该方法依赖于亲属之间的表型相关性。 甚至在基因组学和遗传学之前，生物统计学家就可以基于父母的价值对表型价值做出粗略而现成的预测。 预测力的程度 取决于性状的遗传性。 像身高这样的特征可遗传〜80-90％。 这意味着该性状种群中约80-90％的变异归因于基因。 身高的期望值强烈取决于父母的身高。

这都是常识。 这与基因组学有什么关系？ 简单的。 您与每个父母的血统相同程度为50％。 这意味着您的基因拷贝有一半来自母亲，一半来自父亲。 除非您是克隆人，否则您无法更改它。 但是，由于 种族隔离法 和 重组 您从每个祖父母那里获得的血统不一定是25％！ 期望您的相关系数为25％，但是周围存在差异。 给定的父母可以贡献自己的父亲或母亲 同源染色体。 您有50％的概率将以独立的概率在整个染色体上遗传一个或另一个。 您有22条常染色体染色体对（非性染色体），因此极有可能在异性父亲和母亲祖父母/外祖父母之间没有同等的平衡（例如，从祖父祖父母那里获得的基因更多，而父亲/祖父母之间没有相同的基因） *其次，重组也将产生新的组合。 在我们这一代中，我们担心通过交换来自父母母亲或父亲的同源染色体上的片段，这将与我们所依赖的动态相反。

这里的最终逻辑是选择合子或配子，这些合子或配子会偏向具有您感兴趣的表型值的祖父母。 举一个具体的例子，如果您有一个中等身高的父母，自己的父亲很高，而母亲则矮一些，并且您想要最高的孩子，那么您将要选择基因含量最高的合子与高大的祖父母血统相同。 关键不是要选择特定的遗传变异，您不需要知道这一点。 您所知道的是，这位高大的祖父可能拥有导致高大的倾向的基因。 因此，只要确保孙子在“他们”中拥有尽可能多的祖父母即可。

我仍然不知道这在短期内是否具有成本效益。 但我开始考虑到这一点，因为在不久的将来，我将检查一个孩子的基因型，该孩子的父母和祖父母的全血统为1,000,000个SNP。

*将其建模为二项式，大约每1例中有7例将有来自焦点祖父母的预期11条染色体。 标准偏差超过2条染色体。 您需要大约100个受精卵才能 期望 使任何与预期值相差5个染色体单位的个体（即，个体为10-15％，而不是25％的一个祖父母或35-40％）。 显然，您需要更多的保证才能得到这种价值的合子。 而且我忽略了通过交换基因组区域来进行重组的做法。

估计人类遗传力的标准方法是跟踪具有不同程度相关性的个体之间的相似性。 例如，将特征上相同的双胞胎相关性与异卵双胞胎相关性进行比较。 对这些方法的主要反对意见是，有人可能会认为环境因素与特定的遗传关系相关（例如，您对待被假定为同卵双胞胎的个体的处理方式更相似）。 有很多理由让我对这种极端的异议持怀疑态度，但是有很多理由。 这个特定的实验设计通过查看无关的人来回避问题。 不仅在概念上不相关的人，而且实际上是在基因组上不相关的人。 这是定量遗传学和定量基因组学之间的关键区别。 前者从表面上将生物学关联性从理想类别转化为价值。 例如，全兄弟姐妹之间的相关性是0.50。 但是，当您查看基因组水平时，您可以解释并纠正兄弟姐妹之间这种关联性的变化（例如，我的两个兄弟姐妹显示的关联性仅为0.42）！ 在这项研究中，他们集中于众多广泛分散的单个核苷酸多态性（SNPS），即基因内的特定变异，并利用这些推断出智能遗传结构的性质。 更具体地说，是两种形式的智力的遗传变异，即结晶的和流体的。 前者似乎与知识相对应，而后者则与原始问题解决能力相对应。 也许拥有出色的操作系统和应用程序与顶级硬件之间的区别？

