第六章 群体遗传学

群体中的遗传基因和基因型需要保持平衡，才能保证人种的世代繁殖。而一个群体所具有的全部遗传信息，亦即含有在特定位点的全部等位基因称为基因库（gene pool）。个体的基因型只代表基因库的一小部分。在研究群体变化、群体中遗传病的变化时，需要了解遗传的发病率及其遗传性状，这就要了解某一基因的存在，分析并计算基因频率。

基因频率（genefrequency）是指群体中某一基因的数量。基因频率也就是等位基因的频率。群体中某一特定基因的频率可以从基因频率（genotype frequency）来推算。如人们熟悉的人的MN血型，它是由一对共显性等位基因M和N所决定，产生3种基因型M／M、M／N和N／N，而相应的表型是M、MN和N，而且比例是1／4M、1／2MN和1／2N。这个原理可以推广到一般群体内婚配，如以群体中MN表型（基因型）的具体样本数被所观察到总数相除即可得到（转换）相对频率数。表6－1示某一群体的MN血型的相对基因频率，再用此观察到的相对来估算M和N在群体中等位基因的频率。该群体中总人数为1419人，其中M血型（基因型M／M）392人，N血型（基因型N／N）320人，MN血型（基因型M／N）707人，按此可直接推算出M的等位基因频率为：  2×392——707/1419×2=0.53 表6－1 某群体的MN血型的相对基因频率

表型	基因型	个体数	相对频率
M	M／M	392	0.276
N	N／N	320	0.226
MN	M／N	707	0.498
总计		1419	1.000

同样，N的基因频率为1－0.53=0.47。因为两个等位基因的相对频率相加必须等于1。换言之，设M的基因频率为p,N的基因频率为q,p+q=1（或100％）。所以，在研究一个等位基因在群体中的频率时，就要考虑到基因库。基因库实际上就是一个群体的全部等位基因。如果知道MN两个等位基因在基因库中的相对频率是0.53(M)和0.47(N)，而群体中样本人数是1419，那么这3种组合的等位基因（基因型）的相对比例就得以知道。 即2M＝0.53×0.53=0.281 2N=0.47×0.47=0.221 MN=(0.53×0.47)+(0.47×0.53)=0.498 上述例子以一般公式表示：p、q分别为两个等位基因频率，等位基因的3种组合的频率应为：

表型、基因型和等位基因频率之间关系的一个重要原则就是基因型的比例在世代传递中不会改变。因此，群体中个体的等位基因频率的分布比例和基因型的分布比例（频率）世代维持恒定。这是群体遗传学的一个基本原则，是Hardy和Weinberg于1908年应用数学方法探讨群体中基因频率变化所得出的结论，即遗传平衡定律(又称Hardy Weinberg定律)。意即一个群体符合这种状况，即达到了遗传平衡，也就是一对等位基因的3种基因型的比例分布符合公式：p2+2pq+q2=1,p+q=1,(p+q)2=1.基因型MM的频率为p2,NN的频率为q2,MN的频率为2pq。MN:MN：NN＝P2：2pq：q2。MN这对基因在群体中达此状态，就是达到了遗传平衡。如果没有达到这个状态，就是一个遗传不平衡的群体。但随着群体中的随机交配，将会保持这个基因频率和基因型分布比例，而较易达到遗传平衡状态。 1．遗传平衡的条件要维持群体的遗传平衡需要一定的条件，或者说这种遗传平衡受一些因素的影响。这些条件和因素是：①群体要很大，不会由于任何基因型传递而产生频率的随意或太大的波动；②必须是随机交配而不带选择交配；③没有自然选择，所有的基因型（在一个座位上）都同等存在，并有恒定的突变率，即由新突变来替代因死亡而丢失的突变等位基因；④不会因迁移而产生群体结构的变化。如果缺乏这些条件则不能保持群体的遗传平衡。 2．群体的遗传平衡和等位基因频率推算由于人类群体中大多数遗传性状都处于遗传平衡状态，据此可计算等位基因频率。如已知某种常染色体隐性遗传病（白化病）在一特定人群中频率，就能计算这个异常基因的携带者和基因频率。白化病发病（aa）(q2)的频率为1／10000，即其基因型频率，则致病基因（a）频率＝[]=1/100=0.01；基因A的频率＝1－0.01=0.99；而杂合子携带者的频率为2pq=2×99／100×1／100≈1／50。因此，在比例中，每个受累的个体将有200个左右在临床上无症状的携带者。 常染色体显性遗传病，如并指症，在一个群体多为杂合子（Aa）发病。杂合子（H）的频率为2pq，由于q值大，近于1，故H＝2p,p=1/2H。因此，只要知道杂合子发病率，就易求得基因A的频率。如并指症的发病率为1／1000，H＝1／2000，p=1/2H=1/4000,即致病基因A的频率为0.000025。 X连锁遗传性状也符合遗传平衡定律。因为女性中的基因频率及基因型频率分布和常染色体相同，而男性是半合子，其基因频率．基因型频率与表型频率相同，如表6－2所示。 表6－2 X连锁红绿色盲的基因型及基因频率

