《单倍体分析和连锁不平衡》.ppt

连锁不平衡和单体型分析 中国协和医科大学 黄尚志 Gregor Johann Mendel 1865年，孟德尔 通过豌豆人工杂交实验，发现了3条定律： 均一性定律（在杂交两个不同等位基因的纯合子是，子代完全是相同的杂合子） 分离定律（在杂合子的相互交配中，假设的分离比为1∶2∶1，而杂合子与纯合子的回交中，分离比为1∶1） 自由组合定律（分离的不同性状是独立传递的）。 利用果蝇为材料，发现基因之间的连锁关系，连锁的基因在减数分裂中不能彼此独立分离 Morgan TH 染色体互换 减数分裂 由于发生互换，产生4种不同的子代染色体；互换越多差别越大。 DNA多态性 　DNA区域中等位基因(或片段)存在两种或两种以上形式，对基因功能没有影响，称为多态性(polymorphism)。 DNA序列中大约有 1／100～1/200的碱基存在多态现象。 多态性类型 单个核苷酸取代，发生频率约为1/500nt； 串联重复序列，重复单元长度为10～60bp称小卫星DNA，长度在2～9bp的称为微位星序列， (CA)n最常见，平均每50kb就发生一次 单核苷酸多态性 重复序列多态性 短重复序列分析 DNA TYPING 等位基因频率 取得足够样本后进行多态性分析，分别计数每个等位基因的数目，然后计算出每个等位基因的百分比； 根据Hardy-Weinberg定律的二项式公式，计算各种基因型的百分数（预期值），与实际计数的各基因型百分数（观察值）进行χ２检验，若两组数据无显著性差别，样本具有代表性。 这些百分数便可作为该样本所代表群体的每个等位基因的频率（以小数表示）。 不同的群体等位基因的数目可能不同，等位基因的频率也可能不同，在进行连锁分析时一定要注意样本的代表性。 杂合度(heterozygosity) 杂合度是指群体种某基因座杂合子个体的百分数，计算公式为： ? n Het = 1 - (∑pi2) i=1 n= 该位点的等位基因数； pi= 第i个等位基因在群体中的频率 多态性信息量（Polymorphic Information Contents, PIC） 对于常染色体上的多态性标记的PIC的计算公式如下： n n-1 n PIC = 1 - (∑pi2 ) - ∑ ∑ （2pi2pj2） i=1 i=1 j=i+1 位点的PIC取决于该位点的各等位片段的数目和各自的频率。 PIC 小于或等于该位点的杂合度。 X染色体上的多态性标记的PIC等于杂合度。 2pipj?pipj 2 两个位点之间的关系 不同线，不在同一条染色体上 减数分裂中彼此独立行动 不连锁 同线，在同一条染色体上 连锁，彼此相距较近 不连锁，彼此相距较远 减数分裂中，二者之间发生互换 Ch A Ch B 基因A 基因B 互换与重组 遗传距离 互换(crossover) 单交换 双交换 根据重组率进行基因座排序 遗传距离 位点间的遗传距离 两个位点间的遗传距离取决于在减数分裂中发生重组（互换） 1%的重组率为1个遗传距离单位棗厘摩（1cM） 1cM≈ 1Mb（遗传距离≠ 物理距离） 群体间的遗传距离 根据群体间的遗传差异计算 通过遗传标记分析获得的信息 连锁程度的确定 θ(重组率)≤0.10（10cM)为高度连锁； 0.10≤θ≤0.20为中度连锁； θ ≥0.20为松弛连锁。 两个连锁位点之间的组合 A1 A2 B1 B2 互换 ? A1 A2 A3 A4 A5 B1 A1B1 A2B1 A3B1 A4B1 A5B1 B2 A1B2 A2B2 A3B2 A4B2 A5B2 B3 A1B2 A2B3 A3B3 A4B3 A5B3 B4 A1B4 A2B4 A3B4 A4B4 A5B4 HAiBj = pAi * pBj HAiBj = H观察值 连锁、关联与连锁不平衡 关联(association)：群体水平上因子（遗传或环境）非随机的共发生； 连锁(linkage)：描述染色体上基因座之间的位置； 连锁不平衡：是关联的特例，是指连锁的基因座特定等位基因之间的非随机组合。 定义 连锁平衡：通过足够大量的家系分析，两个基因座的等位基因组合的频率等于组成组合的等位基因各自频率的积（h= paixpbj） ，不存在优势组合，称为连锁平衡(li