无论如何，这是它们的摘要：

普通智力是重要的人类定量特征，它说明了多种认知能力的大部分差异。 智力的个体差异与许多重要的人生结局密切相关，包括教育和职业素养，收入，健康状况和寿命。 来自双胞胎和家庭研究的数据与智力的高遗传力相一致，但是这一推论一直存在争议。 我们对3511例不相关的成年人进行了全基因组分析，其中包含549个单核苷酸多态性（SNP）数据以及认知特征的详细表型。 我们估计，个体之间结晶型智能的40％变异和流体型智能的51％变异是由基因型通用SNP标记与未知因果变异之间的连锁不平衡引起的。 这些估计为性状的狭义遗传力提供了下限。 我们对单个染色体的遗传变异进行了划分，发现平均而言，更长的染色体可以解释更多的变异。 最后，仅使用SNP数据，我们就可以预测一个独立样本中约1％的结晶和流体认知表型方差（分别为P = 0.009和0.028）。 我们的研究结果明确证实，人类智能中个体差异的很大一部分是由于遗传变异所致，并且与对遗传有加性遗传影响的许多小效应基因一致。

作者建议这些值是一个 地板 遗传力估计，至少是在这里具有的同类种群中。 这是因为当因果基因的频率太低时，由于统计能力的降低，他们的统计遗传方法可能会错过很多真实的遗传方差。 他们在一个框架中工作，其中给定的类型标记是 相关 与附近的IQ因果标记。 在极低的相关性下，他们将错过因果变量。

媒体采访的一些心理学家认为，从某种程度上说，这些都是平庸的发现。 他们报告的范围内的值完全在行为遗传研究的主流范围内，而遗传研究只使用系谱，而没有使用系谱。 但是，无论出于何种原因，许多人都不相信行为遗传学。 一个人的平庸是另一个人的深厚。

但是我认为这些发现 应该使我们远离这样的命题，即大影响力的数量性状基因座对于智商是普遍的 我的意思是说，“ IQ基因”负责两个人之间的巨大差异。 毫无疑问，其中有一些，尤其是那些导致智力低下的人，但在“正常”变异的所有可能性中，它们所起的作用并不大。 较早 连锁研究 据报道，这类基因引起了巨大的媒体轰动，并由于缺乏复制而趋于褪色。 这些基因实际上可能是真正的QTL，但巨大的影响很可能是随机发生的。 全基因组关联 能够更好地检测群体中较小的效应基因，但即使如此，它也明显缺乏可靠的结果。

总的来说，这是一门好科学。 结果并非是我们那些希望心理计量学与基因组学之间的交集会产生悬而未决的结果的人所追求的。 但是现实常常有可能使我们的希望破灭。 不管最终结果的平庸，我确实认为左边的数字很酷。 它表明 染色体越大，该染色体解释的变异比例就越大。 这在理论上是完全可以预期的（大染色体会携带更多因果变体），但仍然令人欣慰的是，它凭经验而诞生。

现在我们知道，人类基因组由大约3亿个A，G，C和T碱基对组成。在最古老的经典进化遗传模型中，可以将这些碱基对中的每一个独立地遗传。 换句话说，进化是独立概率的博弈。 但是这种理想化并不是具体的现实。 左侧是人类雄性核型的可视化图像，人类基因组（不包括mtDNA）表现为23个染色体对的集合。 由于上述约3亿个碱基对在这些染色体中具有物理位置，因此现实是某些碱基对是一起遗传的。 也就是说，由于它们的物理链接，它们的继承模式是关联的。 您看到的核仁明显是二倍体。 每个染色体分为两个对称的同源物，每个同源物均从每个亲本继承（除23个性染色体外）。 染色体数目也大致对应于大小的等级顺序。 为了让您感觉到差距，第1号染色体具有250,000,000个碱基和4,200个基因，而第22号染色体具有1,100个基因和50,000,000个碱基（Y染色体仅有450个基因，而X染色体上只有1,800个基因）。

在上面的玩具示例中，眼睛的颜色轨迹位于染色体上。 具体来说， 15号染色体。 每个人将从其父母那里继承15份副本。 但是，不能保证每个兄弟姐妹都会继承祖父母辈的同一个副本。 让我们对此进行示意性说明。 在下面，您会看到四种可能的组合，它们涉及一个人的父母从其父母那里继承的染色体。 因此，此处的“父”和“母”是父母代的参考，因此每个都有两个。 那些是从我斜体的父母母亲那里继承下来的。

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祖父母合并的可能结果
		母亲
		父系	产妇
父亲	父系	父系 父系	父系 产妇
	产妇	产妇 父系	产妇 产妇