性别	基因型	表现型	基因型频率	发病率
男	XAY XaY	正常 色盲	p q	0.92 0.08
女	XAYA XAXa XaXa	正常 正常 色盲	p2(纯合) 2pq(杂合) q2	(0.922)=0.846 2(0.92)(0.08)=0.147 (0.08)2=0.0064

至于罕见的常染色体隐性遗传病纯合子患者频率（q2）很低，所以2pq=2(1-q)q=2q-1q2=2q，即杂合子携带者频率（2pq）约为致病基因频率的2倍，故致病基因多以携带者的方式存在于一个群体中。在前述白化病中，发病率1／10000，q为0.01，携带者频率约为2q，即2×0.01=0.02（1／50）。

1．突变率及其表达方式突变有其分子基础。因为自然界中普遍存在着突变，每个基因都有一定的突变率（mutation rate）。一般用每代中每一百万个基因中发生的突变数来表示，即n×10－6／基因／代。突变对遗传平衡的影响有正负两个.如一对等位基因A（显性）和a（隐性），由显性基因（A）突变为隐性基因（a）的过程。称为正向突变（forward mutation），其突变率以u表示；由隐性基因（a）突变为显性基因（A）的过程，称为回复突变（reverse mutation）,其突变率以v表示。设A基因的频率为p,a基因的频率为q,A基因的突变率为u,a基因的突变率为v,这样，每一代中就有pu或（1－q）u的基因A突变为a,也有qv的基因a回复突变为A。若（1-q）u>qv，则基因a的频率将增加，反之，(1-q)u< p>
(1-q) u=qv
u=qu=qv
u=qu+qv
u=q(u+v)
q=μ/u+v
p=v/u+v
在此情况下，突变频率完全由u和v 来决定。突变有时导致一个基因功能的丧失或变化。大多数可检测的突变是有害的，因此有突变就会面临选择，如果选择是中性，即中性突变（neutral mutaiton）。这种突变型既无害处亦无益处，选择性不显著。如我国汉族人群中，对苯硫脲（PTC）缺乏尝味能力的味盲（tt）的频率为9％，味盲基因（t）的频率为0.03，这里=0.03。此PTC味盲基因（t）就可看成是来源于中性突变。它对人体既无特殊益处，也无明显的害处，选择作用也不明显。
2．选择和适合度 选择（selection）是指自然选择。选择对遗传平衡的作用是增加或减少个体的适合度（f）。适合度（fitness）是指个体在一定条件环境下，能生存并传递其基因于下代的能力。可以说是生存和生育率联合效应的最后结果，可用相同环境中，不同个体的相对生育率（fertility）来衡量。例如丹麦对软骨发育不全患者的调查，该病是常染色体显性遗传病，有矮小、指短、头大、低鼻梁、前额大等体征。在108例患者中，共生育了27个儿女，而他们的正常同胞475人中共生育了582个子女，如以正常人的生育率为1，该病患者的相对生育率（f）=(27/108)/(528/457)=0.2。这样表明在软骨发育不全患者中的适合度降低了，同时也说明相对生育率即代表适合度。人们可用类似方法求得其它遗传病患者的适合度。
选择系数（压力）（selectioncoefficient or pressure）是与适合度有关的概念，并以此来表示选择的作用，一般用s表示，它表明在选择作用下，降低的适合度。s与f的关系是：s=1-f。如软骨发育不全患者的适合度为0.02，其选择系数s=1-0.2=0.8。
3．选择对隐性 基因、显性基因和X连锁基因的作用及有关突变率的计算 在一定条件下，一个群体的突变率可明显增高，形成突变压力（mutation pressure），使某个基因频率增高。另一方面，受某种环境条件的影响，某些突变型选择作用，使突变基因的频率降低，即选择压力。因此，一个群体保持遗传平衡，就是突变压力和选择压力之间达到平衡，这样，使群体的遗传结构趋于稳定，达到平衡状态。
