第五節族群遺傳.

第五節族群遺傳

所有的個體都必須生活在族群中，才能經生殖、遺傳而延續
了解特定基因的遺傳外，若能知道基因在同一物種內的分布及變動，分析其原因，有助於疾病的預防、物種的保育、生物多樣性的維持及對物種演化的了解

基因庫、基因頻率基因庫（gene pool）：一個族群內，可進行有性生殖的所有個體之基因總合基因座：基因在染色體的位置

大多數生物是二倍體二倍體個體的一對染色體上共有一個基因座，含兩個等位基因某一性狀是由一對等位基因決定（如A、a）
則族群中會出現三種基因型的個體（AA、Aa、aa）

假設族群的成員都沒有遷移或突變族群內所有成員某一性狀的基因座都是由相同的基因（AA）所組成則此等位基因（A）在族群基因庫中的頻率就等於1

一對染色體上的兩個基因座，是由兩個（A、a）或三個（IA 、IB 、i）或三個以上的等位基因
兩兩組合出現在族群個體中，每一等位基因在基因庫中就會有一定的頻率

某一野花族群其花色等位基因只有兩種：紅花（A）白花（a）紅花對白花為顯性，調查其族群的表現型統計如下： aa

族群中的基因A的頻率＝即占80 ％或0.8 族群中的基因a的頻率＝即占20 ％或0.2

圖12-28　某一穩定族群的一對等位基因頻率之調查及計算。

族群中：基因型AA的頻率為320／500＝0.64 基因型Aa的頻率為160／500＝0.32 基因型aa的頻率為20／500＝0.04　

通常在一個較大的族群除了生殖過程中的染色體互換之外若沒有受到其他外力的影響，如：遷移、突變和天擇等因素的作用等位基因如A、a的頻率可以保持穩定

族群中不同基因型的個體若經逢機交配後，其子代所出現的基因型種類和頻率也會和親代一樣
例如： A、a的頻率分別以p、q表示，則p ＋ q＝1 AA的頻率＝P2 Aa的頻率為2pq aa的頻率為 q2 P2 ＋ 2pq ＋ q2 ＝1

哈溫定律（Hardy-Weinberg principle）
提出：英國數學家哈迪（G.H. Hardy, 1877～1947）德國醫生溫伯格（W. Weinberg, 1862～1937）

人類族群一個很有趣的的相對性狀：有些人不能嚐出苯硫尿（PTC）的苦味有些人可以嚐出苦味隱性（t）：不能嚐出苦味

調查600個學生 450人可嚐出苦味 150個嚐不出苦味哈溫定律：T、t的基因頻率： t頻率：q＝＝0.5 T頻率：p＝1－q＝0.5

可嚐出苦味的450人具TT基因型的頻率： P2＝0.5 × 0.5＝0.25＝25 ％（人數為 600 × 25 ％＝150人）
2pq＝2 × 0.5 × 0.5＝0.5＝50 ％（人數為 600 × 50 ％＝300人）

想一想某一植物，控制花色的等位基因為A（紅色）及a（白色），調查親代族群中開白花的數目占所有植株的4 %。
若此植物族群總共有1000棵，則開紅花且具同基因型的植株，會有幾棵？白花者有幾棵？

人類ABO血型三個等位基因IA、IB、i逢機組合出現若IA頻率為p，IB頻率為q，i頻率為r
根據哈溫定律，p＋q＋r＝1 ，基因型有六種，在族群中出現的頻率如下表：

進階常識基因漂流（genetic drift），基因漂變：族群中由於繁殖機會的改變或其它逢機事件，引起等位基因頻率的改變

在小型的族群中，基因漂流的影響較大增加某些等位基因的頻率時，就會降低其他等位基因的頻率，甚至使之消失，長期下來，族群中的基因多樣性會降低

平衡族群若調查某一族群的基因頻率，幾代下來都沒有變化
若繼續追蹤後，發現此族群頻率發生了持續性的變化，基因庫不斷的改變，則可知此族群正處於演化之中，故現代學者可以研究族群頻率的變化，作為族群是否進行演化的理論基礎

想一想若已知某一族群中支配ABO血型的三個等位基因頻率分別為 IA ＝0.4、IB ＝0.1、i＝0.5，則此族群中A型、B型、AB型、O型者各占多少？

想一想據調查美國每一萬個新生兒中，會有一個患有苯酮尿症（PKU）（一種代謝異常的疾病，若不治療會造成心智發展等的障礙），此疾病是由隱性基因引起請以哈溫定律計算美國人族群中，帶有PKU基因，可能將基因傳給後代，在族群中所占的百分比為何？

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