于等位基,则基因频率完全取决

31、于等位基,则基因频率完全取决于等位基,则基因频率完全取决于等位基因突变率因突变率因突变率因突变率u u u u和和和和v v v v。但这种理想状态很难存在,因为突。但这种理想状态很难存在,因为突。但这种理想状态很难存在,因为突。但这种理想状态很难存在,因为突变往往有害,从而被选择而淘汰。变往往有害,从而被选择而淘汰。变往往有害,从而被选择而淘汰。变往往有害,从而被选择而淘汰。 基因基因基因基因突变率突变率突变率突变率 (10101010-6-6-6-6)常染色体显性常染色体显性常染色体显性常染色体显性 多发性神经纤维瘤多发性神经纤维瘤多发性神经纤维瘤多发性神经纤维瘤100100100100

32、软骨发育不全症软骨发育不全症软骨发育不全症软骨发育不全症43434343 视网膜母细胞瘤视网膜母细胞瘤视网膜母细胞瘤视网膜母细胞瘤6-186-186-186-18 家族性结肠息肉家族性结肠息肉家族性结肠息肉家族性结肠息肉13131313 Huntington Huntington Huntington Huntington舞蹈症舞蹈症舞蹈症舞蹈症 5 5 5 5 Marfan Marfan Marfan Marfan综合征综合征综合征综合征24-2624-2624-2624-26常染色体隐性常染色体隐性常染色体隐性常染色体隐性 白化病白化病白化病白化病28-7028-7028-7028-70

33、苯丙酮尿症苯丙酮尿症苯丙酮尿症苯丙酮尿症25-5025-5025-5025-50 小头症小头症小头症小头症49494949X X X X连锁隐性连锁隐性连锁隐性连锁隐性 Duchenne Duchenne Duchenne Duchenne型肌营养不良症型肌营养不良症型肌营养不良症型肌营养不良症43-6043-6043-6043-60 血友病血友病血友病血友病20-3220-3220-3220-32几几种种遗遗传传病病的的基基因因突突变变率率适适合合度度(fitness, f): 指指个个体体在在一一定定环环境境条条件件下下, 生生存存并并传传递递其其基基因因于于下下代代的的能能力力。即即:

34、生生存存和生育率联合效应的最后结果。和生育率联合效应的最后结果。(二)、选择(二)、选择选选择择(selection): 指指自自然然选选择择。选选择择对对遗遗传传平平衡衡的作用是增加或减少个体的适合度的作用是增加或减少个体的适合度 正选择:增加正选择:增加 f ; 负选择:减少负选择:减少 f 。选选择择系系数数(selective coefficient, S): 在在选选择择作作用用下降低了的适合度下降低了的适合度, 即:即:S = 1- f适合度衡量的标准:适合度衡量的标准:相对生育率相对生育率 (即适合度即适合度f )通常将通常将正常人正常人定为定为 f = 1 (100%) 患遗传

35、病导致不育或早亡,患遗传病导致不育或早亡,f 1 , or f = 0以正常人的生育率为以正常人的生育率为以正常人的生育率为以正常人的生育率为1 1,则:,则:,则:,则: 患者的相对生育率患者的相对生育率患者的相对生育率患者的相对生育率( f )=(27/108)/(528/457)=( f )=(27/108)/(528/457)=0.20.2 表明表明表明表明: : 患者的适合度降低了患者的适合度降低了患者的适合度降低了患者的适合度降低了, , 比正常人降低了比正常人降低了比正常人降低了比正常人降低了0.8 0.8 即:选择系数即:选择系数即:选择系数即:选择系数S= 1- f =1-

36、0.2 =S= 1- f =1- 0.2 = 0.80.8举举举举例例例例:丹丹丹丹麦麦麦麦对对对对软软软软骨骨骨骨发发发发育育育育不不不不全全全全患患患患者者者者的的的的调调调调查查查查,在在在在108108108108例例例例患患患患者者者者中中中中,共共共共生生生生育育育育了了了了27272727个个个个儿儿儿儿女女女女,而而而而他他他他们们们们的的的的正正正正常常常常同同同同胞胞胞胞475475475475人人人人中中中中共共共共生生生生育育育育了了了了582582582582个个个个子子子子女女女女,求求求求软软软软骨骨骨骨发发发发育育育育不不不不全全全全患患患患者者者者的适合度。的