（1）选择对显性基因的作用：在一个遗传平衡群体中，选择对显性基因作用较为明显，因为有显性基因的个体（AA和Aa）都可受到选择的作用。当选择对显性基因A不利时，杂合子Aa和纯合子AA都会被淘汰。这样，基因A最终会从群体中消失。这时如要达到遗传平衡，就要靠基因a突变为基因A来补偿。这样显性基因突变率可按下列公式求出： v为突变率,s为选择系数，p为基因A的频率，患者多为杂合子（H），其频率为2pq，由于p值很小，q≈1，2pq=2p。
p=1/2H,H=2p,故v=s×1/2H
也就是说每一代中基因频率因选择而降低为s× 1/2H，而在一个遗传平衡群体中被淘汰的部分将由突变率（v）来补偿，即按v=s×1/2H公式求出显性基因的突变率。例如软骨发育不全侏儒症，在丹麦哥本哈根市医院出生的94 075名儿童中，患该病的有10人，其发病率为10／94，075=0.0001063。又已知该病适合度为0.02，则其选择系数s为0.08。代入公式v=s×1/2H=0.08×0.5×0.0001063=42.5×10-6／代。此外，还有证据表明，随父亲年龄的增长，某些常染色体显性遗传的基因突变率增高。
（2）选择对隐性基因的作用：如只有隐性基因（a）纯合（aa）时才发病而面临选择。由于隐性基因大都可以杂合状态在群体中维持很多世代，因此，选择的作用对隐性基因频率的降低很慢，如选择对其不利时，最终将从人群中消失。而隐性基因频率在人群中基本恒定，这可能是基因A突变为基因a,以补偿因选择而被淘汰的有害隐性基因aa，即在一个遗传平衡群体中，被淘汰的部分将由突变率（u）来补偿。选择系数为s，每一代在基因频率的减少将为sq2，故u=sq+2，按此公式可以隐性基因的突变率。例如苯酮尿症（PKU）在我国人群中的发病率为1／16，500（0.000060），其适合度f为0.15，s=0.85，故u=sq2=0.85×0.00006=0.000051=51×10-6／代。可见此突变率相当高，因为PKU的适合度过低。
（3）选择对X连锁基因的作用；由于男性是半合子，X连锁隐性基因只要是致病基因便可表达而面临选择，所以致病基因频率q与就是男性发病率。而女性携带者的频率近于致病基因频率的2倍，但携带者的表型正常，不受选择影响。因此，从整个群体来说，男性致病基因频率只占全部致病基因量的1／3，选择系数为s,每代中因选择而被淘汰的致病基因为1/3sq，而被淘汰的部分由突变率（u）来补偿，故u=1/3sq。
例如甲型血友病男性发病率为0.00008，适合度f为0.25，则s=0.75，代入上式：u=1/3×0.75×0.00008=0.00002=20×10-6／代，这样的突变率也是较高的。假肥大型肌营养不良（DMD）的突变率更高，u=20-100×10-6／代。
4．选择压力的变化对遗传平衡的影响 既然维持群体遗传平衡受选择和突变及其压力之间平衡的制约，则选择压力的变化必然要影响群体的遗传结构。选择压力的变化主要有两方面：一是选择压力的增强，二是选择压力的降低，这两种情况可影响群体中某一表型的适合度增高或降低，从而使表型相应的等位基因的频率也发生改变。
（1）选择压力的增强：即选择压力越大，选择系数越高，引起基因频率变化越快。对常染色体显性遗传病，杂合子患者（Aa）的适合度为0，s=1，则群体中致病基因A的频率p在一代中间即可降低为0，下一代中致病基因频率将靠突变率来维持，因上一代的致病基因已被选择而淘汰，因此，基因频率的变化较迅速。对常染色体隐性遗传病，选择压力即使增强，纯合隐性患者aa的频率为q，基因AA的频率为p2，Aa的频率为2pq，aa的频率为q2。在aa的适合度为0，s=1时，则群体中基因a，只存在于杂合子Aa中。计算隐性致病基因频率降低所需世代数可按下列公式进行。
q1=q/1+q　 q2=q1/1+q2以后的世代为qn=q/1+qn
n=1/qn-1/q(n表示世代）
