遗传单基因性状的遗传分析及群体遗传平衡的检测.ppt

2023/1/231实验三单基因性状的遗传分析单基因性状的遗传分析及群体遗传平衡的检测及群体遗传平衡的检测2023/1/232实验目的实验目的1.掌握系掌握系谱的的绘制和分析方法。制和分析方法。2.掌握掌握ABO血型血型鉴定的原理和方法。定的原理和方法。3.掌握掌握PTC尝味能力的味能力的调查方法。方法。4.掌握掌握遗传平衡定律的平衡定律的应用及用及卡方卡方检验方法方法。2023/1/233实验内容实验内容v单基因性状的基因性状的遗传分析分析v群体群体遗传平衡的平衡的检测2023/1/234系谱分析系谱分析绘制系谱绘制系谱单基因性状的遗传分析单基因性状的遗传分析2023/1/235v如何判断如何判断遗传方式？方式？确定确定显性性遗传还是是隐性性遗传(连续遗传还是不是不连续遗传)确定常染色体确定常染色体还是性是性连锁遗传(男女患者比例）男女患者比例）初步确定初步确定遗传方式后方式后验证-用所学系用所学系谱特征。特征。v如何估如何估计发病病风险？具体情况具体分析！具体情况具体分析！系谱分析系谱分析判断遗传方式判断遗传方式估计发病风险估计发病风险例例1、例、例2、例、例3back2023/1/236判断判断遗传方式：方式：代代代代遗传-显性性遗传。男女患者比例均等男女患者比例均等-常常染色体染色体遗传。验证-“父母双父母双亲正常，正常，子女一般不子女一般不发病病”。结果：果：AD。例例1：白色额发家系：白色额发家系2023/1/237例例2：斑状角膜变性家系：斑状角膜变性家系1.判断判断遗传方式：方式：不不连续遗传-隐性性遗传。男女男女发病机会均等病机会均等-常染常染色体色体遗传。验证-近近亲婚配后代婚配后代发病病率增高。率增高。结果：果：AR。2023/1/238Reason:一对携带者婚一对携带者婚配，后代正常表型中配，后代正常表型中携带者的概率为携带者的概率为2/3。aaAaAa2/3aaAaAaAAAaAa2.IV6为杂合子的概率为杂合子的概率2/32023/1/239vV1为携携带者的概率：者的概率：1。vV3为携携带者的概率：者的概率：2/3(IV6为携携带者的概率者的概率)1/2(母女之母女之间的的亲缘系数系数)=1/3。v一一对携携带者出生患儿的者出生患儿的概率：概率：1/4。v结果：果：1 1/3 1/4=1/12。3.如果如果V1和和V3结婚，那么他们第一个孩子有病结婚，那么他们第一个孩子有病的概率是多少？的概率是多少？?2023/1/23104.如果他们的第一个孩子已经出生，并已知患如果他们的第一个孩子已经出生，并已知患有此病，那么第二个孩子患病的概率是多少？有此病，那么第二个孩子患病的概率是多少？v已有一个患病的孩子已有一个患病的孩子-V1V3均均为携携带者！者！v第二个孩子患病概率第二个孩子患病概率-1/4。aaAaAaAAAaAa2023/1/2311例例3：红绿色盲家系：红绿色盲家系1.判断判断遗传方式：方式：不不连续遗传-隐性性遗传；只有男患者只有男患者-X连锁遗传(非非Y连锁遗传，why?)；验证-交叉交叉遗传。结果：果：XR。2.如果如果III1与与III7结婚，他婚，他们生男孩是色盲的可能性有生男孩是色盲的可能性有多大？多大？III7-XaY III1-XAXAXAYXAXaXAYXAXaXaYXAXA结果：生男孩色盲的可能性为结果：生男孩色盲的可能性为02023/1/23133.如果如果III7与与III10结婚，所生婚，所生正常表型正常表型女孩女孩为色盲基因色盲基因携携带者的可能性者的可能性为多大？表多大？表现为色盲的可能性色盲的可能性为多多大？大？III7-XaYIII10-表型正常，基因型有两种可能，分析之！表型正常，基因型有两种可能，分析之！2023/1/2314vIII10的基因型分析：的基因型分析：III10的父的父亲II10-XAYIII10的母的母亲II11-XAXaXaYXAXaXAYXAXAXAYXAXaIII10的基因型的基因型:1/2为为XAXa，1/2为为XAXA。2023/1/2315第一种可能第一种可能(1/2)当当III10基因型基因型为XAXA时XAYXAXaXAYXAXaXaYXAXA结果：所生女孩全部为表型正常的携带者。无患者。结果：所生女孩全部为表型正常的携带者。无患者。2023/1/2316第二种可能第二种可能(1/2)当当III10基因型基因型为XAXa时XaYXaXaXAYXAXaXaYXAXa结果：所生女孩结果：所生女孩1/2为表型正常的携带者，为表型正常的携带者，1/2为患者。为患者。2023/1/2317结论:如果如果III7与与III10结婚婚所生女孩表所生女孩表现为色盲的可能性色盲的可能性为:(II11为XAXA的可能性的可能性)0(当当II11为XAXA时出生女孩患者的可能性出生女孩患者的可能性)+(II11为XAXa的可能性的可能性)(当当II11为XAXa时出生女孩患者的可能性）出生女孩患者的可能性）=B型血的可能性：型血的可能性：。