哈代溫伯格平衡定律適用范圍及使用方法

1、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=q2=0

2、.0001，得q=0.01，則p=0.99 AA的基因型頻率p2=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/( p2+2pq)=2/101 則后代為aa的概率為：2/101×2/101×1/4=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

3、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(xì)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

4、人，O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 =p2+q2+r2+2pq+2pr+2qr=1 由題不難得出：r2=0.36，則r=0.6， IBIB+ IBi +ii= q2+2qr +r2=（q+r）2=0.49，則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）2=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

5、，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，紅眼基因頻率XB=p， 果蠅雌雄性別比應(yīng)為11，雄蠅中，XBYXbY=pq，則XBY

6、=p/2，XbY=q/2 雌蠅中，XBXBXBXbXbXb=p22pqq2，則XBXB= p2/2，XBXb =pq ，XbXb = q2/2 由題可知q/2+ q2/2=1/2500，解得q=0.0007993。 可能會有人懷疑該公式的正確性，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(yuǎn)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XBYXbY=pq，雌蠅中，XBXBXBXbXbXb=p22pqq2，它們隨機交配的方式與后代基因型及概率如下： XBY=p3/2+p2q/2+p2q/2+pq2/2=p/2 XbY= q3/2+q2p/2+q2p/2+qp2/2=q/2 XBXB= p3/2+ p2q/2= p2/2 XBXb