例如，常染色体遗传病白化病，其致病基因a在群体中的频率为0.01，在选择压力增强时，使该病患者(aa)不能生育，需经过多少世代才能使其基因频率降低为0.005呢？q=0.01=1/100，代入公式：n=1qn-1/q=1/(1/200)-1/(1/100)，n=200-100=100代。如果每世代以25年计算，则要经过2500年才能使基因频率降低一半，因此，选择压力的改变对隐性基因频率的变化是很缓慢的。
（2）选择压力放松（relaxation fo selection pressure）：由于选择压力的降低使致病基因频率增高，而导致遗传发病率增高。随着医学发展和诊治技术的进步，将有许多遗传病可以治疗或延长患者生命，他们可活到生育年龄，并结婚生育，这样是否会增加群体中遗传病的发病率呢？
对显性遗传病来说，若是致死的，其发病率完全由突变来维持。若患者被治愈就和正常人一样结婚生育，这样，经过一代后发病率将增加1倍，而后代各代中将以同样数量增加。当然，该病病例也将逐渐增加，人们从遗传型视网膜母细胞瘤就已看到这种变化趋势。
对隐性遗传病来说，若是致死的，其发病率在完全放松选择的情况下，缓慢上升。例如，苯酮尿症的发病率约为1／10000，基因频率为0.01，突变率为50×10－6／代，该病可用低苯丙氨酸食品治疗。假定被治愈的患者生育率与正常人相同，即在完全放松选择后，致病基因频率要经达200代才能增加1倍，即0.01+0.5/100000×200=0.02。这时的发病率比原来增高4倍，这种变化要经200代即5000年后才能达到，所以上升是很缓慢的。
对X连锁遗传病来说，只有男性患者才面临选择。若该病是致死的，在完全放松选择后，也要经过3代，致病基因频率才可增加1倍，即男性患者的发病率增高1倍。
总之，在选择放松情况下，遗传的发病率会有所上升，但其速度是缓慢的。现今分子生物学的迅速进展，先进医疗技术不断涌现，其中基因治疗展示了美好的前景，人们有理由不必选择压力的放松增高遗传病的发病率而忧虑。
5．选择与群体中的平衡 多态性当选择压力向两个方面进行时，一方面是有害等位基因的维持，另一方面是它们的消除。也就是在一个群体中，只要等位基因存在，就会有两种或两种以上的基因型，其中最低的基因频率也不能仅用突变来维持，各基因型达到了遗传平衡，这种情况称为平衡多态性（balanced polymorphism）。
人类许多基因座位都存在着多态性，最稳定的多态性是突变基因由于有选择优势而形成。例如镰形细胞贫血症，在非洲黑人中，其纯合患者（HbsHbs）可高达4％，HbstHbA的基因频率分别为0.2和0.8。纯合子一般死亡。杂合子在群体中可高达32%，这是因为杂合子的血蛋白结构的有抗疟性，其适合度略高于正常人（HbAHbA）。这样，在恶性疟疾流行时，杂合子具有选择优势。杂合子的这种选择优势补偿了纯合患者死亡所失去的隐性基因（HbsHbs），因而维持了群体中的平衡多态性。类似的情况还有其它的有害基因，如地中海贫血、血红蛋白C、G6PD缺陷以及Duffy血型的Fy基因等。它们所以能在一定群体中维持较高的基因频率，就是因为有抗疟性使杂合子受到保护之故。
遗传负荷（geneticload）是指一个群体由于有害基因的存在而使其适合度降低的现象，有人描述其为整个群体遗传的无能性。因为致死基因是经突变产生的，可使生物在成年前而死亡，其基因既不能传于下一代，当然也就不利于生物个体的生存和延续后代。
遗传负荷一般用一个群体中每个个体带有的有害基因的数量来衡量。它包括突变负荷和分离负荷。突变负荷（mutation load）是一个群体中反复发生的突变产生了致死或亚致死基因。由于这些基因的积累，形成了选择上不利的纯合子，从而使群体平均适合度降低。分离负荷（segregation load）是指有害基因从有利的杂合子分离而产生了选择不利的纯合子，从而使群体由较高适合度的杂合子形成较低适合度的纯合子。遗传负荷有不同的估算方法。据估计，我国人群中至少每人有5-6个有害基因以杂合方式存在。

