从概率角度探究消除遗传病

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1、从概率角度探究消除遗传病李帅（五旅五队）摘要：遗传病一直以来都困扰着人类，现代社会人们通过各种方法避免遗传病，减少遗传病的发病率。现在我们来从概率论的角度来探究减少遗传病发病率，消除遗传病。Geneticdiseasehavebeentroublinghuman。Inmodernsocietypeopleemployvariousmethodstoavoidgeneticdisease,toreduceitsincidence・Nowweexplorehowtoeliminategeneticdiseasefromthepointofviewofthetheoryofprobabilit

2、y・关键词：概率论；遗传病ExpIorehowtoeIiminategeneticdiseasefromthepointofviewofthetheoryofprobabiIityAbstract:GeneticdiseasehavebeentroublinghumanoInmodernsocietypeopleemployvariousmethodstoavoidgeneticdisease,toreduceitsincidence・Nowwcexplorehowtoeliminategeneticdiseasefromthepointofviewofthetheoryofprobab

3、ility.Keywords:theoryofprobability;geneticdisease一、近亲不能婚配我国婚姻法规定：直系血亲和三代以內的旁系血亲（统称为近亲）关系的人禁止结婚。这主耍就是为了减少一些隐性遗传病的发病率。（-）概念直系血亲，就是指和自己有直接血缘关系的亲属，向上推数三代和向下推数三代如父母祖父母（外祖父母）了女孙了女（外孙子女）等。为婚姻法所禁止结婚的三代以内旁系血亲是指，除直系血亲Z外，出口同一祖父母、外祖父母的血亲，即亲兄弟姐妹（包括同母同父、同母异父、同父界母）、堂兄弟姐妹、表兄弟姐妹、叔伯姑与侄子女、舅姨与外朗女、外甥。（-）用概率来分析禁止近亲婚配的

4、原因法律禁止近亲婚配主要是为了优生优育，为了减少隐性遗传病的发病率。简单说就是在近亲婚配情况卜由于夫妇双方都可能传來共同祖先的同基因，而乂叮能把此同—•基因传给他们的子女。这样，同一基因纯合概率会增加，所以近亲结婚可导致常染色体隐性遗传病在后代中发病率增咼的冇害后果。先介绍一个概念，近交系数。近交系数（我们记做F）是指一个个体从某一祖先得到一对纯合的而且遗传上等同的基因的概率。由概率论不难算出各种近亲婚配所生子女的近交系数，举例如表1-1：表1-1近亲婚配所生子女的近交系数婚配形式F1同胞兄妹1/42叔父侄女1/83堂表兄妹1/164从表兄妹1/645再从表兄妹1/256由上表可知，亲缘

5、关系越近，婚配后所生子女的近交系数越大。据科学家调查和推算，每个人人约都携带亍6个不同的隐形致病基因。如果近亲婚配，近交系数会很高，主要表现为隐性遗传病纯合子患者的频率增高。二、消除遗传病婚姻法禁止近亲婚配有效地减少了隐性遗传病的发病率，保证了一些严重的隐形遗传病不会在家族的基础上大规模的发病。但是，这样是否就可以在全社会的范围内减少隐性遗传病的发病率呢？（一）模型计算为了简化思考，我们先做出一些假设与抽象：1.这种遗传病初始发病率为万分之一；2.总人口短期内不会发牛巨人变化，且男女比例接近1:1;3.此遗传病发病后果表现为早夭；4.与此遗传病冇关的基因不会发生变异；5.没有其他非正常死

6、亡方式。根据隐性遗传病的遗传规律，可以算出携带者的概率为万分之198o（二）自由婚配如果没有法律禁止近亲婚配，我们不妨假设婚配过程是完全随意而均匀的。第二代发病率=0.0198X0.01984-4=0.00009801携带者的概率二（0.9802X0.01984-2）+（0.0198X0.98024-2）=0.01940796第三代发病概为0.00094167携带者的概率为万分Z190.3129如表2-1所示：表2-1各代遗传病情况代数发病率携带者基因频率-—0.00010.01980.01二9.801E-050.019407960.0099三9.4167E-050.019031290.

7、009704可以看到随着时间的推移，此遗传病的发病率明显呈下降趋势，但是要彻底消除此遗传病是十分艰难，需要相当长的吋间。（三）禁止近亲婚配卜-面考虑有法律禁止近亲婚配的情况。那么整个社会的婚配不再那么随意和均匀不难预见到，携带者和携带者婚配的概率将有所降低，山上而的计算可知，发病率将有所降低而携带者的概率将有所升高。由于此遗传病只有发病者的早夭会使相关基因频率改变，所以相比上而的情况基因频率的下降会更缓慢。（四）近亲婚配另一种情况，