37、适合度。的适合度。的适合度。说说说说明明明明:软软软软骨骨骨骨发发发发育育育育不不不不全全全全患患患患者者者者的的的的基基基基因因因因仅仅仅仅20%20%20%20%传传传传给给给给下下下下一一一一代代代代,而而而而80%80%80%80%的基因被选择而所淘汰。的基因被选择而所淘汰。的基因被选择而所淘汰。的基因被选择而所淘汰。遗传病遗传病遗传病遗传病适合度适合度适合度适合度黑矇性白痴黑矇性白痴黑矇性白痴黑矇性白痴0 0 0 0视网膜母细胞瘤视网膜母细胞瘤视网膜母细胞瘤视网膜母细胞瘤0 0 0 0软骨发育不全软骨发育不全软骨发育不全软骨发育不全0.20.20.20.2甲型血友病甲型血友病甲型血友

38、病甲型血友病0.290.290.290.29多发性神经纤维瘤多发性神经纤维瘤多发性神经纤维瘤多发性神经纤维瘤男男男男0.410.410.410.41女女女女0.750.750.750.75遗传性舞蹈病遗传性舞蹈病遗传性舞蹈病遗传性舞蹈病男男男男0.820.820.820.82女女女女1.251.251.251.25镰状细胞贫血症镰状细胞贫血症镰状细胞贫血症镰状细胞贫血症0 0 0 0镰状细胞性状镰状细胞性状镰状细胞性状镰状细胞性状疟疾区疟疾区疟疾区疟疾区1.261.261.261.26几种遗传病患者的适合度几种遗传病患者的适合度几种遗传病患者的适合度几种遗传病患者的适合度1. 1. 选择对显性

39、基因的作用选择对显性基因的作用设:设:设:设:p p p p为基因为基因为基因为基因A A A A的频率,的频率,的频率,的频率,s s s s为选择系数,为选择系数,为选择系数,为选择系数,v v v v为突变率为突变率为突变率为突变率, , , , 由于选择,每一代基因频率的改变为由于选择,每一代基因频率的改变为由于选择,每一代基因频率的改变为由于选择,每一代基因频率的改变为SpSpSpSp 当遗传平衡时,当遗传平衡时,当遗传平衡时,当遗传平衡时,v= Spv= Spv= Spv= Sp( ( ( (即要达到遗传平衡,被淘汰的部分将由突变率来补偿即要达到遗传平衡,被淘汰的部分将由突变率来补

40、偿即要达到遗传平衡,被淘汰的部分将由突变率来补偿即要达到遗传平衡,被淘汰的部分将由突变率来补偿) ) ) ) 被选择的主要为杂合子被选择的主要为杂合子被选择的主要为杂合子被选择的主要为杂合子(H)(H)(H)(H),其频率为,其频率为,其频率为,其频率为2pq2pq2pq2pq, p p p p值很小,值很小,值很小,值很小,q1 q1 q1 q1 H H H H= =2pq2p or p=H/22pq2p or p=H/22pq2p or p=H/22pq2p or p=H/2 v = Sp = Sv = Sp = Sv = Sp = Sv = Sp = S H/2H/2H/2H/2(显性基

41、因的突变率)(显性基因的突变率)(显性基因的突变率)(显性基因的突变率) 若选择对显性基因不利,杂合子和纯合子都会被若选择对显性基因不利,杂合子和纯合子都会被若选择对显性基因不利,杂合子和纯合子都会被若选择对显性基因不利,杂合子和纯合子都会被淘汰,故选择对显性基因作用较明显。淘汰,故选择对显性基因作用较明显。淘汰,故选择对显性基因作用较明显。淘汰,故选择对显性基因作用较明显。 丹麦哥本哈根市,调查医院出生的丹麦哥本哈根市,调查医院出生的丹麦哥本哈根市,调查医院出生的丹麦哥本哈根市,调查医院出生的94,07594,07594,07594,075名儿童,名儿童,名儿童,名儿童,患软骨发育不全侏儒症

