哈代溫伯格平衡定律適用范圍及使用方法

1、For pers onal use only in study and research; not for commercial use哈代溫伯格平衡定律適用范圍及使用方法應(yīng)用遺傳平衡定律求基因頻率或基因型頻率往往比較簡便，但遺傳平衡定律的適用范圍及應(yīng)用方法，可能還存在著一些疑問，所以這里作一個大致的總結(jié)。1 適用范圍遺傳平衡在自然狀態(tài)下是無法達到的，但在一個足夠大的種群中，如果個體間是自由交配的且沒有明顯的自然選擇話，我們往往近似地看作符合遺傳平衡。如人類種群、果蠅種群等比較大的群體中，一些單基因性狀的遺傳是可以應(yīng)用遺傳平衡定律的。如題：某地區(qū)每10000人中有一個白化病患者，求該地區(qū)一對正

2、常夫婦生下一個白化病小孩的幾率。 該題就必須應(yīng)用遺傳平衡公式，否則無法求解。解答過程如下：由題意可知白化病的基因型頻率aa=qA2=0.0001，得q=0.01，則p=0.99 AA的基因型頻率pA2=0.9801,Aa的基因型頻率2pq=0.0198正常夫婦中是攜帶者概率為：2pq/( pA2+2pq)=2/101則后代為aa的概率為：2/101 2/101 X1/4=1/10201。解畢。此外，一些不符合遺傳平衡的種群，在經(jīng)過一代的自由交配后即可達到遺傳平衡，此時也可應(yīng)用遺傳平衡定律來求后代的基因型頻率。例如：某種群中AA個體占20%,Aa個體占40%,aa個體占40%,aa個體不能進行交

3、配，其它個體可自由交配，求下一代個體中各基因型的比例。此題中親代個體明顯不符合遺傳平衡，所以大家往往選擇直接求解。那樣需要分析四種交配方式再進行歸納綜合(AA與Aa的雌雄個體自由交配有四種組合方式)，顯得比較繁瑣。其實本題也可應(yīng)用遺傳平衡定律，解答及理由如下：在AA與Aa個體中兩種基因頻率是確定的，A=2/3,a=1/3經(jīng)過一代的自由交配后子代即可達到遺傳平衡，則AA=4/9,Aa=4/9,aa=1/9。解畢。2.復(fù)等位基因遺傳中的應(yīng)用遺傳平衡定律在2個等位基因的遺傳題目中的應(yīng)用也許大家早已熟練掌握，所以不作詳細分析，下面分析在復(fù)等位基因遺傳中，如何應(yīng)用遺傳平衡公式。先看一個例題：人的ABO血

4、型決定于3個等位基因IA、IB、i,經(jīng)調(diào)查某地區(qū)A血型有450人，B血型有130人，AB型有60人，0血型有360人，求各基因及基因型頻率。此題也需應(yīng)用遺傳平衡定律，不過在有3個等位基因時，公式如下：設(shè)IA=p,IB=q,i=r,則IAIA+IBIB+ii+IAIB+ IAi+IBi =pA2+qA2+A2+2pq+2pr+2qr=1由題不難得出：人2=0.36,則r=0.6,IBIB+ IBi +ii= qA2+2qr+人2=(q+r)人2=0.49，貝U q=0.1故p=1-q-r=0.3,各基因型頻率也就不難算出了。且由該例題我們可以推導(dǎo)有n個等位基因時，其公式就是(p+q+r+n)人2

5、=1的展開式。3.伴性遺傳中的應(yīng)用遺傳平衡定律在復(fù)等位基因遺傳中的應(yīng)用普通生物學(xué)中已有論述，所以也是簡單帶過，本文重點要討論的是在伴性遺傳中如何應(yīng)用遺傳平衡定律的公式。也還是先看例題：一果蠅種群，每2500只果蠅中有一只白眼果蠅，求該種群中白眼基因的頻率。此題的難點在于果蠅白眼(與其相對性狀紅眼)是伴性遺傳，其等位基因位于X染色體上， 雌果 蠅與雄果蠅的基因型頻率不一致，無法直接應(yīng)用遺傳平衡公式。所以很多師生要么束手無策,要么分別假設(shè)只有雌蠅或只有雄蠅的情況下進行計算（這當(dāng)然是不可能的），還有些教師甚至懷疑該題根本就是一錯題。其實本題仍是應(yīng)用遺傳平衡定律，不過要稍做調(diào)整：設(shè)白眼基因頻率Xb=q

6、，紅眼基因頻率XB=p,果蠅雌雄性別比應(yīng)為1:1，雄蠅中，XBY:XbY=p:q, 貝U XBY=p/2,XbY=q/2雌 蠅中，XBXB:XBXb:XbXb=pA2:2pq:qA2，則XBXB= pA2/2 ,XBXb =pq ,XbXb = qA2/2由題可知q/2+ qA2/2=1/2500,解得q=0.0007993?？赡軙腥藨岩稍摴降恼_性，我們不妨來驗證一下。遺傳平衡的意思是無論繁殖多少代，各種基因型的頻率是永遠不變的，我們只需計算隨機交配時下一代的各種基因型頻率是否與親代相同即可檢驗。按照我們的假設(shè)，親代雄蠅中XBY:XbY=p:q,雌蠅中，XBXB:XBXb:XbXb=pA

