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医学遗传学自学辅导材料.doc

上传人:xrp****65 文档编号:8301197 上传时间:2025-02-09 格式:DOC 页数:22 大小:278KB 下载积分:10 金币
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资源描述
《医学遗传学》自学指导 第四章 单基因病---单基因病的再发风险估计 【学习目标】 1、掌握估计不同单基因病再发风险方法 2、能熟练确定家系中成员的再发风险 【重点、难点内容提示】 重点: 不同单基因病再发风险方法、Bayes定律、单基因病的再发风险估计 难点:Bayes定律 【内容概要】 一、Bayes定律 某事件的后概率=某事件的联合概率/所有事件的联合概率之和 联合概率=前概率×条件概率 前概率是根据遗传规律得到的概率,条件概率是指在一定条件下发生某事件的概率。 例如,对于一个常染色体隐性遗传病患者的正常同胞而言,其是携带者的概率可以按以下方式计算: 根据常染色体隐性遗传病特点,患者的父母均为携带者,因此,患者的同胞可以是AA、Aa和aa,是这三种基因型的概率分别为1/4、1/2和1/4。这就是前概率。 本例中要计算的是患者的正常同胞是携带者的概率,这里给的条件是表型正常。对于基因型为AA和Aa的个体,表现型正常的概率均为1,对于基因型为aa的个体,表现型正常的概率为0。因此可以列表计算如下: AA Aa aa 前概率 1/4 1/2 1/4 条件概率 1 1 0 联合概率 1/4 1/2 0 后概率 1/3 2/3 0 由以上计算可见,常染色体隐性遗传病患者的正常同胞是显性纯合子(AA)的概率为1/3,是杂合子的概率为2/3。 二、单基因病的再发风险估计 (一)常染色体显性遗传病(autosomal dominant disease,AD) 1、完全显性(complete dominance): 常见婚配型 子女再发风险 患者×正常 1/2 (患者为杂合子) 正常×正常 同群体发病率 2、不规则显性(irregular dominance): 7 6 5 4 3 2 1 6 5 4 3 2 1 2 1 I III II 1)如果Ⅲ1与一正常女性婚配,其子女的再发风险为多少? 由于Ⅲ1为患者,其基因型为Aa,因此,其子代从其得到致病基因A的概率为1/2;但由于该病为不规则显性,尽管其子代得到致病基因的概率为1/2,但得到致病基因的个体并不一定成为患者,因此,其子代的患病风险为1/2×外显率(如果外显率为90%)=45%。 2)如果Ⅲ2与一正常男性婚配,其子女的再发风险为多少? 如前所述,尽管Ⅲ2的表型正常,但由于该病为不规则显性,Ⅲ2仍然有可能携带致病基因,所以在计算其子女的再发风险之前,首先应该计算Ⅲ2携带致病基因的概率。 根据其父母的基因型,Ⅲ2的基因型有两种可能:一是为aa,一是为Aa,致病基因未表现,假设该病的外显率为90%。在Ⅲ2的表型正常的情况下,她是杂合子的概率计算如下: Aa aa 前概率 1/2 1/2 条件概率 1-外显率=10% 1 联合概率 1/20 1/2 后概率 1/11 10/11 因此,在Ⅲ2表型正常情况下,她是杂合子的概率为1/11。 其子女是杂合子的概率为:1/2×1/11=1/22 其子女的患病风险为: 1/22×外显率=9/220 如果Ⅲ2的第一个孩子为患者,下个孩子的再发风险是多少? 第一个孩子是患者,提示Ⅲ2携带致病基因,因而下个孩子是杂合子的概率为1/2,患病风险为:1/2×90%=45% 3、共显性(codominance) 一对表型正常的夫妇,丈夫的血型为A型,女方的血型为O型,婚后有两个孩子死于新生儿溶血症。假设群体中IAIA和IAi 基因型个体的频率分别为6.25%和32.5%.这对夫妇的下个孩子出现新生儿溶血的概率是多少? 下个孩子出现新生儿溶血的概率,就是下个孩子是A型血的概率.由于女方为O型,下个孩子是A型血的概率取决于男方的基因型,如果男方为IAIA,下个孩子是A型的概率为100%;如果他为IAi ,下个孩子是A型的概率为50%.