42、的有患软骨发育不全侏儒症的有患软骨发育不全侏儒症的有患软骨发育不全侏儒症的有10101010人,其发病率为人,其发病率为人,其发病率为人,其发病率为1010101094,075 = 0.000106394,075 = 0.000106394,075 = 0.000106394,075 = 0.0001063。又已知该病适合度为。又已知该病适合度为。又已知该病适合度为。又已知该病适合度为0.200.200.200.20,则,则,则,则其选择系数其选择系数其选择系数其选择系数s s s s为为为为0.800.800.800.80。计算显性致病基因突变率:。计算显性致病基因突变率:。计算显性致病基因

43、突变率:。计算显性致病基因突变率: v=sv=sv=sv=s H/2=0.80H/2=0.80H/2=0.80H/2=0.80 0.00010630.00010630.00010630.0001063 0.5=42.50.5=42.50.5=42.50.5=42.5 10101010-6-6-6-6代代代代 举例:举例:1 1 1 1、常常常常染染染染色色色色体体体体显显显显性性性性遗遗遗遗传传传传病病病病危危危危害害害害越越越越大大大大, , , , 受受受受选选选选择择择择越越越越显显显显著著著著(S(S(S(S大大大大), ), ), ), 大大大大多多多多数数数数病病病病例例例例来来来

44、来源源源源于于于于突突突突变变变变。如如如如: : : : 软软软软骨骨骨骨发发发发育育育育不不不不全全全全症症症症, , , , 80%80%80%80%为新生突变。为新生突变。为新生突变。为新生突变。结论:结论:2 2 2 2、对对对对于于于于延延延延迟迟迟迟显显显显性性性性遗遗遗遗传传传传病病病病,一一一一般般般般在在在在生生生生育育育育子子子子女女女女后后后后才才才才发发发发病病病病而而而而被被被被选选选选择择择择,则则则则大大大大部部部部分分分分病病病病例例例例由由由由上上上上代代代代传传传传递递递递而而而而来来来来,极极极极少少少少有突变病例。如:有突变病例。如:有突变病例。如:有

45、突变病例。如:HuntingtonHuntingtonHuntingtonHuntington舞蹈病。舞蹈病。舞蹈病。舞蹈病。隐性致病基因,只有纯合时才发病,才会被选择。隐性致病基因,只有纯合时才发病,才会被选择。隐性致病基因,只有纯合时才发病,才会被选择。隐性致病基因,只有纯合时才发病,才会被选择。隐隐隐隐性性性性基基基基因因因因大大大大都都都都存存存存在在在在于于于于杂杂杂杂合合合合子子子子中中中中,选选选选择择择择对对对对他他他他们们们们不不不不起起起起作作作作用。因此,选择对隐性基因频率的降低很慢用。因此,选择对隐性基因频率的降低很慢用。因此,选择对隐性基因频率的降低很慢用。因此,选择

46、对隐性基因频率的降低很慢 。2. 2. 选择对隐性基因的作用选择对隐性基因的作用结结结结论论论论:隐隐隐隐性性性性基基基基因因因因频频频频率率率率在在在在人人人人群群群群中中中中基基基基本本本本恒恒恒恒定定定定,这这这这可可可可能能能能是是是是基基基基因因因因A A A A突突突突变变变变为为为为基基基基因因因因a,a,a,a,以以以以补补补补偿偿偿偿因因因因选选选选择择择择而而而而被被被被淘淘淘淘汰汰汰汰的的的的aaaaaaaa,即即即即在在在在一一一一个个个个遗遗遗遗传传传传平平平平衡衡衡衡群群群群体体体体中中中中,被被被被淘淘淘淘汰汰汰汰的的的的部部部部分分分分将将将将由由由由突突突突变