1．近亲婚配和近交系数 近亲是指两个人在几代（3-4代）之内有着共同祖先，如果他们之间进行婚配就称为近亲婚配（consanguineous marriage,inbreeding）。在这种婚配情况下，由于夫妇双方都可能传来共同祖先的同一基因，而又可能把此同一基因传给他们的子女。这样，同一基因纯合概率会增加，所以近样结婚可导致常染色体隐性遗传病在后代中发病率增高的有害后果。 由于近亲婚配，在子女得到一对相同等位基因概率称为近交系数（近婚系数）（inbreeding coefficient）。 2．近亲系数的计算 （1）常染色体基因的近交系数：首先要说明和计算同胞兄妹间的近交系数。 1）同胞兄妹间的近交系数：设一对同胞兄妹的父亲有一对等位基因A1A2，母亲有一对等位基因A3A4（图6-1），他们子女中有A1A2、A2A3、A2A4基因型各1/4。从图可见，P1P2将这4个基因传至S，每代都是1/2机会，经过4步传递才可使S具有基因型A1A1、A2A2、A3A3或A4A4，所以4步传递的概率为（1/2）4。如果不论A1、A2、A3或A4，只看纯合子总概率，就是4×（1／2）4＝1／4，即同胞兄妹间的近交系数。 2）舅甥女（或姑侄）间的近交系数：如图6－2所示，P1的基因A1经B1传给S需要2步，这样S基因型A1A1共需5步，其概率为（1／2）5，其它基因型A2A2．A3A3和A4A4也是一样，因此，舅甥女之间的近交系数为4×（1／2）5＝1／8。 yixueyichuanxuejichu077.jpg同胞兄姝婚配中基因传递图解 图6－1 同胞兄姝婚配中基因传递图解 yixueyichuanxuejichu078.jpg舅甥女婚配中基因传递图解 图6－2舅甥女婚配中基因传递图解 C：甥女 3）表兄妹间的近交系数：此种情况较舅甥女婚配多了一步，如图6－3所示，其近交系数为4×（1／2）8＝1／16。 4）二级表兄妹（从表兄妹）间的近交系数：由于这种情况较表兄妹婚配又多了2步，如图6－4所示，其近交系数为4×（1／2）8＝1／64。 各种近亲关系和近交系数总结如表6－3。 表6－3 亲缘关系和近交系数