因此,首先必需计算男方是IAIA和IAi 基因型的概率: IAIA IAi 前概率 6.25%/(6.25%+32.5%)=0.16 0.84 条件概率 1×1 1/2×1/2 (生过两个A型血孩子) 联合概率 0.16 0.21 后概率 0.43 0.57 下个孩子是A型的概率为: 0.43×1+0.57×1/2=0.715 4、延迟显性(delayed dominance) 一40岁表型正常的妇女,其父亲为Huntington舞蹈病患者,她的女儿已经20岁,表型也正常.问其女儿患Huntington舞蹈病的风险为多少? 已知杂合子在40岁以前发病的占70%,20岁前发病者占10%. 由于该妇女的父亲为患者,她的基因型有两种可能: Aa 和aa Aa aa 前概率 1/2 1/2 条件概率 1-70%=0.3 1 联合概率 0.15 0.5 后概率 0.23 0.77 因此,考虑到该妇女40岁表型正常,她是杂合子的概率为0.23.其女儿是杂合子的概率计算如下: Aa aa 前概率 0.23×1/2=0.115 1-0.115=0.885 条件概率 1-10%=0.9 1 联合概率 0.1035 0.885 后概率 0.105 0.895 因此,其女儿患病风险为0.105. (二)常染色体隐性遗传病(autosomal recessive diseases,AR) 1、常见婚配型及其子代再发风险 a) Aa×Aa:1/4 患病,1/2为携带者 b) Aa×aa:1/2患病,1/2为携带者 c) AA×aa: 全为携带者 d) AA×Aa: 1/2携带者 e) aa×aa:全部为患者 f) AA×AA: 全部正常 2、 应用举例: 7 6 5 4 9 8 7 6 5 4 3 2 1 6 5 4 3 2 1 2 1 I III II 3 2 1 IV 1)如果Ⅳ1与Ⅳ5婚配,其子女的再发风险为多少? Ⅳ1为患者,要计算其子女的患病风险,首先需要计算Ⅳ5是杂合子的概率。由家系图可见,Ⅳ5 的外祖母为杂合子,其母亲是杂合子的概率为1/2,因而,Ⅳ5是杂合子的概率为1/4。Ⅳ1与Ⅳ5婚配,其子女的再发风险为1/4×1/2=1/8 2)如果Ⅳ1与Ⅳ6婚配,其子女的再发风险为多少? IV6的祖父是杂合子的概率为2/3,IV6是杂合子的概率为2/3×1/2×1/2=1/6。其子女的患病风险为1/6×1/2=1/12 3)如果IV2与IV4婚配,其子女的再发风险为多少? IV2和IV4表型均正常,如果他们都为携带者,其子女的再发风险为1/4。如果他们不同时为携带者,其子女不会患病。因此,首先应该计算他们是携带者的概率 IV2是携带者的概率为:2/3 IV4是携带者的概率为:1/4 IV2与IV4同时为携带者的概率为:2/3×1/4=1/6 其子女的再发风险为: 1/6×1/4=1/24 4)如果IV2与IV7婚配,其子女的再发风险为多少? IV2为携带者的概率为:2/3 IV7为携带者的概率为:1×1/2=1/2 IV2与IV7同为携带者的概率为:2/3×1/2=1/3 其子女的再发风险为: 1/3×1/4=1/12 (三)X连锁显性遗传病(X-linked dominant diseases,XD) 1、 常见婚配型及其子代再发风险: 1) 女性患者×正常男性: 子女的再发风险均为1/2 2) 男性患者×正常女性: 全部女儿都患病,儿子均正常。 3) 正常女性×正常男性: 同群体发病率 2、 应用举例: 7 6 5 4 3 2 1 6 5 4 3 2 1 2 1 I III II 1) III1与正常女性婚配,其子女的再发风险是多少? 同群体发病率 2) III2与正常男性婚配,其子女的再发风险为多少? 子女再发风险为1/2 3) III6与正常女性婚配,其子女的再发风险为多少? 女儿全患病,儿子均正常。 (四)X连锁隐性遗传病(X-linked recessive diseases,XR) 1、 常见婚配型及其子女再发风险: 1) 男性患者×正常女性:女儿全部为携带者,儿子均正常 2) 男性患者×女性携带者: 子女患病风险均为1/2 3) 正常男性×女性患者: 儿子均患病,女儿均为携带者 4) 正常男性×女性携带者:儿子患病风险为1/2,子女患病风险为1/4。 