47、变变变率(率(率(率(u u u u)来补偿。)来补偿。)来补偿。)来补偿。aaaaaaaa的的的的频频频频率率率率为为为为q q q q2 2 2 2,选选选选择择择择系系系系数数数数为为为为S S S S,每每每每一一一一代代代代有有有有SqSqSqSq2 2 2 2个个个个基基基基因因因因被被被被淘淘淘淘汰汰汰汰。在在在在遗遗遗遗传传传传平平平平衡衡衡衡的的的的群群群群体体体体中中中中,被被被被淘淘淘淘汰汰汰汰的的的的基基基基因因因因由由由由突突突突变变变变率率率率u u u u补偿,补偿,补偿,补偿,u=Squ=Squ=Squ=Sq2 2 2 2 例例例例:苯苯苯苯丙丙丙丙酮酮酮酮尿尿

48、尿尿症症症症(PKU) (PKU) (PKU) (PKU) 在在在在我我我我国国国国人人人人群群群群中中中中的的的的发发发发病病病病率率率率为为为为1 1 1 116,500 16,500 16,500 16,500 (0.00006)(0.00006)(0.00006)(0.00006),其其其其适适适适合合合合度度度度f f f f为为为为0.15, 0.15, 0.15, 0.15, S=0.85, S=0.85, S=0.85, S=0.85, 故故故故: u=sq: u=sq: u=sq: u=sq2 2 2 2=0.85=0.85=0.85=0.85 0.00006=0.00005

49、1=510.00006=0.000051=510.00006=0.000051=510.00006=0.000051=51 10-6/10-6/10-6/10-6/代代代代 此突变率相当高,因为此突变率相当高,因为此突变率相当高,因为此突变率相当高,因为PKUPKUPKUPKU的适合度过低。的适合度过低。的适合度过低。的适合度过低。X X X X连锁致病隐性基因在男性(半合子)被选择连锁致病隐性基因在男性(半合子)被选择连锁致病隐性基因在男性(半合子)被选择连锁致病隐性基因在男性(半合子)被选择女性携带者不受选择女性携带者不受选择女性携带者不受选择女性携带者不受选择群体而言,群体而言,群体而言

50、,群体而言,2/32/32/32/3的的的的X X X X染色体存在于女性,染色体存在于女性,染色体存在于女性,染色体存在于女性,1/31/31/31/3的的的的X X X X染色染色染色染色体存在于男性,故仅体存在于男性,故仅体存在于男性,故仅体存在于男性,故仅1/31/31/31/3受到选择。受到选择。受到选择。受到选择。 即每代中因选择而被淘汰的致病基因为即每代中因选择而被淘汰的致病基因为即每代中因选择而被淘汰的致病基因为即每代中因选择而被淘汰的致病基因为1/3 Sq1/3 Sq1/3 Sq1/3 Sq,被淘汰部分由突变率(被淘汰部分由突变率(被淘汰部分由突变率(被淘汰部分由突变率(u

51、u u u)来补偿,故)来补偿,故)来补偿,故)来补偿,故u=1/3 Squ=1/3 Squ=1/3 Squ=1/3 Sq3. 3. 选择对选择对X X连锁隐性基因的作用连锁隐性基因的作用例例例例:甲型血友病男性发病率为:甲型血友病男性发病率为:甲型血友病男性发病率为:甲型血友病男性发病率为0.000080.000080.000080.00008,适合度,适合度,适合度,适合度f f f f为为为为0.250.250.250.25,则,则,则,则S=0.75S=0.75S=0.75S=0.75,代入上式:,代入上式:,代入上式:,代入上式:u=1/3u=1/3u=1/3u=1/3 0.750.

52、750.750.75 0.00008=0.00002=200.00008=0.00002=200.00008=0.00002=200.00008=0.00002=20 10-610-610-610-6代代代代 该突变率也是较高的。该突变率也是较高的。该突变率也是较高的。该突变率也是较高的。选择压力选择压力降低降低,如治疗水平提高,适合度,如治疗水平提高,适合度增高增高。选择压力的改变对群体遗传结构的影响选择压力的改变对群体遗传结构的影响选择压力选择压力增强增强,如禁止生育,适合度,如禁止生育,适合度降低降低结果:相应的等位基因的频率也发生改变。结果:相应的等位基因的频率也发生改变。AD病病:若

