【文章內(nèi)容簡介】 = 1/2 = 106/基因 .代 AD病越嚴(yán)重，淘汰作用越大， S =1時，全部淘汰 掉 A，群體 恒定的發(fā)病率 全靠 突變基因 維持 。 (2) AR基因突變率的計算 AR時， 僅 aa個體被 淘汰 ， aa=q2。 如； PKU群體發(fā)病率 1/16500，求突 變 率 (?)？ 已知； aa=q2= S = ， A→ a=? 計算公式 ； ?=Sq2 = =42 106/基因 .代 二、選擇 環(huán)境對個體的保留或淘汰作用 稱 選擇。 群體中 不同基因型 的個體對環(huán)境的 適應(yīng)能 力 不同，即各自 生存力 和 生育力 不同。 因 選擇 存在，不同基因型個體對后代 因基 庫 的 貢獻(xiàn)大小 則不同。 選擇作用的大小用 適合度 和 選擇系數(shù) 進(jìn)行 定量研究。 (1)適合度 (適應(yīng)值；適合值 ) 某基因型個體與其它基因型個體相比，能夠 生存 并將基因 傳給后代 的 相對能力 。 適合度 (f)和選擇系數(shù) (S) 個體 適合度 與其 生存力 和 生殖力 有關(guān)，最終由 其 生殖力 (生殖適合度 )決定 。 生殖適合度 可用 相對生育率 衡量。 相對生育率： 生殖力最高 的 基因型 定為 1，用 其它基因型與之比較的 相對值 。 某種基因型平均子女?dāng)?shù)與最佳基因型平 均子女?dāng)?shù)的比值 稱 該基因型的 適合度 。 例 ： 軟骨發(fā)育不全癥型侏儒 (AD) 調(diào)查 108個 侏儒 ，生 27個后代，其 正常 同胞 457人，生 582個后代 ，求 侏儒 的 適合度 (f)？ f=(27?108)/(582247。 457) = =?(適合度 ) 幾種遺傳病的相對適合度 (正常人 f=1) 性 狀 相對適合度 視網(wǎng)膜母細(xì)胞瘤 (雜合子 ) 0 軟骨發(fā)育不全 (雜合子 ) 血友病 A(男性 ) 男 、女 0 舞蹈癥 (雜合子 ) 男 、女 HbS(雜合子 ) (瘧 疾高 發(fā)區(qū) ) 神經(jīng)纖維瘤 (雜合子 ) 男 、女 (2)選擇系數(shù) (淘汰系數(shù) ) 在選擇的作用下，降低了的適合度。 S 是測量某種基因型 不利于生存 的程度。 計算公式： S =1f 如； 軟骨發(fā)育不全患者 適 合 度： f= 選擇系數(shù)： S=1f == 正常人 留下一個后代時； 患者 僅有 。 選擇的效應(yīng) ① 選擇對 顯性 基因的影響 設(shè) 基因 A和 a， 選擇 對 A不利 ，群體中 AA、 Aa個體 則被淘汰。選擇系數(shù)為 S(0 S 1), 適合度為 1S。 在 AD中， aa適合度 =1。 因 AA、 Aa后代少于 aa， 選擇結(jié)果； A↓ 、 a↑ 。 選擇系數(shù) 越大， A下降越快。 當(dāng) S=1時， AA和 Aa適合度 為 0，一代后 A消失。 選擇引發(fā) 基因頻率 和 基因型頻率 在增減和方向 上的 改變 稱 選擇效應(yīng) 。 ② 選擇對 隱性 基因的效應(yīng) AR中， a基因有害， aa被淘汰， AA和 Aa被保留。 因 aa被淘汰， a則 逐代降低。 但因有害基因 a絕 大多 數(shù) 存在于 Aa中不被淘汰， 當(dāng) aa=1/10000=a2； 則 a=。 而 Aa=2pq=2 ==1/50人 純合體 (aa):雜合體 (Aa)=1:200 設(shè) ； aa適合度 為 0 ，因 Aa中的 a不能被淘汰， 故在 AR中， 選擇 淘汰 a基因的作用 很 緩 慢 。 AR遺傳不同基因型的 適合度 群 體 AA Aa aa 基因頻率 p2 2pq q2 適 合 度 1 1 0 AR遺傳病 群體 基因型 AA、 Aa、 aa按比例 組 成。 若 S=1， 經(jīng) 一代 選擇 ， aa的 個 體被全部淘汰， 只有 AA、 Aa個 體 能 傳 留后代。 