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结果如下：

左上角的细胞：祖父的染色体+祖父的染色体
右上角细胞：祖父的染色体+祖母的染色体
左下角细胞：祖母的染色体+祖父的染色体
右下角细胞：祖母的染色体+祖父的染色体

例如，如果在15号染色体上，两个兄弟姐妹的特征是左上角的细胞，那么我们可以说它们是100％的“血统相同”（IBD）。 这只是意味着他们的基因来自完全相同的祖先。 另一方面，如果一个兄弟姐妹的特征是左上角的单元格，另一个是右下角的单元格，那么它们将是0％IBD！ 换句话说，在理论上，如果使用这种模型，同胞如果连续不断地从祖父母那里继承不同的同系物，那么常染色体上的同胞可能是0％IBD（这对23号染色体是不可能的。雄性必然从中继承相同的Y。他们的父亲，而两位女性 必须 与他们的父亲共享相同的X）。

如果您具有生物学背景，那么您就会知道这是错误的，因为这个故事还有更多内容。 重组 意味着事实上，您不会始终继承祖父母染色体的完整副本。 相反，在减数分裂过程中，一个人的染色体经常“混合并匹配”其链，从而形成新的镶嵌体。 因此，由于继承了两个减数分裂事件（配子形成期间导致一个人的父母，以及在父母配子形成过程中的另一次）。 如果您仍然感到困惑，则以下3分钟的指导视频可能会有所帮助。 旁白具有信息，因此，如果您听不懂，则蓝色=父系染色体片段，红色=母系染色体片段。 在视频播放的一半左右，尤其要注意重组。

http://www.youtube.com/watch?v=kVMb4Js99tA&feature=related

这个流程 由于在同一染色体区域上的物理连锁，与变异体遗传的条件依赖性相矛盾。 换句话说，尽管理论上仍然可行，但无需重组即可 非常 不同的，现实的重组打破了许多关联，并降低了实现的方差。 在上图中，就兄弟姐妹对的遗传距离而言，下界异常值大约介于半兄弟姐妹（0.25）和全兄弟姐妹（0.50）的相关系数与全兄弟姐妹的关联系数〜0.35左右之间（上限为0.65）。

任何给定的基因座，兄弟姐妹的IBD的方差为1/8。 由于期望值约为0.50，因此您可以推断出，在特定基因上，同胞兄弟姐妹之间存在很大偏差。 当您考虑到兄弟姐妹在单基因孟德尔性状上差异很大时，这是有道理的。 但是整个基因组呢？ 因为现在您还有更多的“抽奖” “大数律” 倾向于减少方差。 右图显示了IBD按染色体的标准偏差。 请记住，期望值为〜0.50。 观察到较长的染色体具有较低的偏差。 这是由于整个基因组中重组速率的变化。 从抽象的孟德尔模型，到可以理解基因组各区域重组速率差异的观点，我们已经走了很长一段路。 IBD的总基因组标准偏差为0.036，这与预测〜0.04的较旧理论模型相近。 这意味着，如果您随机抽取两个全兄弟姐妹并比较总基因组IBD的程度，则最高可能性是它们与0.50相差0.036。 假设正态分布意味着70％的兄弟姐妹将落在0.536和0.464的相关系数区间内。 约有95％的下降将出现两个标准偏差0.428和572。约99.8％的下降将出现在三个标准偏差（39.2至61.8）之内。

我从中得出数字和统计数字的论文是 通过全兄弟姐妹之间的全基因组血统身份共享进行遗传假设的无假设估计。 引文以及后续论文都非常有趣。 它显示了现代基因组学是如何从字面上吞没整个经典定量遗传学的见解的。 自然是一者，抽象最终映射到具体事物上。 长期以来，我一直以为我应该回顾这篇论文及其见解，因为对兄弟姐妹的比较可能会成为理解许多性状遗传基础的未来途径。 但是我有一个更个人的理由来研究这个问题。

本周，我的许多家人“在线”使用了23andMe系统。 回顾：

RF =父亲
RM =母亲
RS1 =兄弟1（女）
RS2 =兄弟2（男性）

稍后将是另一位男性RS3。 但是他的数据还没有加载。

23andMe具有与疾病风险和血统信息相关的许多功能。 前者对我没有太大兴趣，因为我的家庭足够大，我对自己面临的风险有很好的认识。 23andMe告诉我，在我广泛的血统书中，常见各种疾病的风险更大。 它也告诉我，我患家族中未知疾病的风险更大。 而且，它告诉我，我在整个血统书中常见的疾病风险较小。 最后，它告诉我，我患谱系中不常见的疾病的风险较小。 您得到图片。 对于大多数人来说，这里没有太多的附加值。 我什至都没有触及过 “比值比（统计学用”.