53、禁止生育:若禁止生育, 则杂合子适合度为则杂合子适合度为0, S=1, 则致病基因则致病基因A的频率的频率p经一代即降经一代即降为为0, 下一代由突变来维持下一代由突变来维持, 故故A的频率的频率迅速降低。迅速降低。AR病病:即使禁止生育:即使禁止生育, 纯合子纯合子aa适合度为适合度为0, S=1, 但杂合子不受选择但杂合子不受选择, a的频率下降仍的频率下降仍很慢。很慢。 设隐性基因的初始频率为设隐性基因的初始频率为q q0 0,选择系数,选择系数S=1S=1,需要多少代,需要多少代(N)(N)基因频率降低到基因频率降低到q qn n? 公式公式 N=1/qN=1/qn n-1/q-1/q

54、0 0计算:计算:ARAR致病基因频率降低所需的世代数致病基因频率降低所需的世代数(三)、遗传漂变(三)、遗传漂变建建立立者者效效应应(founder effect):由由少少数数祖祖先先携携带带某某一一突突变变基基因因经经过过其其后后代代在在隔隔离离群群中中的的近近亲亲繁殖而形成突变基因的高频率。繁殖而形成突变基因的高频率。 Pingelap岛岛 1775年年 301600人人 1/5万万1/20遗遗传传漂漂变变(genetic drift):在在一一个个小小的的隔隔离离群群体体中中,由由于于偶偶然然事事件件而而造造成成基基因因频频率率随随机机波波动动的的现象。现象。(四)、迁移(四)、迁移

55、 “迁移压力迁移压力”( migration pressure)压压力力大大小小取取决决于于:两两群群体体间间基基因因频频率率的的差差异异、迁入个体的数量迁入个体的数量迁迁移移(migration):具具有有某某一一基基因因频频率率的的群群体体的的一一部部分分,因因某某种种原原因因移移入入另另一一个个基基因因频频率率不不同同的的群群体体内内,并并杂杂交交定定居居,从从而而改改变变移移入入群体的基因频率。群体的基因频率。基因流动基因流动(gene flow):由于迁移,导致基因:由于迁移,导致基因由一个群体向另一群体扩散的过程。使由一个群体向另一群体扩散的过程。使某些基因从一个群体散布到另一个群

56、体,某些基因从一个群体散布到另一个群体,使群体间的基因差异逐步消失。使群体间的基因差异逐步消失。基因流的例证基因流的例证: ABOABO血型不同等位基因频率在世界群体血型不同等位基因频率在世界群体中的分布,调查结果:中的分布,调查结果:ABOABO血型的血型的B B等位等位基因频率基因频率 东亚东亚30%30% 20-3020-30 10-2010-20 10-1510-15 5-105-10 西欧西欧6%6%原因:原因:B B基因在东方原始突变后逐渐扩散到基因在东方原始突变后逐渐扩散到更多的西欧群体中更多的西欧群体中第三节第三节 近婚系数近婚系数2、近亲婚配、近亲婚配一、非随机婚配一、非随机

57、婚配1、选择婚配、选择婚配亲亲缘缘系系数数:是是指指有有共共同同祖祖先先的的两两个个人人,在在某某一一位点上有同一基因的概率。位点上有同一基因的概率。近近婚婚系系数数: 近近亲亲婚婚配配的的夫夫妇妇从从共共同同的的祖祖先先得得到到同一基因并同时传递给子女的概率。同一基因并同时传递给子女的概率。 中国多数民族历来禁止堂兄妹结婚,但是表兄中国多数民族历来禁止堂兄妹结婚,但是表兄中国多数民族历来禁止堂兄妹结婚,但是表兄中国多数民族历来禁止堂兄妹结婚,但是表兄妹结婚盛行,已成定俗。民间甚至素有妹结婚盛行,已成定俗。民间甚至素有妹结婚盛行,已成定俗。民间甚至素有妹结婚盛行,已成定俗。民间甚至素有“姑舅亲