設(shè)； 基因 a的 頻率 在 親代 是 q0， aa被全部淘汰 時 ， 親 代 a的頻率由 q0降低到 子代 qn， 需要 世代數(shù) ？ 計算公式 : 世代數(shù) (n)=1/qn1/q0 例； 胰腺囊性纖維化病 (AR)， 在 亞 洲 致病基因 頻 率 q0= ； 患者 (aa)的 選擇 系 數(shù) S=1。 若 目 標(biāo) 是把 a頻 率由 (q0)→ (qn)， 需 要 多少世代 和 多少年 ? 解： q0=； qn= n=1/qn–1/q0 =1/–1/ =1000–500=500(代 ) a頻 率 由 → 500代 。 設(shè) 。 25年 /代 ； 500 25=12500年 。 X上 隱性基因 為 有害基因 時 , 男患者 (XaY)發(fā)病 率 =男性致病基因頻率 XR中， 男患者 (XaY)=q， 女患者 (XaXa)=q2 所以群體中 男患者 遠(yuǎn)多于 女患者 。 故 選擇作用 主要 淘汰男性 。 ③ 選擇對 X隱性基因的作用 (XD=AD) 在女性中，僅淘汰 純合子 (XaXa)； 雜合子 (XAXa) 則以 攜帶者 狀態(tài)存在，不受 選擇 影響。 男性 的 X染色體只占群體 X的 1/3， 2/3的 X染色體 存在于 女性 ， 對 群體而言， 僅 男性 1/3的 Xa被淘汰。 女性 雜 合體 (XAXa)的 Xa不受 選擇 影 響 。 所以 ； 當(dāng) 致病基因 頻 率 為 q， 選擇 系 數(shù) =S時 ， 經(jīng) 一代 選擇 后， 僅 “1/3sq”隱 性基因 被淘汰 (群體男女 共三 個 X， 僅 男性的一 個 Xa被淘汰，故乘 1/3)。 突變率 ?=1/3sq時 (S=?)， 則 群體 保持平衡 。 ③ 選擇放松 隨醫(yī)學(xué)發(fā)展，許多 應(yīng)淘汰的遺傳病患者 得到 了醫(yī)治或延長了患者生命，使其能 活到生育年齡 并結(jié)婚生子 ，因而 放松 了 選擇效應(yīng) 。 其結(jié)果使 致病基因頻率 和遺傳病 發(fā)病率 增高。 因選擇壓力降低，有害基因不能嚴(yán)格淘汰， 致使致病基因頻率升高的現(xiàn)象 稱 選擇放松 。 若放松到 選擇系數(shù) S=0時， 稱 完全放松 。 無論 顯性 還是 隱性 致病基因， 選擇放松 都會造 成 致病基因頻率逐代增加 。 但 顯性致病基因頻率變化迅速； 而 隱性致病基因變化非常緩慢 。 對 顯性致病基因 來講，如果是致死的，即 S=1， 則 發(fā)病率 完全由 突變率 來維持。 若患者被治愈并與正常人一樣生育 (完全放松 ) , 一代后 有害基因頻率將 增加一倍 ，并在以后 各 世代 按同樣 速度增加 。 隱性致病基因 變化則非常緩慢。 如 。 PKU為致死性 AR病，假定 PKU治愈者 的生育率與正常人相同，完全放松后； 致病 基因頻率 由 ， 需 5000年。 XR， 如果疾病是 致死 的，則只有 男患者 被 淘汰 ， 完全放松 后，經(jīng) 3代 致病 基因頻率 就可提高 1倍 。 三、遺傳漂變 Hardyweinbberg 原理適用于 足夠大 的 理想群體 (無限大群體 )；在大群體內(nèi) 基因頻率 才不 發(fā)生 漂變 。 實際上人類 自然群體 均為 有限群體 ，且生育后代數(shù) 亦有限，因此；即使 無選擇作用， 小群體 的 下一世代 也不可能維持與 上一代 的 基因型頻率 完全相同。 因群體小而發(fā)生基因頻率 隨機波動 引起的基因頻 率隨機變化 稱 隨機遺傳漂變 (遺傳漂變、漂變 )。 例；美國賓塞法尼亞 敦克人 ， 18世紀(jì)從德國移居而 來，因 宗教 與當(dāng)?shù)厝擞袊?yán)格的 生殖隔離 。 調(diào)查 敦克人 A型血 占 ，幾乎無 B、 AB型； 當(dāng)?shù)?美國人 A型者 占 ； 與 美國人 有 血緣 的 德國人， A型血 占 。 已知 選擇 對不同血型者無作用， 敦克人 高 A頻率只 能用 因 群體小， 遺傳漂變 造成 IB基因 消減來解釋。 由于 漂變 因素，