種内 個体多様性

統計遺伝学
遺伝統計学
ゲノムと統計
太陽
おけら
てのひら
みみにみみず
あめんぼ
私が両手をひろげても、
お空はちっとも飛べないが、
飛べる小鳥は私のやうに、
地面(じべた)を速くは走れない。
私がからだをゆすっても、
きれいな音は出ないけど、
あの鳴る鈴は私のやうに、
たくさんな唄は知らないよ。
みつばち
鈴と、小鳥と、それから私、
みんなちがって、みんないい。
かえる
とんぼ
瓜二つ
瓜の蔓に茄子はならぬ
鳶が鷹を生む
カエルの子はカエル
形質的距離
距離行列の樹状表現
形質的距離
DNA配列的距離
距離行列の樹状表現
種の違い
と
それを生むDNA配列の違い
瓜二つ
瓜の蔓に茄子はならぬ
鳶が鷹を生む
種内 形質 分散
カエルの子はカエル
種内 個体多様性
同一種内の個体は千差
万別
種の特性は守りつつ、そ
の制約の中で多様
形質
• 個体の属性
• 測定可能
– 離散的
– 連続的
– おおいに相互依存的
• 性質の類似・相違
• DNA配列の類似・相違
• どのくらい似ている(近い)?
• どのくらい似ていない(遠い)?
• 数量にする・確率にする・・・応用数学
確率的な考え方
確率的な考え方
• 今、黒と白のボールが入った袋がありました。
ボールは全部で2個あり、黒・白のうちわけは
不明です。黒いボールが入っている個数を予
想してください。
• まず、予想してみてください。
確率的な考え方
• 今、黒と白のボールが入った袋がありました。
ボールは全部で2個あり、黒・白のうちわけは
不明です。黒いボールが入っている個数を予
想してください。
• まず、予想してみてください。
• 袋から1個を取り出したら、それが白いボールだと、小
学1年生の女の子が教えてくれました。2個のうち黒い
ボールは、0個、1個、2個のどれだと「賭け」ますか?
確率的な考え方
• 今、黒と白のボールが入った袋がありました。
ボールは全部で2個あり、黒・白のうちわけは
不明です。黒いボールが入っている個数を予
想してください。
• まず、予想してみてください。
• 袋から1個を取り出したら、それが白いボールだと、小
学1年生の女の子が教えてくれました。2個のうち黒い
ボールは、0個、1個、2個のどれだと「賭け」ますか?
• 袋から1個出しては戻して、を繰り返したところ、〇〇
〇 と3回続けて白ボールが出たとのことです。さて、
どうしますか?
確率的な考え方
• 今、黒と白のボールが入った袋がありました。ボー
ルは全部で2個あり、黒・白のうちわけは不明です。
黒いボールが入っている個数を予想してください。
• まず、予想してみてください。
• 袋から1個を取り出したら、それが白いボールだと、小学1年生の
女の子が教えてくれました。2個のうち黒いボールは、0個、1個、
2個のどれだと「賭け」ますか?
• 袋から1個出しては戻して、を繰り返したところ、〇〇〇 と3回続
けて白ボールが出たとのことです。さて、どうしますか?
• 〇〇〇● となりました。さて、どうします?
確率的な考え方
• 今、黒と白のボールが入った袋がありました。ボー
ルは全部で2個あり、黒・白のうちわけは不明です。
黒いボールが入っている個数を予想してください。
• まず、予想してみてください。
• 袋から1個を取り出したら、それが白いボールだと、小学1年生の
女の子が教えてくれました。2個のうち黒いボールは、0個、1個、
2個のどれだと「賭け」ますか?
• 袋から1個出しては戻して、を繰り返したところ、〇〇〇 と3回続
けて白ボールが出たとのことです。さて、どうしますか?
• 〇〇〇● となりました。さて、どうします?
• 〇〇〇●〇〇〇〇〇〇〇 となりました。さて、どうします?
確率的な考え方
• 今、黒と白のボールが入った袋がありました。ボー
ルは全部で2個あり、黒・白のうちわけは不明です。
黒いボールが入っている個数を予想してください。
• まず、予想してみてください。
• 袋から1個を取り出したら、それが白いボールだと、小学1年生の
女の子が教えてくれました。2個のうち黒いボールは、0個、1個、
2個のどれだと「賭け」ますか?
• 袋から1個出しては戻して、を繰り返したところ、〇〇〇 と3回続
けて白ボールが出たとのことです。さて、どうしますか?
• 〇〇〇● となりました。さて、どうします?
• 〇〇〇●〇〇〇〇〇〇〇 となりました。さて、どうします?
• 〇〇〇●〇●〇〇●〇〇 だったら、どうでしょうか?
