- 1. 第十七章 群体遗传与进化
1. 解释下列名词：
基因库 随机交配 遗传漂变 瓶颈效应 突变压 选择压 适应值 选择系数 生殖隔离
题解: （略）
2. 在小鼠群体中，A座位上有两个等位基因(A1和A2)。研究表明在这个群体中有384只小鼠的基因型为A1A2,260只小鼠的基因型为A2A 2，260只小鼠的基因型为A2A2。问该群体中这两个等位基因的频率是多少?
题解: A1 基因的频率: (384×2+210)/854=57.3%
A2 基因的频率: (260×2+210)/854=42.7%
- 2. 3. 在实验室里的一个随机交配的果蝇群体中，4％的果蝇体色为黑色(黑色由常染色体隐性基因b决定)，96％为棕色(正常体色，B基因决定)。如果这个群体达到了Hardy—Weinberg平衡，B、b的等位基因频率是多少？BB和Bb的基因型频率是多少?
题解: 题中bb基因型频率为4%；BB+Bb基因型的频率为96%。则b基因的频率为0.2；B基因的频率为1-0.2=0.8。BB基因型的频率为0.82=0.64；Bb基因型的频率为0.32。
4. 群体中，D→d突变率为4×l0-6 。如果现在p＝0.8, 则50000世代之后,p变为多少?
题解: Pn=P0(1-u)n=0.8×(1-4×10-6)50000=0.655
- 3. 5. 1958年一项研究中显示MN血型基因型的频率如下：
基因型 个体或夫妇的数目
LMLM 406
LMLN 744
LNLN 332
总数 1482
夫妇
LMLM×LMLM 58
LMLM×LMLN 202
LMLN×LMLN 190
LMLM×LNL N 88
LMLN×LNLN 162
LNLN×LNLN 41
总数 741
a. 这个群体就MN血型而言，是不是Hardy一Weinberg平衡态?
b. 就MN血型来说．婚配是不是随机的?
- 4. 题解: a. LM基因频率p=0.525，LN基因频率q=0.475。
p2=0.2756，q2=0.2256，2pq=0.4987，估算各基因型
的理论值，作χ2检验：χ2=Σ[(O-C)2/C]
=(406-408)2/408+(744-740)2/740+(332-334)2/334
=0.00980+0.02162+0.01198
=0.04340
自由度n=3-1-1=1,查表p=0.05时，χ20.05(1)=3.84
或χ2<χ20.05(1)（P=0.05）
所以,理论值与实际值之间的差异未达到显著水平，这个群体符合Hardy-weinberg平衡。 基因型
个体实际值
理论值
LM LM
406
408
LM LN
744
740
LN LN
332
334
总数
1482
- 5. χ2=Σ[(O-C)2/C]
=(58-56 2/56) +…
+ (41-38) 2/38
=0.8471
自由度n=6-1-1=4，
查表χ20.05（4）=9.49，
所以χ2<χ20.05(4)（P=0.05），
理论值与实际值
之间的差异未达到
显著水平，故MN血
型属于随机婚配。 婚配型频率实际值理论值LMLM × LMLMp2×p25856LMLM × LMLN2×p2×2pq202204LMLN × LMLN2pq×2pq190184LMLM × LNLN2p2×q28892LMLN × LNLN2×2pq×q2162167LNLN × LNLNq2×q24138合计741b. p2=0.2756，q2=0.2256，2pq=0.4987，估算各种基因型随机婚配的理论值，作χ2检验：
- 6. 6. 对于雄性为异配性别的物种来说,一些座位上的等位基因频率对雌性和对雄性是不一样的：
a. 假定A基因的频率在雄性中是0.8，在雌性中是0.2,则这一频率在以后的世代中会怎样变化?