7 6 5 4 3 2 1 6 5 4 3 2 1 2 1 I III II 2、应用举例: 1) III1与正常女性婚配: 其子女的再发风险同群体发病率 2) III2与正常男性婚配: 其子女的患病风险为1/4,儿子的患病风险为1/2 3) III5与正常男性婚配: 其子女的患病风险为1/2×1/4=1/8,其儿子的患病风险为1/2×1/2=1/4 4) 如果III5的第一个孩子为患者,下个孩子的再发风险为1/4 5) 如果III5的第一个儿子正常,下个孩子的再发风险为多少? 从家系可以看出,III5的母亲为携带者,III5为携带者的前概率为1/2,III5生正常儿子越多,其是携带者的概率越小。因此,应该把III5生的正常儿子作为条件来计算其是携带者的后概率: XAXa XAXA 前概率 1/2 1/2 条件概率 1/2 1 联合概率 1/4 1/2 后概率 1/3 2/3 因而,考虑到III5生了一个正常儿子后,她是携带者的概率为1/3,其下个孩子的再发风险为:1/3×1/4=1/12 【测试题】 (一)A型选择题 1.在世代间连续传代并无性别分布差异的遗传病为 A.AR B.AD C.XR D.XD E.Y连锁遗传 2.在世代间不连续传代并无性别分布差异的遗传病为 A.AR B.AD C.XR D.XD E.Y连锁遗传 3.在世代间间断传代并且男性发病率高于女性的遗传病为 A.AR B.AD C.XR D.XD E.Y连锁遗传 4.在世代间连续传代并且女性发病率高于男性的遗传病为 A.AR B.AD C.XR D.XD E.Y连锁遗传 5.家族中所有有血缘关系的男性都发病的遗传病为 A.AR B.AD C.XR D.XD E.Y连锁遗传 6.男性患者所有女儿都患病的遗传病为 A.AR B.AD C.XR D.XD E.Y连锁遗传 7.属于完全显性的遗传病为 A.软骨发育不全 B.多指症 C.Huntington舞蹈病 D.短指症 E.早秃 8.属于不完全显性的遗传病为 A.软骨发育不全 B.短指症 C.多指症 D.Huntington舞蹈病 E.早秃 9.属于不规则显性的遗传病为 A.软骨发育不全 B.多指症 C.Huntington舞蹈病 D.短指症 E.早秃 10.属于从性显性的遗传病为 A.软骨发育不全 B.多指症 C.Huntington舞蹈病 D.短指症 E.早秃 11.子女发病率为1/4的遗传病为 A.染色体显性遗传 B.常染色体隐性遗传 C.X连锁显性遗传 D.X连锁隐性遗传 E.Y连锁遗传 12.患者正常同胞有2/3为携带者的遗传病为 A.染色体显性遗传 B.常染色体隐性遗传 C.X连锁显性遗传 D.X连锁隐性遗传 E.Y连锁遗传 13.在患者的同胞中有1/2的可能性为患者的遗传病 A.染色体显性遗传 B.常染色体隐性遗传 C.X连锁显性遗传 D.X连锁隐性遗传 E.Y连锁遗传 14.存在交叉遗传和隔代遗传的遗传病为 A.染色体显性遗传 B.常染色体隐性遗传 C.X连锁显性遗传 D.X连锁隐性遗传 E.Y连锁遗传 15.一对夫妇表型正常,妻子的弟弟为白化病(AR)患者。假设白化病基因在人群中为携带者的频率为1/60,这对夫妇生育白化病患儿的概率为 A.1/4 B.1/360 C.1/240 D.1/120 E.1/480 16.母亲为红绿色盲,父亲正常,其四个儿子有 可能是色盲 A.1个 B.2个 C.3个 D.4个 E.0个 17.父亲为AB血型,母亲为B血型,女儿为A血型,如果再生育,孩子的血型仅可能有 A.A和B B.B和AB C.A、B和AB D.A和AB E.A、B、AB和O 18.父母为A血型,生育了一个O血型的孩子,如再生育,孩子的可能的血型为 A.仅为A型 B.仅为O型 C.3/4为O型,1/4为B型 D.1/4为O型,3/4为A型 E.1/2为O型,1/2为B型 19.