等位基因频率和基因型频率

等位基因频率是指在一个群体中，某个特定等位基因在某个基因座所有等位基因中所占的比例；基因型频率是指携带特定等位基因组合的个体所占的比例。这两个量共同构成了群体遗传组成的基本描述性度量，也是所有进化力量作用的变量。

Definition

等位基因频率是指在一个群体中，某个给定等位基因在某个基因座所有拷贝中所占的相对比例；基因型频率是指在一个群体中，携带该基因座特定基因型的个体所占的比例。

Scope

本条目定义了这两种频率度量，展示了如何从基因型数据中计算它们，并解释了它们在随机交配下的关系。它还说明了等位基因频率数据在群体参考数据库中的组织方式。这是一个概念性和方法论性主题，而非临床指导。

Core questions

• 如何从观察到的基因型计数中计算等位基因频率？
• 在随机交配下，等位基因频率和基因型频率之间有什么关系？
• 群体参考数据库如何报告等位基因频率，以及为什么它们在不同人群之间有所不同？

Key concepts

• 等位基因频率
• 基因型频率
• 从基因型计数等位基因
• 次要等位基因频率
• 多态性与罕见变异
• 人群特异性参考频率

Mechanisms

等位基因频率是通过计算所有样本个体中的等位基因拷贝数并除以总拷贝数获得的；对于一个双等位基因座，两个等位基因频率之和为一。基因型频率是每个基因型在个体中所占的比例。在随机交配下，这两组数字通过Hardy-Weinberg关系联系起来，因此可以从等位基因频率预测基因型频率，并且可以从基因型计数中恢复样本的等位基因频率。进化力量正是通过改变这些频率来改变群体的组成。

Clinical relevance

群体等位基因频率对于解释遗传变异至关重要：在匹配的参考群体中常见的变异，通常不太可能是罕见疾病的原因，而携带者频率估计直接来源于等位基因频率。这些度量描述了变异如何被编目和作为证据进行权衡；它们本身不是个体诊断或治疗的基础。

Epidemiology

由于人口历史的原因，等位基因频率在不同人群中有所不同，因此像“千人基因组计划”这样的大型目录会按人群分层报告频率，以支持对变异进行人群匹配的解释。

Evidence & guidelines

“千人基因组计划”等群体参考资源提供了许多人群的等位基因频率数据，这些数据被广泛用作评估遗传变异稀有性的基线。

History

一旦孟德尔遗传学在20世纪早期以群体术语进行阐述，计数等位基因和基因型就变得有意义了。Hardy-Weinberg原理明确了基因型频率与等位基因频率的关系，随后分子标记的发展，以及最终大型测序联盟的出现，使得等位基因频率估计成为一项常规的、群体规模的测量。

Key figures

• G. H. Hardy
• Wilhelm Weinberg
• Sewall Wright

Seminal works

• hardy-1908
• 1000genomes-2015

Frequently asked questions

等位基因频率和基因型频率有什么区别？

等位基因频率计算的是某个等位基因在一个基因座所有等位基因中的拷贝数，而基因型频率计算的是携带特定等位基因组合的个体数。在随机交配下，两者通过Hardy-Weinberg关系联系起来。

为什么等位基因频率在不同人群之间有所不同？

因为人群具有不同的人口历史——奠基者效应、瓶颈效应、遗传漂变、迁移和局部选择——这些因素塑造了哪些等位基因变得常见或稀有，这就是为什么参考数据库会按人群分别报告频率。