亲缘关系	近亲度	近交系数（F）
父子	1	1／2
兄弟姐妹	1	1／2
同胞兄妹	2	1／4
舅甥女（姑侄）	3	1／8
表兄妹	4	1／16
二级表兄妹	6	1／64

yixueyichuanxuejichu079.jpg表兄妹婚配中基因传递图解 图6－3 表兄妹婚配中基因传递图解 yixueyichuanxuejichu080.jpg二级表兄妹婚配中基因传递图解 图6－4 二级表兄妹婚配中基因传递图解 （2）X连锁基因近亲系数：由于女性两条X染色体，有两个X等位基因，他们可形成纯合子，男性是半合子，不形成纯合子，对近亲婚配无影响。所以计算X连锁基因近交系数，只计算女儿的F值即可。而传递特点，男性x 连锁基因必定传给他的女儿，故其概率为1，反之，男性X连锁基因不传给他的儿子，故传递概率为0。这样，X连锁基因的近交系数与常染色体基因则不相同。 1）姨表兄妹的近交系数：如图6－5所示，P1的X1基因经B1．C1传至S只需计为1步（B1→C1），X1经B2．C2传至S计为2步（B2→C2）、（C2→S），所以，S为X1X1的概率为（1／2）3；P2之X2基因经B1、C1传至S计为2步，X2经B2、C2传至S计为3步，所以S为X2X2的概率为（1／2）5。同理，S为X3X3的概率也是（1／2）5。因此，姨表兄妹婚配的近交系数为（1／2）3＋2×（1／2）5＝3／16。 2）舅表兄妹的近亲系数：如图6－5所示，P1之X1基因传至B2时中断,故不能形成X2X2。基因X2从P2经B1、C1传至S计为2步，从X2从P2经B2、C2传至S，也只计2步，故 X2X2的概率为（1／2）4。同理，X3X3的概率为（1／2）4。因此，舅表兄妹婚配的近交系数为2×（1／2）4＝1／8。 yixueyichuanxuejichu081.jpg姨表兄妹婚配中X连锁基因传递图解 图6－5 姨表兄妹婚配中X连锁基因传递图解 yixueyichuanxuejichu082.jpg舅表兄妹婚配中X连锁基因传递图解 图6－6 舅表兄妹婚配中X连锁基因传递图解 3）如表兄妹、堂表兄妹的近交系数：如图6－7和6－8所示，基因X1从P1→B1传递中断，基因X2、X3从P2经B1至C1传递中断，所以其近交系数F值为0。因此，从上图的X连锁基因传递来看，姨表兄妹，舅表兄妹的婚配要比姑表兄妹和堂兄妹的婚配危害要大。 yixueyichuanxuejichu083.jpg姑表兄妹婚配中X连锁基因传递图解 图6－7姑表兄妹婚配中X连锁基因传递图解 3．平均近交系数 即从群体角度来估计近亲婚配的危害，要计算平均近交系数（average inbreeding coefficient,a）。a值可按下列公式求出： a=Σ(Mi/N)(Ⅰi) Mi＝某一类型近亲婚配数；N＝总婚配数，Ⅰi=某一类型近亲婚配的近交系数。知道a值就可比较不同群体中近亲婚配的严重程度。一般来说，a值达1％左右已相当高。群体小，尤其是隔离群，a值较高，而大群体中，a值都很低。表6－4示一些群体的近亲结婚率和平均近交系数。 yixueyichuanxuejichu084.jpg姑表兄妹婚配中X连锁基因传递图解 图6－8 姑表兄妹婚配中X连锁基因传递图解 表6－4 一些群体的近亲结婚率和平均近交系数

群体	近亲结婚率（％）	平均近交系数
美国	0.11	0.00008
日本	8.16	0.004
法国	0.67	0.00023
德国	0.59	0.00019
意大利	1.90	0.00070
南印度	39.37	0.02834
埃及（Nubic）	75.76	0.03335
中国汉族（北京、湖北）	1.40	0.000665
回族（甘萧）	9.7	0.00494
彝族（四川）	14.6	0.00913
朝鲜族（克林）	0	0

近亲婚配的危害主要表现为隐性遗传病纯合子患者的频率增高。以表兄妹婚配为例，他们所生子女是纯合子（aa）有两种原因：①近亲婚配，由共同祖先而来；②是由不同祖先分别而来。在①情况下，F值为1／16，a基因频率为q，这一途径形成纯合子aa的概率为1/16q，在②情况下，纯合子aa的概率为1(1/16)q2,他们子女中隐性纯合子概率为①＋②即(1/16)p+(15/16)q²=q/16(1+15q)=q/16(p+q+15q)=(pq/16)+q²。而随机婚配中，所生子女的纯合子的频率为q2,与前者之比为（q2+pq/16]）/q2。由此表明表兄妹婚配的子女隐性纯合子的频率增高pq/16。这种有害效应的大小与隐性基因频率(q)有关。如表6-5所示，q为0.10时，q2为0.01，表亲婚配后出生隐性纯合子的频率为0.015625，比随机婚配所出生的隐性纯合子频率高0.005625，两者之比为1.56。这表明大约3/5的纯合子来自表亲婚配，2/5的纯合子来自随机婚配。同理，q为0.01是两种不同婚配出生的纯合子之比为7.19，则表明大约7/8的纯合子来自表亲婚配，1/8的纯合子来自随机婚配。当q为0.001时，两者之比为63.5，更明显看出98.5%的纯合子来自表亲婚配，而1.5%的才来自随机婚配。因此，隐性遗传病越是少见，来自近亲婚配的患儿概率就越大。 表6-5 表婚配和随机婚配出生隐性纯合子的频率