58、,姑舅亲,姑舅亲,姑舅亲,亲上亲,打断骨头连着筋亲上亲,打断骨头连着筋亲上亲,打断骨头连着筋亲上亲,打断骨头连着筋”的说法。的说法。的说法。的说法。红楼梦红楼梦红楼梦红楼梦中中中中贾宝玉贾宝玉贾宝玉贾宝玉和和和和林黛玉、薛宝钗林黛玉、薛宝钗林黛玉、薛宝钗林黛玉、薛宝钗的一段爱情悲剧中,也涉的一段爱情悲剧中,也涉的一段爱情悲剧中,也涉的一段爱情悲剧中,也涉及了姑舅亲和两姨亲及了姑舅亲和两姨亲及了姑舅亲和两姨亲及了姑舅亲和两姨亲; ; ; ; 钗头凤钗头凤钗头凤钗头凤的作者的作者的作者的作者大诗大诗大诗大诗人陆游与原妻唐琬就是一对表兄妹。人陆游与原妻唐琬就是一对表兄妹。人陆游与原妻唐琬就是一对表兄

59、妹。人陆游与原妻唐琬就是一对表兄妹。 在中国海拔在中国海拔20002000多米的四川凉山彝多米的四川凉山彝(Y(Y) )族自治族自治州德昌县境内,聚居着州德昌县境内,聚居着40004000名傈僳名傈僳(l(ls s) )族人,至族人,至今仍保留着族内近亲婚配的习俗,是中国近亲婚配今仍保留着族内近亲婚配的习俗,是中国近亲婚配率最高的民族。率最高的民族。19801980年对该地区的社会学和医学考年对该地区的社会学和医学考察发现,该族的近亲通婚率高达察发现,该族的近亲通婚率高达58%58%。在这些近亲婚。在这些近亲婚配人群中,先天性疾病发生率高达配人群中,先天性疾病发生率高达14%14%。在一个。在

60、一个5353人人的家族中,精神发育迟滞者有的家族中,精神发育迟滞者有5 5人,躯干肢体畸形者人,躯干肢体畸形者4 4人,原发性癫痫人,原发性癫痫2 2人。这就是近亲结婚酿成的惨痛人。这就是近亲结婚酿成的惨痛悲剧。悲剧。 u近亲婚配的主要形式近亲婚配的主要形式 表亲结婚表亲结婚 隔代表亲结婚隔代表亲结婚 隔山表亲结婚隔山表亲结婚 从表亲结婚从表亲结婚 隔山从表亲结婚隔山从表亲结婚 1)、常染色体基因的近婚系数、常染色体基因的近婚系数同胞兄妹间的近婚系数同胞兄妹间的近婚系数同胞兄妹间的近婚系数同胞兄妹间的近婚系数: :F = 4(1/2)F = 4(1/2)4 = 1/4 = 1/4 4:表示基因

61、数目表示基因数目, 4表示路经数表示路经数1234隔隔隔隔代代代代表表表表亲亲亲亲(舅舅舅舅甥甥甥甥女女女女/ /姑姑姑姑侄)间的近婚系数侄)间的近婚系数侄)间的近婚系数侄)间的近婚系数 F = 4(1/2)F = 4(1/2)5 5 = 1/8= 1/8舅甥女婚配中基因传递图解舅甥女婚配中基因传递图解舅甥女婚配中基因传递图解舅甥女婚配中基因传递图解12345表兄妹间的近婚系数表兄妹间的近婚系数表兄妹间的近婚系数表兄妹间的近婚系数 F= 4 (1/2)F= 4 (1/2)6 6 = 1/16 = 1/16 表兄妹婚配中基因传递图解表兄妹婚配中基因传递图解表兄妹婚配中基因传递图解表兄妹婚配中基因

62、传递图解 二级表兄妹婚配中基因传递图解二级表兄妹婚配中基因传递图解二级表兄妹婚配中基因传递图解二级表兄妹婚配中基因传递图解 从表兄妹的近婚系数从表兄妹的近婚系数从表兄妹的近婚系数从表兄妹的近婚系数 F= 4 (1/2)F= 4 (1/2)8 8 = 1/64= 1/641234562)、 X连锁基因的近婚系数连锁基因的近婚系数姨表兄妹婚配中姨表兄妹婚配中姨表兄妹婚配中姨表兄妹婚配中X X连锁基因传递图解连锁基因传递图解连锁基因传递图解连锁基因传递图解 舅表兄妹婚配中舅表兄妹婚配中舅表兄妹婚配中舅表兄妹婚配中X X连锁基因传递图解连锁基因传递图解连锁基因传递图解连锁基因传递图解 1 12 23