丈夫为红绿色盲,妻子正常且其家族中无患者,如再生育,子女患色盲的概率为 A.1/2 B.1/4 C.2/3 D.0 E.3/4 20.丈夫为红绿色盲,妻子正常,但其父亲为红绿色盲,他们生育色盲患儿的概率 A.1/2 B.1/4 C.2/3 D.0 E.3/4 21.短指和白化病分别为AD和AR,并且基因不在同一条染色体上。现有一个家庭, 父亲为短指,母亲正常,而儿子为白化病。该家庭在生育,其子女为短指白化病的概率为 A.1/2 B.1/4 C.2/3 D.3/4 E.1/8 22.短指和白化病分别为AD和AR,并且基因不在同一条染色体上。现有一个家庭,父亲为短指,母亲正常,而儿子为白化病。该家庭再生育,其子女为短指的概率为 A.1/2 B.1/4 C.3/4 D.1/8 E.3/8 23.血友病A(用Hh表示)和红绿色盲(用Bb表示)都是XR。现有一个家庭,父亲为红绿色盲,母亲正常,一个儿子为血友病A,另一男一女为红绿色盲。母亲的基因型是 A.X(Hb)X(hB) B.X(HB)X(hb) C.X(HB)X(Hb) D.X(HB)X(hB) E.X(HB)X(HB) 24.患者同胞发病率为1%~10%的遗传病为 A.AR B.AD C.XR D.XD E.多基因遗传 25.常因形成半合子而引起疾病的遗传病有 A.AR B.AD C.XR D.XD E.Y连锁遗传病 (二)X型选择题 1.X连锁隐性遗传病表现为 A.系谱中只有男性患者 B.女儿有病,父亲一定有病 C.父母无病,子女也无病 D.有交叉遗传 E.母亲有病,儿子一定有病 2.A血型父亲和B血型母亲所生子女的血型有 A.A B.B C.AB D.O E.H 3.一个具有O型和M型血型的个体与一个具有B型和MN型血型的个体婚配,其子女可能的血型为 A.O型和M型 B.O型和N型 C.O型和MN型 D.B型和M型 E.B型和N型 4.主要为男性发病的遗传病为 A.AR B.AD C.XR D.XD E.Y连锁遗传病 5.发病率有性别差异的遗传病有 A.AR B.AD C.XR D.XD E.Y连锁遗传病 6.短指和白化病分别为AD和AR,并且基因不在同一条染色体上。现有一个家庭,父亲为短指,母亲正常,而儿子为白化病。该家庭再生育,不同患儿的比例有 A.1/4白化病 B.1/8白化病 C.3/8短指白化病 D.3/8短指 E.1/8短指白化病 7.血友病A(用Hh表示)和红绿色盲(用Bb表示)都是XR。现有一个家庭,父亲为红绿色盲X(Hb)Y,母亲正常X(hB)X(Hb),如不发生重组,其子女可能的表型有 A.正常的儿子和女儿 B.红绿色盲的儿子和女儿 C.血友病A的儿子和女儿 D.血友病A的儿子 E.血友病A的女儿 8.一个男性为血友病患者,其父母和祖父母都正常,其亲属中可能患血友病A的人是 A.舅父 B.姨表兄弟 C.伯伯 D.同胞兄弟 E.外甥 (三)名词解释 1.pedigree 2.proband 3.hemizygote 4.expressivity 5.penetrance 6.phenocopy 7.genetic heterogeneity 8.sex-conditioned inheritance 9.sex-limited inheritance (四)问答题 1.一对表型正常的夫妇,婚后生出了一个患有白化病的女儿和一个色盲的儿子,请分析其原因。 2.一个患抗维生素佝偻病的女性与患一个Huntington舞蹈症的男性结婚,请分析其后代的患病的可能性。 【参考答案】 (一)A型选择题 1.B 2.A 3.C 4.D 5.E 6.D 7.A 8.C 9.A 10.E 11.B 12.B 13.B 14.D 15.B 16.D 17.C 18.D 19.D 20.A 21.D 22.E 23.A 24.E 25.C (二)X型选择题 1.BDE  2.ABCD 3.ACD 4.CE 5.CDE 6.BDE 7.ABD 8.ADEB (三)名词解释 略。 (四)问答题 1.①白化病的遗传方式为AR,父母表型正常,但均为致病基因携带者,故可生育白化病女儿;其子表型正常,可能为致病基因携带者,也可能为正常的纯合子;②色盲为XR疾病,儿子患病,则其母为携带者。 