b. 设计一个概括性的表达法，描述第n代后的雄性p、和雌性P值。假定最初的值分别为po和PO。
题解: a. 以交互震荡的方式接近平衡点。平衡点的值为：
(0.8+0.2×2)/3=0.4
b. Pn- pn = (-1/2)n (P0-p0) … … … ①
(2Pn+pn)/3 = (2P0+p0)/3… … ②
由上两个方程可求得:
Pn = (2P0+p0)/3 + (P0-p0)(-1/2)n/3
pn = (2P0+p0)/3 - 2(P0-p0)(-1/2)n/3
- 7. 7. 红绿色盲来源于性连锁的隐性等伍基因，l／10的雄性是色盲的：
a. 女性中有多少是色盲的?
b. 为什么色盲患者男性比女性多？ (多多少?)
c. 有多少婚配的家庭．他们的子、女各有一半是色盲?
d. 有多少婚配的家庭，他们的孩子都是正常的?
e. 在不平衡的群体中，红绿色盲基因在女性中的频率是0.2，在男性中的频率是0.6。经过一个世代的随机交配，有多少女性后代是色盲?男性后代呢?
f. 在(e)中，男性、女性后代的等位基因频率是多少?
题解: a. 平衡群体中q=0.1，p=0.9，女性中q2=0.01，所以有1%的女性是色盲。
b. 男女色盲比例：q/q2=1/q，因为q<1，所以男性色盲的
比例比女性大，而且q越小，相差越大。
c. d. (见下表)
- 8. ♀
♂XBXB
(81%)XBXb
(18%)XbXb
(1%)XBY
(90%)
全部正常
女全部正常
男1/2色盲女全部正常
男全部色盲XbY
(10%)
全部正常
男女各
一半色盲
全部色盲
男女各一半是色盲的比例：18%×10%=1.8%
子女全部色盲的比例：10%×1%=0.1%
- 9. e. 男性中：XB频率p=0.4, Xb频率q=0.6；
女性中：XB频率p=0.8, Xb频率q=0.2
后代女性： ♀
♂
p(XB,0.8)
q (Xb,0.2)
P’ (XB,0.4)XBXB(0.32)XBXb(0.08)q’ (Xb,0.6)XBXb(0.48)XbXb(0.12)后代女性中有12%的人是色盲(0.2×0.6=0.12)。
- 10. 后代男性:
f. 后代男性等位基因频率即是亲代母性中等位基因的频率（0.2）.
后代女性等位基因频率： (0.48+0.08)/2+0.12=0.4;
或者直接算术平均: (0.2+0.6)/2=0.4 ♀
♂
p(XB,0.8)
q (Xb,0.2)
Y
XBY(0. 8)
XbY(0.2)
后代男性中有20%的人是色盲。
- 11. 8. 一个大的随机交配的群体中，10％的男性是红绿色盲。从这个群体中选出1000人的样本，将其迁移到一个南太平洋的岛上，这个岛上原有1000居民，其中30％的男性是色盲。假定Hardy—Weinberg始终成立，这些移民到达后，经过一个世代，男性和女性中各有多少色盲？
- 12. 题解: 迁移群体XB p=0.9, Xb q=0.1。土著群体XB p0=0.7,
Xb q0=0.3。迁移经过混合后（加权),
q1=q’=(0.3×1000+0.1×1000)/2000=0.2；p1=1-0.8=0.2。一个世代的交配后，
（1）男性中红绿色盲的比例，即亲代女性的Xb 频率0.2。
（2）女性中红绿色盲的比例（混合后男女Xb的频率相同，p1=0.8, q1=0.2）： ♀
♂
p1(XB,0.8)
q1(Xb,0.2)
p1(XB,0.8)
XBXB (0.648)
XBXb(0.16)
q1(Xb,0.2)
XBXb(0.16)
XbXb(0.04)
后代女性中有4%的人是色盲。
- 13. 9. 在印第女部落中，白化病人是完全没有或非常稀少的(约1／20000)。但是在下面的3个印第安人群中，白化病人的频率非常高：A：1／277，B：1／140，C：1／247。假设这3个群体文化上相关但语言不同。如何解释这3个部落中异常高的白化病频率？
- 14. 题解: 这3个群体经历了2次奠基者效应：
首先，这三个群体可能来自共同祖先，他们是最初迁移到这三个部落所在位置的几个个体的后代，在这最初的几个个体中，就有人携带有白化病基因，与其他的大群体相比而言，这几个个体所构成的小群体中白化病基因的频率要高得多，由他们所建立的后代群体也相应的很高。这可以从三个群体的文化相关得到佐证。
其次，但三个群体的频率由不相同，这可能是由最初的几个人所建立的后代群体发生了分离，逐步分离成了三个群体，这三个群体彼此相对隔离，由于他们所处的环境有一定的差异，环境对基因的选择压力不同，平衡状态下群体之间的频率也差别。这可以从三个群体之间的语言不同得到佐证。
- 15. 10. 3种基因型的适合度分别为：wAA=0.9，wAa=1.0，waa=0.7。
a. 如果群体最初的等位基因频率为p＝0.5, 则下一代p值是多少?