トチオトメ●
サチノカ〇
確率的な考え方
• 今、2種類のイチゴが入った袋がありました。
イチゴは全部で2個あり、トチオトメ●とサチノ
カ〇です。トチオトメとサチノカのうちわけは不
明です。トチオトメが入っている個数を予想し
てください。
• まず、予想してみてください。
トチオトメ●
サチノカ〇
確率的な考え方
• 今、2種類のイチゴが入った袋がありました。
イチゴは全部で2個あり、トチオトメ●とサチノ
カ〇です。トチオトメとサチノカのうちわけは不
明です。トチオトメが入っている個数を予想し
てください。
• まず、予想してみてください。
• 袋から1個を取り出したら、それがサチノカ〇だったと
のことでした。2個のうちトチオトメ●は、0個、1個、2
個のどれだと「賭け」ますか?
トチオトメ●
サチノカ〇
確率的な考え方
• 今、2種類のイチゴが入った袋がありました。イチゴ
は全部で2個あり、トチオトメ●とサチノカ〇です。ト
チオトメとサチノカのうちわけは不明です。トチオトメ
が入っている個数を予想してください。
• まず、予想してみてください。
• 袋から1個を取り出したら、それがサチノカ〇だったとのことでした。
2個のうちトチオトメ●は、0個、1個、2個のどれだと「賭け」ます
か?
• 袋から1個出しては戻して、を繰り返したところ、〇〇〇 と3回続
けてサチノカ〇が出たとのことでした。さて、どうしますか?
トチオトメ●
サチノカ〇
確率的な考え方
• 今、2種類のイチゴが入った袋がありました。イチゴ
は全部で2個あり、トチオトメ●とサチノカ〇です。ト
チオトメとサチノカのうちわけは不明です。トチオトメ
が入っている個数を予想してください。
• まず、予想してみてください。
• 袋から1個を取り出したら、それがサチノカ〇だったとのことでした。
2個のうちトチオトメ●は、0個、1個、2個のどれだと「賭け」ます
か?
• 袋から1個出しては戻して、を繰り返したところ、〇〇〇 と3回続
けてサチノカ〇が出たとのことでした。さて、どうしますか?
• 〇〇〇● となりました。さて、どうします?
トチオトメ●
サチノカ〇
確率的な考え方
• 今、2種類のイチゴが入った袋がありました。イチゴ
は全部で2個あり、トチオトメ●とサチノカ〇です。ト
チオトメとサチノカのうちわけは不明です。トチオトメ
が入っている個数を予想してください。
• まず、予想してみてください。
• 袋から1個を取り出したら、それがサチノカ〇だったとのことでした。
2個のうちトチオトメ●は、0個、1個、2個のどれだと「賭け」ます
か?
• 袋から1個出しては戻して、を繰り返したところ、〇〇〇 と3回続
けてサチノカ〇が出たとのことでした。さて、どうしますか?
• 〇〇〇● となりました。さて、どうします?
• 〇〇〇●〇〇〇〇〇〇〇 となりました。さて、どうします?
トチオトメ●
サチノカ〇
確率的な考え方
• 今、2種類のイチゴが入った袋がありました。イチゴ
は全部で2個あり、トチオトメ●とサチノカ〇です。ト
チオトメとサチノカのうちわけは不明です。トチオトメ
が入っている個数を予想してください。
• まず、予想してみてください。
• 袋から1個を取り出したら、それがサチノカ〇だったとのことでした。
2個のうちトチオトメ●は、0個、1個、2個のどれだと「賭け」ます
か?
• 袋から1個出しては戻して、を繰り返したところ、〇〇〇 と3回続
けてサチノカ〇が出たとのことでした。さて、どうしますか?
• 〇〇〇● となりました。さて、どうします?
• 〇〇〇●〇〇〇〇〇〇〇 となりました。さて、どうします?
• 〇〇〇●〇●〇〇●〇〇 だったら、どうでしょうか?
トチオトメ●
サチノカ〇
確率的な考え方
• 今、2種類のイチゴが入った袋がありました。イチゴは全部で
2個あり、トチオトメ●とサチノカ〇です。トチオトメとサチノカ
のうちわけは不明です。トチオトメが入っている個数を予想し
てください。
• まず、予想してみてください。
• 袋から1個を取り出したら、それがサチノカ〇だったとのことでした。2個
のうちトチオトメ●は、0個、1個、2個のどれだと「賭け」ますか?
• 袋から1個出しては戻して、を繰り返したところ、〇〇〇 と3回続けてサ
チノカ〇が出たとのことでした。さて、どうしますか?
• 〇〇〇● となりました。さて、どうします?
• 〇〇〇●〇〇〇〇〇〇〇 となりました。さて、どうします?
• 〇〇〇●〇●〇〇●〇〇 だったら、どうでしょうか?
• トチオトメとサチノカのどちらを取り出したのかを教えてくれる人が、栃木
県のイチゴ栽培農家の方だったら、何かかわるでしょうか?
•
確率的な考え方
– 今、黒と白のボールが入った袋がありました。
ボールは全部で1000個あり、黒・白のうちわけ
は不明です。黒いボールと白いボールが500個
ずつ入っているか、数に違いがあるかを知りた
いとしたら、どうしますか?