2.①抗维生素佝偻病为XD的遗传方式,故所生子女1/2可能性为正常人,1/2可能为患者;②Huntington舞蹈症男性为AR疾病,该男性为隐性纯合子,其子女1/2可能性为正常人,1/2可能为表型正常的携带者。 【课后作业】 1、名词解释 系谱分析、先症者、完全显性、不完全显性、不规则显性、共显性、延迟显性、表现度、从性遗传、限性遗传、早现 2、各类单基因病的基本特点。 3、单基因遗传病复发风险估计。 4、典型的常染色体显性遗传有何主要特点? 5、各类遗传病的系谱分析 6、Huntington舞蹈病是迟发显性的AD病,根据调查其杂合子在45岁时发病率为40%。一个45岁表型正常男性的父亲是患者,请以Bayes法计算:1)该男性今后患病的可能性?2)对此病致病基因的基因分析表明:该男性为(CAG)25,则该男性今后患病的可能性多大? 7、一种AD病的外显率为75%,一个人的外祖父是患者,其母亲正常,请以Bayes法计算:1)他本人将来患此病的风险如何?2)如其兄长中一人患病,则其将来患此病的风险又如何? 第九章 群体遗传学 【学习目标】 1、掌握遗传平衡定律 2、掌握遗传平衡定律的应用 3、掌握亲缘系数和近婚系数概念及计算方法 4、了解影响遗传平衡因素对遗传平衡的影响 【重点、难点内容提示】 1、遗传平衡定律及其条件 2、婚系数概念及计算 【内容概要】 一、群体中的遗传平衡 (一)基因频率与基因型频率: 基因频率(gene frequency):某个等位基因在群体中所占的比率。 基因型频率(genotype frequency):某种基因型个体在群体中所占的比率。 (二)遗传平衡定律(Hardy-Weinberg 定律): 在一定条件下,基因频率和基因型频率在一代一代繁殖传代中保持不变。 维持遗传平衡的条件:1、群体很大;2、随机婚配;3、没有自然选择;4、没有突变或突变与选择达到平衡;5、没有大规模迁移。 在遗传平衡状态下,基因频率与基因型频率之间的对应关系为: 基因频率: A等位基因频率为p;a等位基因频率为q 基因型频率:AA频率为p2;Aa频率为2pq;aa频率为q2 可以利用以上基因频率与基因型频率对应关系对群体是否处于遗传平衡状态进行检验。 如:某群体中AA、Aa和aa三种基因型的频率分别为0.16,0.48和0.36,A基因频率为0.4,a基因频率为0.6.因此,该群体为遗传平衡群体. 如果AA、Aa和aa的频率分别为0.6,0.2和0.2,A基因频率为0.7,a基因频率为0.3.如果该群体处于平衡状态,则AA,Aa和aa的频率预期值分别为:0.49,0.42和0.09.观察值与期望值不符,说明该群体不平衡. 对于未达到平衡状态的群体经过一代随机婚配后即可达到平衡。 (三)遗传平衡定律的应用: 1、计算基因频率: 1)常染色体隐性遗传病致病基因频率计算: 常染色体隐性遗传病致病基因频率q=群体发病率的平方根,如某常染色体隐性遗传病的群体发病率为1/10000,基因频率为1/100,群体中携带者频率=2pq=2×1/100×99/100=1/50 2)共显性等位基因频率计算: 如调查发现群体中M血型者有233人,占31.2%;N血型者有129人,占17.3%;MN型者有485人,占51.5%。 M基因频率=(2×233+485)/2(233+485+129)=0.57或0.312+0.515/2=0.57 N基因频率=(2×129+485)/2(233+484+129)=0.43 3)复等位基因频率计算: 调查发现群体中A型血者占41.72%,B型占8.56%,O型占46.68%,AB型占3.04%. 表现型: A型 B型 AB型 O型 基因型: IAIA,IAi IBIB,IBi, IAIB ii 基因型频率: p2+2pr q2+2qr 2pq r2 A+O= p2+2pr+ r2=(p+r) 2=(1-q) 2 q=1-(A+O)1/2=1-(0.4172+0.4668) 1/2=0.06 同理,p=1-(B+O)1/2=1-(0.0856+0.4668) 1/2=0.257 r=(0.4668)1/2=0.683 4)X连锁隐性基因频率计算: q=男性发病率或(女性发病率)1/2 2、检验遗传方式: 群体调查发现高度近视在群体中的发病率为0.724%,在该群体中,夫妇一方为患者的家庭中共有子女104人,其中8人患病,发病率为7.69%;夫妇双方正常的家庭共有子女1637人,其中患者10人,发病率为0.61%.