7、2:2pq:qA2，它們 隨機交配的方式與后代基因型及概率如下：XBY=pA3/2+pA2q/2+pA2q/2+pqA2/2=p/2XbY= qA3/2+qA2p/2+qA2p/2+qpA2/2=q/2XBXB=卩人3/2+ pA2q/2=卩人2/2XBXb=pA2q/2+ qA2p/2+ pA2q/2+ qA2p/2=pqXbXb= qA3/2+ qA2p/2=f2l2可見子代與親代中各基因型頻率完全相同，由此可證關(guān)于伴性遺傳的遺傳平衡公式是正確的。 |化遠離大陸的某袍爲(wèi)v,每萬人中有500名殉性纖綠色出者,哪該島人群中，每萬人屮右女性攜帯若的數(shù)旱為（假設(shè)禺女比例為）1. 1 ooo B.

8、950 C, 9008（）0稱析:該關(guān)人群為一口然人群，符合嗆迪-渦們格定律。由于紅綠:色片屬于彳卞性進傳*求性染色怵上 的基岡頻率和甚因塑頻率吋J哉將男女分開考慮“花 男性屮”由于Y染色處上沒有相闖的斗內(nèi)療在麗術(shù)- 男性的基因型頻率等于相應(yīng)的基區(qū)頻率， 即X呷的 毘岡熨頻率等于?C的莖因頻率.X超的羞UJ型顧率帑于劉的用因頻率祥已知男女比例為口在1萬人 屮W 500名謝紅録鈍盲叮知在更性屮沿Y的基因頻率則 P 的基因頻率_1協(xié)用|的基因 頻宇T-1096=90% ；血女牲中5由于男性的X只能來 自女性、所出女性產(chǎn)主V/ld T的比例就是刃性的東 病率川卩切半沖r的耳岡額率與女性中一 2的曲閃

9、頻 率桓專。 在女性中哈迪一陽伯格定癢用數(shù)學(xué)方現(xiàn)式町 求總為（x +卅） 臥叱怦 T *其中女性攜帝著XKXh的基兇唧頻率為2xJ0%x9O%-i8%J方人屮 育女他總?cè)藬?shù)為5 000.故女忤攜帶者的數(shù)瑩為5 000 x1秤*二900仔【例2巣人血印為AB型，兇乍禍急湍篩人4000mL血，由于血庫暫時峽AB型血， 已知ABO血型系統(tǒng)山3個復(fù)等位羞因F丁和i決定某工廠現(xiàn)冇400名健 康工人，綽調(diào)査發(fā)現(xiàn)1W）人為A MJ44人為0吃,試 推測該丁廠冇AB剛丄人多少名？如果每人均符洽獻 鹿條代，毎人猷血200 n】L請預(yù)測能否逋過獻血挽敕 此人？ 解析：人的ABO血型是由圮徐位棊因決定的，51熱也符

10、合哈迪一汕伯格定扒 但公（下線第55貝）應(yīng)作相應(yīng)地調(diào)整設(shè)I1的基因按率為P,lh的琳閔 頻率溝q、i的基兇頻率為r,則有公式:（p均+=p訃 于伸十2兇+2+勿 T。梵屮,A型（1少?。┑念l率予3 2/“、R型（卩叭再啲頻率才十切、AB熨T9的頻率二/g、O型（ii）的頻率匸巴由于O和血肖J44人、得入 器，則乂A型和O型血的總頻書為”+如心故山+宀堀 說“g備嚴(yán) 1QO=壽尸5加1-齋-命土齋嗣電血的 頻率為 切二2x需x ； =島推測AB型血的人數(shù) 為400 X100=24人， 2 mLx24=4800nil.,4800 4000,預(yù)計能夠通過獻血挽救此入。以下無正文僅供個人用于學(xué)習(xí)、研究

11、；不得用于商業(yè)用途For personal use only in study and research; not for commercial use.Nur fur den pers?nlichen fur Studien, Forschung, omlmerziellen Zwecken verwendet werden.Pour l etude et la recherche uniquementades fins personnelles; pasades fins commerciales.TO員BKOgA.nrogeHKO TOpMenob3ymrnflCH6yHeHu uac egoB u HHuefigoHM以下無正文僅供個人用于學(xué)習(xí)、研究；不得用于商業(yè)用途For personal use only in study and research; not for commercial use.Nur fur den pers?nlichen fur Studien, Forschung, zu kommerziellen Zwecken erwendet werden.Pour l etude et la recherche uniqueme