故色盲的故色盲的B型血几率：型血几率：1/8。所生正常表型女孩所生正常表型女孩为色盲基因携色盲基因携带者的可能性者的可能性为:所有正常表型女孩均所有正常表型女孩均为携携带者，所以者，所以该可能性可能性为100%。back2023/1/2318v方法：用所学符方法：用所学符号表示家系中的号表示家系中的个体及个体之个体及个体之间的关系。的关系。绘制系谱绘制系谱2023/1/2319注意事项注意事项同一代成同一代成员应在同一水平在同一水平线上，上，标明明代代号号（罗马数数字字）和和成成员序序号号（阿阿拉拉伯伯数字），数字），标明先明先证者；者；符号大小一致，姐妹弟兄方向不要画反。符号大小一致，姐妹弟兄方向不要画反。back2023/1/2320PTC尝味能力的鉴定尝味能力的鉴定ABO血型的鉴定血型的鉴定群体平衡的检测群体平衡的检测群体遗传平衡的检测群体遗传平衡的检测back2023/1/23213种不同种不同浓度的度的PTC溶液：溶液：1/500000 1/50000 1/25000按按浓度度由低到高由低到高进行品行品尝！确定并确定并记录基因型：基因型：1/500000:TT1/50000 :Tt1/25000 :tt-味盲，是一味盲，是一类完全正常的人群！完全正常的人群！PTC尝味能力的鉴定尝味能力的鉴定back2023/1/2322消毒：消毒：70%酒精消毒无名指；酒精消毒无名指；采血：采血：取血取血2滴分滴分别置于置于载玻片的玻片的AB两端两端;加血清：加血清：分分别在在AB处滴抗滴抗A抗抗B血清各一滴；血清各一滴；搅拌：拌：用牙用牙签搅拌混匀；拌混匀；观察察ABO血型的鉴定血型的鉴定back2023/1/2323z卡方卡方检验的原理的原理z检测PTC尝味味能力能力z检测ABO血型血型群体平衡的检测群体平衡的检测如何判断一个群体是否平衡？fAAp2fAa2pqfaaq2群体的三种基因群体的三种基因型频率是否满足型频率是否满足fAA=0.6fAa=0.2faa=0.2fDD=0.16fDd=0.48fdd=0.36fDD=0.15fDd=0.47fdd=0.382023/1/2326差异差异差异差异两两种种原原因因必然因素必然因素偶然因素偶然因素卡方检验的原理卡方检验的原理fDD=0.16fDd=0.48fdd=0.36fDD=0.15fDd=0.47fdd=0.382023/1/2327必然因素必然因素本质原因本质原因，这种差，这种差异大异大,不能忽略不不能忽略不计计。偶然因素偶然因素非本质因素非本质因素，如抽样，如抽样误差等等。这种差异误差等等。这种差异小小,可忽略不计可忽略不计。如何判断差异由何种因素引起如何判断差异由何种因素引起?用卡方检验判断！用卡方检验判断！backPTC尝味能力的检测尝味能力的检测目的：目的：检测检测PTC尝味能力在待测人群中的分布是否平衡。尝味能力在待测人群中的分布是否平衡。方法：方法：计算一个平衡人群的计算一个平衡人群的3种基因型人数，将待测人群种基因型人数，将待测人群与其比较。与其比较。两种人群的差异原因两种人群的差异原因偶然因素偶然因素必然因素必然因素不平衡不平衡平衡平衡v根据原理，设计下表根据原理，设计下表基因型个体数基因型个体数TTTttt实际观察值实际观察值(O)预期理论值预期理论值(E)X=(O-E)/E具体步骤具体步骤建立假设：建立假设：待测群体平衡。待测群体平衡。确确定定检检验验水水准准()：接接受受或或拒拒绝绝假假设设的的标标准准，=0.05。完善表格：完善表格：填入填入实际观察值实际观察值计算计算预期理论值预期理论值基因型个体数基因型个体数TTTttt tt实际观察值实际观察值(O)预期理论值预期理论值(E)p2N2pq Nq2NX=(O-E)/EbackGo计算计算X值值：Go确定确定P值值：Go推出结论推出结论:2023/1/2331预期理论值计算方法预期理论值计算方法计算基因算基因频率率p，q：p=fTT+1/2fTtq=ftt+1/2fTt计算理论基因型频率：计算理论基因型频率：TT基因型频率：基因型频率：p2，Tt基因型频率：基因型频率：2pqTt基因型频率：基因型频率：q2计算预期理论值（计算预期理论值（E）：）：预期理论值预期理论值=理论基因型频率理论基因型频率总人数总人数N2023/1/2332X2=(O-E)2E计算计算X2值值2023/1/2333确定确定P值值含义：两个群体含义：两个群体3种基种基因型的差异由偶然因因型的差异由偶然因素所致的概率；素所致的概率；P值推算方法：根值推算方法：根据计算的据计算的X2值值查表查表得出；得出；2023/1/2334自由度自由度如何确定自由度？