根据以上调查结果确定高度近视在该群体中的遗传方式. 假设高度近视在该群体中按常染色体隐性遗传,致病基因频率=(0.724%)1/2=0.085 对于夫妇一方为患者的婚配型可能有两种: 婚配型 婚配型频率 子代基因型及频率 AA×aa 2p2q2 Aa(2p2q2) Aa×aa 4pq3 Aa(2pq3),aa(2pq3) 当夫妇一方为患者时,其子代患病率的期望值为: (2pq3)/( 2p2q2 +4pq3)=q/(p+2q)=q/(1+q)=0.085/(1+0.085)=7.83% 与观察值7.69%比较,无显著性差异. 对于夫妇双方均为正常的婚配型: 婚配型 婚配型频率 子代基因型及频率 AA×AA p4 AA(p4) AA×Aa 4p3q AA(2p3q);Aa(2p3q) Aa×Aa 4p2q2 AA(p2q2),Aa(2p2q2),aa(p2q2) 子代患病率的期望值=(p2q2)/( p4+4p3q+ 4p2q2)= q2/( p2+4pq+4q2)= q2/(1+q)2=0.0852/(1+0.085)2=0.647%,与观察值无显著性差异. 因此,认为在该群体中高度近视按常染色体隐性遗传方式传递. 二、影响遗传平衡的因素: (一)近亲结婚(consanguineous marriage) 近亲结婚是指3-4代内具有共同祖先的个体之间婚配。我国常见的近亲结婚形式有表亲结婚、隔代表亲结婚、从表亲结婚等。 1、亲缘系数与近婚系数 亲缘系数(coefficient of relationship,r):指两个个体在一定位点上具有共同祖先同一个等位基因的概率。按照分离定律,一对等位基因每传递一代,下代可得到其中一个等位基因的概率为1/2。一个个体的基因一半来自父亲,一半来自母亲,所以亲子之间的亲缘系数为1/2。一个个体的某一等位基因有1/2的可能来自父亲,他父亲的该基因又有1/2的可能传递给他的同胞,所以同胞从父方得到相同等位基因的概率为1/4,从母方得到相同等位基因的概率也是1/4,所以同胞间的亲缘系数为1/2。一个个体与其祖(外祖)父母、叔、伯、姑、舅或姨的亲缘系数为1/4,一个个体与其表兄妹、堂兄妹之间的亲缘系数为1/8。根据亲缘系数,将亲缘系数为1/2的个体称为一级亲属;亲缘系数为1/4的个体称为二级亲属,亲缘系数为1/8的个体称为三级亲属。 近婚系数(inbreeding coefficient,F):近婚系数是指一个个体接受在血缘上相同即由同一祖先的一个等位基因而成为该等位基因纯合子的概率。 常染色体基因近婚系数的计算:例如:表兄妹结婚的近婚系数 对于A位点来讲,如果共同祖先I1和I2的基因型分别为A1A2和A3A4,近亲结婚后代成为A1A1或A2A2或A3A3或A4A4的概率即为近婚系数:对于A1来讲,可以由I1→II1→III1→IV1,其概率为1/2×1/2×1/2=1/8;同理,由I1→II2→III2→IV1的概率也为1/8; 通过两条途径同时传递给IV1的概率为1/8×1/8=1/64。因此,IV1成为A1A1纯合子的概率为1/64,成为A2A2(A3A3,A4A4)纯合子的概率也为1/64。因此,对于A位点来说,IV1从共同祖先得到相同等位基因而成为纯合子的概率为4×1/64=1/16。因此,表兄妹结婚的近婚系数为1/16。 对于常染色体基因而言,近婚系数与亲缘系数的对应关系为:F= r /2 但对于X连锁基因而言,近婚系数是指女儿从共同祖先得到相同等位基因成为纯合子的概率。X染色体上基因从父亲传递给女儿的概率是1,X染色体基因不能从男性传递给男性,因此,对于上图中亲缘系数计算如下: 对于X染色体而言,共同祖先I1和I2的基因型分别为X1Y和X2X3。