63、31 12 23 34 45 51 12 23 34 4X XX X姨表兄妹的近婚系数姨表兄妹的近婚系数姨表兄妹的近婚系数姨表兄妹的近婚系数F = (1/2)F = (1/2)3 3 +2(1/2) +2(1/2)5 5 = = 3/163/16舅表兄妹的近婚系数舅表兄妹的近婚系数舅表兄妹的近婚系数舅表兄妹的近婚系数F = 2(1/2)F = 2(1/2)4 4 = = 1/81/8姑表兄妹的近婚系数姑表兄妹的近婚系数姑表兄妹的近婚系数姑表兄妹的近婚系数 F = 0F = 0F = 0F = 0堂兄妹的近婚系数堂兄妹的近婚系数堂兄妹的近婚系数堂兄妹的近婚系数 F = 0F = 0F = 0F

64、= 0姑表兄妹婚配中姑表兄妹婚配中X连锁基因传递图解连锁基因传递图解 堂表兄妹婚配中堂表兄妹婚配中X连锁基因传递图解连锁基因传递图解 X XX XX XX XX X 一一般般来来说说,a a值值达达1 1左左右右已已相相当当高高。群群体体小小,尤尤其是隔离群,其是隔离群,a a值较高,而大群体中,值较高,而大群体中,a a值都很低。值都很低。 a MiFiN平均近婚系数平均近婚系数 从从群群体体角角度度来来估估计计近近亲亲婚婚配配的的危危害害,要要计计算算平平均均近近婚婚系系数数(average inbreeding coefficient, a) 计算公式:计算公式:MiMi为某型的近亲婚配

65、数为某型的近亲婚配数N N为总婚配人数为总婚配人数FiFi为某型婚配的近婚系数为某型婚配的近婚系数一些群体的近亲结婚率和平均近交系数一些群体的近亲结婚率和平均近交系数一些群体的近亲结婚率和平均近交系数一些群体的近亲结婚率和平均近交系数群体群体群体群体近亲结婚率()近亲结婚率()近亲结婚率()近亲结婚率()平均近交系数平均近交系数平均近交系数平均近交系数美国美国美国美国0.110.110.000080.00008日本日本日本日本8.168.160.0040.004法国法国法国法国0.670.670.000230.00023德国德国德国德国0.590.590.000190.00019意大利意大利意

66、大利意大利1.901.900.000700.00070南印度南印度南印度南印度39.3739.370.028340.02834埃及(埃及(埃及(埃及(NubicNubic)75.7675.760.033350.03335中国汉族中国汉族中国汉族中国汉族 ( (北京、湖北北京、湖北北京、湖北北京、湖北) )1.401.400.0006650.000665回族(甘肃)回族(甘肃)回族(甘肃)回族(甘肃)9.79.70.004940.00494彝族(四川)彝族(四川)彝族(四川)彝族(四川)14.614.60.009130.00913朝鲜族(吉林)朝鲜族(吉林)朝鲜族(吉林)朝鲜族(吉林)0 00

67、0表亲婚配和随机婚配出生隐性纯合子的频率表亲婚配和随机婚配出生隐性纯合子的频率表亲婚配和随机婚配出生隐性纯合子的频率表亲婚配和随机婚配出生隐性纯合子的频率基因基因基因基因频率频率频率频率(q)(q)(q)(q)随机婚配随机婚配随机婚配随机婚配隐性纯合子隐性纯合子隐性纯合子隐性纯合子频率频率频率频率(q(q(q(q2 2 2 2) ) ) )表亲婚配表亲婚配表亲婚配表亲婚配隐性纯合子频隐性纯合子频隐性纯合子频隐性纯合子频率率率率(q(q(q(q2 2 2 2+pq/16)+pq/16)+pq/16)+pq/16)表亲表亲表亲表亲/ / / /随机随机随机随机0.20.20.20.20.040.0