b. 预期平衡时的等位基因频率是多少?
- 16. 题解: a. 推导见下表， 所以下一代A基因的频率为：
P=(0.9p2/0.9+ pq/0.9)=19/36=0.528
AAAa
aa
合计
PA
起始频率
p2 (=0.25)
2pq (=0.5)
q2 (=0.25)
1
0.5
适应值
0.9
1
0.7
选择后
0.9p2
2pq
0.7q2
0.9
相对频率
0.9p2/0.9
2pq/0.9
0.7q2/0.9
1
- 17. b. 设选择系数s=1-ωAA=1-0.9=0.1；t=1-ωaa=1-0.7=0.3基因
型AAAaaa合计pA起始
频率p22pqq21p适应值s1t选择后
p2 (1- s)2pqq2 (1- t)1-(sp2 +tq2 )相对
频率p2 (1- s)
1-(sp2 +tq2 )2pq
1-(sp2 +tq2 )q2 (1- t)
1-(sp2 +tq2 )1p2(1-s)+pq
1-(sp2 +tq2 )Δp=p2(1-s)+pq
1-(sp2 +tq2 )
-p=[p2(1-s)+pq]-p[1-(p2s+q2t)]
1-(sp2 +tq2 )=Pq(qt-sp)
1-(sp2 +tq2 )=0__________ __________ __________ __________ __________ __________
- 18. 当平衡时，Δp=0，即qt-sp=(1-p)t-sp=0,推出p=t/(s+t)；同理可以推出q=s/(s+t)
可以看出，平衡时的p、q值只与选择系数s和t有关，而与起始的p、q值无关。
所以，平衡时A基因的频率为p=0.3/(0.3+0.1)=0.75；
a基因的频率为q=0.1/(0.3+0.1)=0.25
11. AA与Aa个体的育性相等。如果0.1％的个体是aa，且A→a突变率是10-5，对aa的选择压是多少?
题解: u=s×q2,则s=u/q2=10-5/0.1%=1%
- 19. 12. 基因B是有害的常染色体显性基因，受感染个体的频率是4.0×10-6这，这些个体的繁殖力是正常个体的30％请估计v值，即b突变为B的突变率。
题解: BB和Bb基因型的个体选择系数相同s=1-ω=1-0.3=0.7，选择推导Δp （见下表）:
B为显性基因，则BB+Bb基因型的值为4×10-6，由于BB值很小, 4×10-6则约为Bb基因型的值(2pq)[q远大于p约为1],可以算出P=2×10-6。
显性纯合体和杂合体的选择系数相同，
- 20. 基因
型AAAaaa合计pA起始
频率p22pqq21p适应值ss1选择后
p2 (1-s)2pq(1-s)q21-s(p2+2pq)相对
频率p2 (1- s)
1-s(p2+2pq)2pq(1-s)
1-s(p2+2pq)q2
1-s(p2+2pq)1(1-s)p
1-s(p2+2pq)Δp=p(1-s)
1-s(p2+2pq)
-p=p(1-s)-p[1-s(p2+2pq)]
1-s(p2+2pq)=p (qt-sp)
1-s(p2+2pq)=0__________ __________ __________ __________