•
確率的な考え方
– 今、黒と白のボールが入った袋がありました。
ボールは全部で1000個あり、黒・白のうちわけ
は不明です。黒いボールと白いボールが500個
ずつ入っているか、数に違いがあるかを知りた
いとしたら、どうしますか?
1. 全部数える
•
確率的な考え方
– 今、黒と白のボールが入った袋がありました。
ボールは全部で1000個あり、黒・白のうちわけ
は不明です。黒いボールと白いボールが500個
ずつ入っているか、数に違いがあるかを知りた
いとしたら、どうしますか?
1. 全部数える
2. どちらかが501個になるまで数える
•
確率的な考え方
– 今、黒と白のボールが入った袋がありました。
ボールは全部で1000個あり、黒・白のうちわけ
は不明です。黒いボールと白いボールが500個
ずつ入っているか、数に違いがあるかを知りた
いとしたら、どうしますか?
1. 全部数える
2. どちらかが501個になるまで数える
3. 一部を抜き取って数える
•
確率的な考え方
– 今、黒と白のボールが入った袋がありました。
ボールは全部で1000個あり、黒・白のうちわけ
は不明です。黒いボールと白いボールが500個
ずつ入っているか、数に違いがあるかを知りた
いとしたら、どうしますか?
1. 全部数える
2. どちらかが501個になるまで数える
3. 一部を抜き取って数える
– ・・・不確かなことしか言えない
•
確率的な考え方
– 今、黒と白のボールが入った袋がありました。
ボールは全部で1000個あり、黒・白のうちわけ
は不明です。黒いボールと白いボールが500個
ずつ入っているか、数に違いがあるかを知りた
いとしたら、どうしますか?
1. 全部数える
2. どちらかが501個になるまで数える
3. 一部を抜き取って数える
– ・・・不確かなことしか言えない
– ・・・不確かなりに、信じられればそれでよい
•
確率的な考え方
–
今、黒と白のボールが入った袋がありました。ボールは
全部で1000個あり、黒・白のうちわけは不明です。黒い
ボールと白いボールが500個ずつ入っているか、数に
違いがあるかを知りたいとしたら、どうしますか?
1. 全部数える
2. どちらかが501個になるまで数える
3. 一部を抜き取って数える
–
–
・・・不確かなことしか言えない
・・・不確かなりに、信じられればそれでよい
» 不確かなりに信じるための条件は何?
•
確率的な考え方
–
今、黒と白のボールが入った袋がありました。ボールは
全部で1000個あり、黒・白のうちわけは不明です。黒い
ボールと白いボールが500個ずつ入っているか、数に
違いがあるかを知りたいとしたら、どうしますか?
1. 全部数える
2. どちらかが501個になるまで数える
3. 一部を抜き取って数える
–
–
–
・・・不確かなことしか言えない
・・・不確かなりに、信じられればそれでよい
» 不確かなりに信じるための条件は何?
全部で1,000,000個だったら・・・
珍しいとは?
形質(疾患)
1マーカーでの関連解析
マーカー
形質とマーカーとに強い関連がある
1マーカーでの関連解析
形質(疾患)
マーカー
形質とマーカーとに強い関連がある
多マーカーでの関連解析
形質(疾患)
マーカー2つ
形質と第1マーカーとに強い関連がある
多マーカーでの関連解析
形質(疾患)
マーカー
形質と第1マーカーとに強い関連がある?
多マーカーでの関連解析
形質(疾患)
マーカー
形質と第1マーカーとに強い関連がある
???????
マルチプルテスティング問題
多マーカーでの関連解析
多マーカーでの関連解析
←同じ→
多マーカーでの関連解析
多マーカーでの関連解析
多マーカーでの関連解析
どのマーカーとは言わないが
マーカーと形質には関係がある
マーカー同士は
独立である
多マーカーでの関連解析
どのマーカーとは言わないが
マーカーと形質には関係がある
マーカー同士は独立でない
相互に近いマーカーでは個人のジェノタイプが似ている
マーカー同士は
独立である
→連鎖不平衡にある
→本当のマルチプルテスティング問題
多マーカーでの関連解析
←同じ→
多マーカーでの関連解析
多マーカーでの関連解析
どのマーカーとは
言わないが
マーカーと形質に
は関係がある
マーカー同士は独立で
ない
相互に近いマーカーで
は個人のジェノタイプ
が似ている
→連鎖不平衡に
ある
多マーカーでの関連解析
どのマーカーとは
言わないが
多マーカーでの関連解析
マーカーと形質に
は関係がある
マーカー同士は独
立でない
個人のジェノタイ
マーカー同士は独立で
ない
プが似ているので
はなく、集団のジェ
ノタイプが似ている
相互に近いマーカーで
は個人のジェノタイプ
が似ている
→連鎖不平衡に
ある
→集団の遺伝
的バックグラ
ウンドが異なる
集団構造化
問題
コンピュータとの対話
アルゴリズム
• 天道虫パズル