68、40.040.040.050.050.050.051.251.251.251.250.100.100.100.100.010.010.010.010.156250.156250.156250.156251.561.561.561.560.040.040.040.040.00160.00160.00160.00160.0040.0040.0040.0042.502.502.502.500.020.020.020.020.00040.00040.00040.00040.0016250.0016250.0016250.0016254.064.064.064.060.010.010.010.010.0

69、0010.00010.00010.00010.0007190.0007190.0007190.0007197.197.197.197.190.0010.0010.0010.0010.0000010.0000010.0000010.0000010.00006350.00006350.00006350.000063563.563.563.563.5第四节第四节 遗传负荷遗传负荷一一、突突变变负负荷荷:由由于于基基因因的的致致死死突突变变或或有有害害的的基基因因突突变变产产生生而而降降低低了了适适合合度度,给给群群体体带带来来的的负荷。取决于突变率和突变基因的选择系数。负荷。取决于突变率和突变基因的

70、选择系数。遗遗传传负负荷荷(genetic load):一一个个群群体体由由于于有有害害基基因因或或致致死死基基因因的的存存在在而而使使其其适适合合度度降降低的现象。低的现象。 并并非非所所有有的的遗遗传传病病都都是是致致死死的的,所所以以它它们们在在一定程度上都会导致群体的遗传负荷的增加。一定程度上都会导致群体的遗传负荷的增加。二、分离负荷二、分离负荷(segregation load):指由于杂:指由于杂合子合子(Aa)之间的婚配,在后代中由于分离而之间的婚配,在后代中由于分离而产生一部分适合度降低的纯合子产生一部分适合度降低的纯合子(aa),因而,因而导致群体适合度的降低,造成遗传负荷的

71、增导致群体适合度的降低,造成遗传负荷的增高。高。三、影响遗传负荷的因素三、影响遗传负荷的因素(一一)、近亲婚配近亲婚配对遗传负荷的影响对遗传负荷的影响 近近亲亲婚婚配配可可以以增增加加罕罕见见的的隐隐性性有有害害基基因因的纯合子频率,因而增加了群体的遗传负荷;的纯合子频率,因而增加了群体的遗传负荷; (二二)、环境环境对遗传负荷的影响对遗传负荷的影响 2化化学学诱诱变变剂剂 化化学学品品中中有有许许多多是是诱诱变变剂剂,致致癌剂和致畸剂癌剂和致畸剂 1电电离离辐辐射射 电电离离辐辐射射可可以以直直接接破破坏坏DNA的的分分子子结结构构甚甚至至引引起起染染色色体体结结构构改改变变,这这些些突突变

72、变如果是非致死性的,将增加群体的突变负荷。如果是非致死性的,将增加群体的突变负荷。 农业接触农业接触农业接触农业接触 除草剂、杀虫剂等除草剂、杀虫剂等除草剂、杀虫剂等除草剂、杀虫剂等 工业接触工业接触工业接触工业接触 苯、石棉、甲醛等苯、石棉、甲醛等苯、石棉、甲醛等苯、石棉、甲醛等 食品食品食品食品 亚硝酸盐等亚硝酸盐等亚硝酸盐等亚硝酸盐等 食品添加剂食品添加剂食品添加剂食品添加剂 糖精等糖精等糖精等糖精等 食品污染食品污染食品污染食品污染 黄曲霉素黄曲霉素黄曲霉素黄曲霉素B B1 1等等等等 药品药品药品药品 丝裂霉素丝裂霉素丝裂霉素丝裂霉素C C、苯巴比妥等、苯巴比妥等、苯巴比妥等、苯巴比妥等 化化化化妆妆妆妆品品品品 2,42,4二二二二氨氨氨氨基基基基苯苯苯苯甲甲甲甲醚醚醚醚硫硫硫硫酸酸酸酸盐盐盐盐( (染染染染发发发发剂剂剂剂) ) 吸烟吸烟吸烟吸烟 苯并芘苯并芘苯并芘苯并芘小结小结l基本概念基本概念l遗传平衡定律的内容和应用遗传平衡定律的内容和应用l影响因素影响因素l近亲婚配近亲婚配. .

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