如何确定自由度？X2界值表界值表2023/1/2335v统计学上的常用学上的常用术语，指，指变量能自由取量能自由取值的个数。的个数。v如一个如一个样本有本有4个数据个数据(n=4)，受到平均数等于，受到平均数等于5的条件的条件限制，那么在自由确定了限制，那么在自由确定了3个数据个数据4、2、5后，最后一个后，最后一个数只能是数只能是9。所以。所以自由度等于自由度等于3。v任何任何统计量的自由度量的自由度=n-限制条件的个数限制条件的个数自由度自由度2023/1/2336基因型个体数基因型个体数TTTttt实际观察值实际观察值(O)预期理论值预期理论值(E)如何确定表格的自由度？如何确定表格的自由度？统计学意义的自由度统计学意义的自由度=观察的指标数观察的指标数-1=3-1=2遗传学角度的自由度遗传学角度的自由度=统计学意义的自由度统计学意义的自由度-1=2-1=1进一步校正进一步校正概率概率(p)0.950.900.800.700.500.300.200.100.050.010.00110.0040.020.060.150.461.071.642.713.846.6410.8320.100.210.450.711.392.413.224.605.999.2113.8230.350.581.011.422.373.664.646.257.8211.3416.2740.711.061.652.203.364.885.997.789.4913.2818.4751.141.612.343.004.356.067.299.2411.0715.0920.5261.632.203.073.835.357.238.5610.6412.5916.8122.4672.172.833.824.676.358.389.8012.0214.0718.4824.3282.733.494.595.537.349.5211.0313.3615.5120.0926.1293.324.175.386.398.3410.6612.2414.6816.9221.6727.88103.944.866.187.279.3411.7813.4415.9918.3123.2129.59自由度自由度差异不显著差异不显著差异显著差异显著X2界值表界值表2023/1/2338接受假设：接受假设：当当p时时，即即所所检检测测的的两两个个群群体体3种种基基因因型型频频率率之之间间的的差差异异是是由由偶偶然然因因素素造造成成的的可可能能性性(p)0.05，二二者者之之间间的的差差异异不不是是本本质质差差异异，可可忽忽略，假设成立。略，假设成立。推出结论推出结论2023/1/2339拒绝假设：拒绝假设：当当p时，拒绝假设。时，拒绝假设。即即所所检检测测的的两两个个群群体体3种种基基因因型型频频率率之之间间的的差差异异是是由由偶偶然然因因素素造造成成的的可可能能性性(p)0.05，则则由由必必然然因因素素导导致致的的可可能能性性大大，故故二二者者之之间间的的差异是本质差异，不可忽略，故拒绝假设。差异是本质差异，不可忽略，故拒绝假设。ABO血型分布的检测血型分布的检测目的：目的：检测检测ABO血型血型在待测人群中的分布在待测人群中的分布是否平衡。是否平衡。方法：方法：计算一个理论的计算一个理论的平衡人群的平衡人群的4种血型人数。种血型人数。用用X2检验的比较两种人检验的比较两种人群的差异。群的差异。根据原理，设计下表根据原理，设计下表血型个体数血型个体数ABOAB实际观察值实际观察值(O)预期理论值预期理论值(E)(p2+2pr)N(q2+2qr)Nr2 N2pq NX=(O-E)/E(p+q+r)2=1 p2+q2+r2+2pr+2qr+2pq=1 IA IA IB IB ii IAi IBi IAIB具体步骤具体步骤提出假设：提出假设：群体的群体的ABO血型分布平衡。检验水准血型分布平衡。检验水准0.05完善表格：完善表格：填入填入实际观察值实际观察值计算计算预期理论值预期理论值计算计算X值值：推出推出P值值：自由度自由度=2，X界值为界值为5.99得出最后结论得出最后结论：血型个体数血型个体数ABOAB实际观察值实际观察值(O)预期理论值预期理论值(E)(p2+2pr)N(q2+2qr)Nr2 N2pq NX=(O-E)/E2023/1/2343vi基因基因频率率:vIB基因基因频率率:vIA基因基因频率率:p、q、r的计算方法校正方法(Bernstein)离差离差D=1-(p+q+r)p=p(1+D/2)q=q(1+D/2)r=(r+D/2)(1+D/2)1.实验目的目的2.系系谱分析各分析各题(家系分析及系家系分析及系谱绘制制)做出答案。做出答案。3.记录PTC尝味味实验及及ABO血型血型测试结果并果并进行行Hardy-Weiberg定律的卡方定律的卡方检验。实验报告实验报告