群体遗传读书笔记 - 群体结构和基因流(三)
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本章深入探讨群体结构与基因流的概念，同时引入不同等级的杂合子频数和固定系数。群体结构是指由于基因流的，等位基因频率在群体中分布的异质性。实际中，很难有群体达到完全随机交配的状态，个体地理位置的差异导致了群体结构的形成，比如由于地理隔离导致的种群分化，称为vicariance；以及距离较近个体之间有更高交配概率的种群分化，即距离隔离。基因流通过个体或配子的移动迁徙，将一个等位基因从一个群体引入到另一个群体。理解基因流与迁徙的区别是关键，迁徙不一定导致基因流，基因流也不一定伴随迁徙。亲缘分析是一种直接衡量基因流的手段，通过识别亲本来源判断基因流动情况。
固定系数Fst用于衡量基因流对群体结构的影响。通过计算杂合子频数在不同层次上的影响，可以得出三个不同的参数：每个亚群内非随机交配对杂合子频率的影响、各个亚群之间存在的群体结构对杂合子频率的影响以及整个大群体的杂合子。计算得到的Fis衡量亚群内非随机交配与预期杂合子频数的差异，Fst衡量种群结构导致的杂合子频数降低，而Fit同时衡量非随机交配和种群结构对杂合子频数的变异。例如，一个含有两个亚群的二倍体群体，计算得到Fis=0.341，Fst=0.09，Fit=0.4。当各个亚群之间有足够的基因流时，Fst接近于0，表明种群结构和分化程度较低。
Wahlund效应描述了群体结构导致的大群体预期平均杂合子频数低于全群体预期杂合子数的现象。隔离打破现象则是在两个已经分化的亚群重新经历随机交配后，杂合子频率升高的现象，例如在经历较大基因流的人类群体中，隐性遗传病发生率较低。
关于种群结构和基因流的模型，如-海岛模型、海岛-海岛模型、无限海岛模型、渐阶模型和集合种群模型，都是为了探究造成种群分化的原理和因素影响。每个模型假设了不同的条件，如迁移率、初始频率等。随着时间的推移，模型展示了不同条件如何影响种群分化和基因流的大小。通过理解这些模型，我们可以更好地掌握种群结构和基因流之间的关系，以及它们对遗传多样性的影响。
群体结构对谱系分支的影响可以从谱系的角度来理解基因流，即谱系在亚群之间的移动。通过假设溯祖和迁徙事件不会同时发生，可以计算出不同情况下溯祖所需的时间，从而揭示群体结构对谱系分支结构的影响。
总结而言，群体结构和基因流是遗传学中至关重要的概念，它们不仅影响群体的遗传多样性，还决定了群体分化的过程和方式。通过深入研究这些概念，我们可以更好地理解自然界中生物多样性的形成和维持机制。