基因频率（q）	随机婚配→隐性纯合子频率（q2）	表亲婚配→隐性纯合子频率（q2+pq/16）	pq/16	两者之比
0.2	0.04	0.05	0.01	1.25
0.10	0.01	0.15625	0.005625	1.56
0.04	0.0016	0.004	0.0024	2.5
0.02	0.0004	0.001625	0.001225	4.06
0.01	0.0001	0.000719	0.000619	7.19
0.001	0.000001	0.0000635	0.0000625	63.5

由于某种机会，某一等位基因频率的群体（尤其是在小群体）中出现世代传递的波动现象称为遗传漂变（genetic drift），也称为随机遗传漂变（random genetics drift）。这种波动变化导致某些等位基因的消失，另一些等位基因的固定，从而改变了群体的遗传结构。在大群体中，不同基因型个体所生子女数的波动，对基因频率不会有明显影响。小群体的人数少，并与总人群相隔离，这种社会和地理因素形成的小群体，A基因固定（A＝1），而a基因人很少，a基因的人如无子女，则a基因就会较快在人群中消失，造成此小群体中基因频率的随机波动。这种漂变与群体大小有关，群体越小，漂变速度越快，甚至1－2代就造成某个基因的固定和另一基因的消失而改变其遗传结构，而大群体漂变则慢，可随机达到遗传平衡。
一些异常基因频率在小隔离群体中特别高，可能是由于该群体中中少数始祖所具有的基因，由于遗传漂变而逐渐达到较高水平，这种现象称为建立者效应（founder effect）。例如，太平洋的东卡罗林岛中有5％的人患先天性色盲。据调查，在18世纪末，因台风侵袭，岛上只剩30人，由他们繁殖成今天1600余人的小群体，这5％的色盲，可能只是最初30人建立者的某一个人是携带者，其基因频率q=1/60＝0.016，经若干世代的隔离繁殖，q很快上升至0.22，这就是建立者效应。

迁移或称移居（migration）是指具有某一基因频率群体的一部分，因某种原因移至基因频率不同的另一群体，并杂交定居，从而改变了群体的基因频率，这种影响也称迁移压力（migration pressure）。迁移压力的增强可使某些基因从一个群体有效地散布到另一群体中。大规模的迁移会形成强烈的迁移压力引起群体遗传结构的改变。与遗传漂变相反，这时，基因横跨种群障碍而慢慢扩散，造成一个大群体的基因频率逐渐改变，此过程称为基因流（gene flow），意为大群体间，由于迁移而造成基因交流，使群体间的基因差异逐渐消失。基因差异消失的快慢，取决于移居群体与接受群体间该基因频率的差异和每代移入基因的比例。小群体移入大群体影响小，大群体移入小群体影响大。对ABO血型不同等位基因频率在世界群体中分布的调查，提供了基因流一种很好的例证。ABO血型的B等位基因频率从东亚的0.30降至西欧的0.06，就是由于B基因在东方的原始突变后逐渐扩散到更多的西欧群体中。从东亚到西欧，由20％－30％逐渐下降至10％－20％、10％－15％、5％－10％、0－5％。又如苯硫脲的味盲者频率及其基因频率在欧洲及西亚白种人高，而在我国汉族中低，但在我国宁夏甘肃一带回族聚居的人群中处于两者之间。这可能是西亚波斯人在唐代经丝绸之路到当时长安进行贸易，以后又在附近定居，与汉族通婚，逐渐形成的一个群体。