X1可以由I1→II1→III1→IV1,概率为:1×1/2×1=1/2;由I1→II2→III2→IV1的概率为:1×1/2×1/2=1/4,IV1成为X1X1纯合子的概率为:1/2×1/4=1/8;X2可以由I2→II1→III1→IV1,概率为:1/2×1/2×1=1/4;由I2→II2→III2→IV1的概率为:1/2×1/2×1/2=1/8,IV1成为X2X2纯合子的概率为:1/4×1/8=1/32;同理成为X3X3纯合子的概率也为1/32。近婚系数为:1/8+1/32+1/32=3/16。 2、近婚效应:近亲结婚后代容易从共同祖先得到相同等位基因而成为纯合子,因此,近亲结婚能提高常染色体隐性遗传病发病率,近亲结婚也能提高多基因病发病率,但不及常染色体隐性遗传病显著。 (二)突变对遗传平衡的影响 当更多的等位基因A突变成等位基因a时,群体中A基因频率增高;相反,当更多的a等位基因突变为A时,群体中a基因频率增高。只有当由A突变为a与由a突变为A的频率相等时,突变对遗传平衡无影响。 (三)选择对遗传平衡的影响 1、适合度和选择系数: 在一定条件下,群体内某些基因型个体比另一些基因型个体具有更高的成活生育率,从而导致一些基因型频率逐代增高,另一些则逐代降低。这种在自然界的一个群体内,造成不同基因型个体成活率和生育率差异的过程称为自然选择。 适合度(fitness,f)是指在一定的环境条件下,某基因型的个体能够生存并将其基因传给下一代的相对能力,可用相同环境中不同个体的相对生育率来衡量,一般用f表示。 选择系数(selection coefficient, s)是指在选择作用下降低的适合度,s=1-f 2、选择对遗传平衡的影响: 1)选择对常染色体显性基因的作用:在常染色体显性情况下,带有显性基因的个体(AA或Aa)都受到选择的作用,当选择系数=1时,则选择一代后,显性基因将从群体中消失。群体中显性基因由突变产生。 2)选择对常染色体隐性基因的作用:在常染色体隐性遗传情况下,只有隐性纯合子aa受到选择,杂合个体不受到选择,而且群体中隐性基因主要存在于杂合子中,所以选择对常染色体隐性基因的作用是相当缓慢的。 3)选择对X连锁隐性基因的作用:对于X连锁基因而言,男性都受到选择,女性纯合子患者受到选择,杂合子不受到选择,因此,选择对X连锁隐性基因的作用界于常染色体显性基因和常染色体隐性基因之间。 (四)遗传漂变、迁移对遗传平衡的影响 迁移(migration)是指一个群体中的个体迁入另一个群体并与后一群体中个体婚配。如果迁入的群体和接受群体的基因频率不同,迁移将影响基因频率。 遗传漂变(genetic drift):在小群体中,等位基因频率由于抽样误差引起的随机变化称为遗传漂变。 建立者效应(founder effect):如果一个数目有限的新群体原是由少数几个迁移个体—奠基者繁殖起来的,在这个群体中由于遗传漂变使某个等位基因频率达到很高,这种现象称为建立者效应。 【测试题】 (一)A型选择题 1.不影响遗传平衡的因素是 A.群体的大小 B.群体中个体的寿命 C.群体中个体的大规模迁移 D.群体中选择性交配 E.选择 2.在一个群体中,BB为64%、Bb为32%、bb为4%,B基因的频率为 A.0.64 B.0.16 C.0.90 D.0.80 E.0.36 3.一对夫妇表型正常,妻子的弟弟是白化病(AR)患者。假定白化病在人群中的发病率为1/10000,这对夫妇生下白化病患儿的概率是 A.1/4 B.1/100 C.1/200 D.1/300 E.1/400 4.PTC味盲为常染色体隐性性状,我国汉族人群中PTC味盲者占9%,相对味盲基因的显性基因频率是 A.0.7 B.0.49 C.0.42 D. 0.3 E.0.09 5.基因频率是指 A.某一基因的数量 B.某一等位基因的数量 C.某一基因在所有基因中所占的比例 D.某一基因在所有等位基因中所占的比例 E.某一对等位基因的数量 6.下列处于遗传平衡状态的群体是 A.AA:0.20;Aa:0.60;a
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