3 - 群体遗传的基础介绍（转载）

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1 固定指数

我们一般都假设个体间是随机交配的，但是实际情况往往是不满足这个假设条件的。实际情况下的交配一般可大致分为两类：正选型交配(positive assortative mating )和负选型交配(negative assortative mating )。

正选型交配一般指的是 表型或基因型相似的个体有更大的概率进行交配。

负选型交配一般指的是 表型或基因型不相似的个体有更大的概率进行交配。MHC小鼠的交配就是负选型交配， MHC基因表达的蛋白质会参与免疫反应，拥有MHC的基因的小鼠通常会避免和拥有相似MHC基因型的小鼠进行交配，而是和具有差异的小鼠进行交配。其中一个可能的解释是：杂合的MHC基因型的小鼠具有更强的免疫系统。

以上的交配方式会使得群体的基因型频率偏离理论上的基因型频率(满足哈代温伯格平衡)， 一般我们用杂合子基因型频率的改变来衡量变化的程度，公式如下：

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2 近交系数

近交系数也被称为：autozygosity, 一般用 f 表示 。

近交系数一般定义为：一个个体任意位点上的两个等位基因是IBD的概率。 IBD即是 Identity-By-State, 这里不再展开讲了，有兴趣可以自行网上搜索，很简单的概念。

下面我们将通过一个具体的系谱例子来看近交系数如何计算。

假设只考虑一个位点，个体A为所有个体的共同祖先，如下图所示

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3 固定指数和近交系数的关系

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4 近交对表型的影响

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从公式我们可知，当d=0时，此时群体均值是不受近交影响的;当 d >0时，近交增加会降低群体均值；当d<0时，近交增加会增加群体均值。

根据前人的研究，近交一般都是有害的，会降低均值均值，这种现象也被称之为‘近交衰退’(inbreeding depression)。 与这个概念相对的就是，‘杂种优势’(heterosis or hybrid vigor).

关于近交衰退的遗传机制，目前主要有两派学说，一派是显性效应学说(dominance hypothesis)：该学说认为部分隐性纯合子具有有害效应，近交会增加这部分有害纯合子的比例，从而使得群体均值表现出降低；另一派是 超显性效应学说(over-dominance hypothesis)：该学说认为杂合子的适应性更强，近交会降低杂合子的比例，从而使得群体均值表型出降低。

虽然两派学说乍看起来很接近，但是二者实际上有着本质的区别，区别就在于 purging of genetic load(不知道咋翻译更好，干脆就直接给出英文)。 在显性效应学说中，随着近交程度的增加会发生 purging of genetic load， 这会导致 隐性有害个体被淘汰掉，使得隐性有害等位基因频率会发生降低，群体均值又会回升， 而在超显性效应学说中，随着近交程度的增加并不会发生 purging of genetic load，自然也不会发生淘汰，群体均值也不会回升。

那么到底哪种学说才是对的呢？目前仍然没有一个100%的答案，但是根据人们的观察，目前更多的证据是支持显性效应学说，可以看下面一个实际的例子：

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litter-size是真实数据的曲线，可以发现 litter-size是存在先降低后上升的过程，显性效应学说和这个趋势更吻合。

下表为两种学说的遗传基础，供大家进一步理解

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