1. 平格拉普式建群:20 个建立者,p = 0.05
群体遗传学学生背景
课程需要用小规模建群案例说明,源群体中频率为 0.05 的等位基因并不一定能进入新种群。
问题
估算该等位基因在 20 个二倍体建立者中被保留或丢失的概率。
如何使用
输入建立者个体数 20、源群体等位基因频率 0.05,并将小数位数设为 4。
建立者个体数:20;源群体等位基因频率:0.05;小数位数:4。结果
共抽样 40 份基因拷贝,保留概率约为 87.15%,丢失概率约为 12.85%,期望拷贝数为 2。
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计算建立者效应下等位基因的保留概率。N 个建立者携带 2N 份基因拷贝,是源群体的二项抽样:P(k 份) = C(2N,k)p^k(1−p)^(2N−k);保留概率 = 1 − (1−p)^(2N),丢失概率 = (1−p)^(2N);期望拷贝数 = 2Np,拷贝数方差 = 2Np(1−p),建立者频率的漂变方差 = p(1−p)/(2N)。中性漂变下含 k 份拷贝的等位基因最终固定概率 = k/(2N)。经典案例:平格拉普环礁(约 1775 年台风后约 20 名幸存者,1 人携带全色盲基因,如今约 10% 居民患病)、旧秩序阿米什(Ellis–van Creveld)、德系犹太人(Tay–Sachs)、法裔加拿大人、芬兰疾病遗产。来源:Mayr 1942、Hartl & Clark 2007、StatPearls。仅供教学用途。
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工具使用指南
建立者效应等位基因保留概率计算器根据建立者个体数 N 和源群体等位基因频率 p,按二项抽样计算等位基因的保留概率、丢失概率、期望拷贝数及相关遗传漂变指标,结果以 JSON 返回,仅供教学使用。
背景
课程需要用小规模建群案例说明,源群体中频率为 0.05 的等位基因并不一定能进入新种群。
问题
估算该等位基因在 20 个二倍体建立者中被保留或丢失的概率。
如何使用
输入建立者个体数 20、源群体等位基因频率 0.05,并将小数位数设为 4。
建立者个体数:20;源群体等位基因频率:0.05;小数位数:4。结果
共抽样 40 份基因拷贝,保留概率约为 87.15%,丢失概率约为 12.85%,期望拷贝数为 2。
背景
需要说明即使建立者数量达到 100 个,源群体中频率仅为 0.001 的罕见等位基因仍可能在建群时丢失。
问题
计算该等位基因在 200 份建立者基因拷贝中的保留概率和期望拷贝数。
如何使用
输入建立者个体数 100、源群体等位基因频率 0.001,并保留 4 位小数。
建立者个体数:100;源群体等位基因频率:0.001;小数位数:4。结果
保留概率约为 18.14%,丢失概率约为 81.86%,期望拷贝数为 0.2,显示罕见等位基因在建群抽样中容易消失。
N 代表二倍体建立者的个体数,每个个体贡献 2 份基因拷贝。
p 的范围是 0 到 1,分别表示该等位基因不存在或在源群体中达到固定。
保留概率为 1 − (1−p)^(2N),表示 2N 份建立者基因拷贝中至少出现一份目标等位基因的概率。
期望拷贝数为 2Np,表示在重复建群抽样中目标等位基因的平均拷贝数。
不可以。它基于群体遗传学模型,仅供教学和理论分析使用。