关于祖先，我有 获得了一些价值。 我怀疑我在附近 队伍的尽头 在这方面，除非我认真对待 DYI 遗传学。 我参与了 哈拉帕祖先项目 与其说是我的家庭，不如说是更多地了解变异的区域性模式。

因此，我们处于下一个阶段： 看我自己家庭的模式。 您在上方看到的屏幕截图来自 “家庭继承”，并逐条显示RS2和RF染色体之间的IBD。 我的兄弟姐妹和我的父亲。 如您所见，它们在整个基因组中是“完全相同的”。 在每个基因中，父亲都会在常染色体上贡献一个拷贝。 这里没有差异。 总的2.86 GB值也是您所期望的，大约有3亿个碱基对，并且不包括X和Y以及“无呼叫”。 我可以告诉你，我和父亲表现出与哥哥一样的亲密关系。 相比之下，我姐姐分享了更多细分受众群。 那是因为她有我父亲的X染色体。 与我们母亲的关系也符合预期。 一旦您解释了第23号染色体上的性别差异，我们与父母都同样平等。

以下是家庭继承的屏幕截图，根据我们的基因组比较了三个兄弟姐妹。 请记住，一半相同（浅蓝色）的重量是完全相同（深蓝色）的一半。

[nggallery ID = 30]

这是顶线。 我共享的段的长度与RS1和RS2的一半相同，分别为2.26 GB和2.27 GB。 但是，虽然我的RS0.60完全相同，为1，但我的RS0.86完全相同，为2。 这是更加令人惊讶的部分：RS1和RS2的共同点比我对它们中的任何一个都少得多。 半相同为2.09 GB，完全相同为0.5。

但这还不是全部。 23andMe有一个 “相对发现者” 特征。 主要目的是找到您不认识的亲戚。 与我所听到的大多数其他人相比，到目前为止，我没有任何近亲。 可能数据库中的大多数孟加拉人来自我自己的直系亲属！ （尽管有一些印度孟加拉人，但我在数据库中只发现了另一位孟加拉国人，以便与他们“共享”基因）。尽管可以将自己的家庭也包括进来。 您将获得两个不同的值，即DNA共享的百分比和共享段的数量。 前者基本上似乎是IBD的代理。 我有一个欧洲人血统的人，他们有许多“亲戚”，他们拥有0.1-1％的基因组。 一个要求联系的人确实是一个非常遥远的表亲（他的姓氏与祖父母的姓氏相同）。 无论如何，上面的矩阵显示了我一家人到目前为止的结果。 我的父母没有亲戚； 他们不共享任何片段或DNA IBD。 相反，我们与父母的IBD约为50％（请记住，父亲对儿子没有贡献X染色体）。 但是看看同级比较。 特别是，RS1和RS2仅共享其DNA的42％！ 这与先前的结果一致。 我和RS1比预期的要近一点。 我和RS2有点不同。 有趣的是，虽然RS2和我共有49个网段，但RS1和RS2共有55个网段。 为什么会有差异？ 大概RS1和RS2会加载较小染色体上的片段数。 在上面的图片中这似乎很清楚。

这在哪里离开我们？ 我们凭直觉知道兄弟姐妹的性格各不相同且成簇。 这些数据和方法说明了在不久的将来父母将如何确定总基因组含量水平上哪些同胞聚在一起！ 正如我之前说过的，RS2和我在身体上特别相似，远比我们两个人都更像RS1。 这可能与我们从基因组学上发现的东西有关吗？ 我相信是这样。 物理外观由许多不同基因之间的许多不同变体控制，因此表型可能很好地反映了整个基因组的特征。 这可以推广到其他定量特征。

最后，这对我们对家庭遗传遗传的研究具有明显的含义。 古典遗传技术不得不 承担 兄弟姐妹之间的相关系数为0.50。 偏离这一预期将把误差引入到遗传力的估计中，并可能掩盖了对性状遗传结构的理解。 但是现在我们可以校正与0.50值的偏差，从而更好地了解诸如行为等复杂性状的遗传基础。

引文： P.，Visscher，Medland，S.，Ferreira，M.，Morley，K.，Zhu，G.，Cornes，B.，Montgomery，G。和Martin，N。（2006）。 通过全兄弟姐妹之间的全基因组血统鉴定通过遗传无继承性估算PLoS遗传学，2（3）DOI： 10.1371 / journal.pgen.0020041