影响遗传平衡定律的因素及典例
遗传平衡定律计算公式(二)
遗传平衡定律计算公式(二)遗传平衡定律计算公式什么是遗传平衡定律？遗传平衡定律是遗传学中的一个重要原理，描述了一个基因在种群中的频率受到自然选择、突变、迁移、随机性等因素的影响的变化情况。
遗传平衡定律计算公式遗传平衡定律有多种计算公式，以下是常见的几种公式及其解释：Hardy-Weinberg平衡公式Hardy-Weinberg平衡公式是遗传平衡定律中最基本的公式之一，适用于基因座只有两个等位基因的情况。
公式： p^2 + 2pq + q^2 = 1其中，p代表等位基因A的频率，q代表等位基因a的频率。
p2表示AA基因型的频率，2pq表示Aa基因型的频率，q2表示aa基因型的频率。
等式右边的1表示了所有基因型的频率之和为1。
举例：假设在一个种群中，某基因座有两个等位基因A和a，A的频率为，a的频率为。
代入Hardy-Weinberg平衡公式进行计算： ^2 + 2 * * + ^2 = + + = 1Wright公式Wright公式是适用于基因座有多个等位基因的情况。
Wright公式描述了等位基因在种群中的频率变化与自然选择的关系。
公式： pi = pi-1 + mi - ri其中，pi代表等位基因i的频率，pi-1代表等位基因i-1的频率，mi代表等位基因i的突变速率，ri代表等位基因i的选择速率。
举例：在一个群体中，某基因座有3个等位基因A、B和C，分别的频率分别为、和。
假设在一个世代中，突变速率为，选择速率为。
代入Wright公式进行计算： pA = + - = pB = + - = pC = + - = Fisher公式Fisher公式是用来计算种群基因型频率的公式，通过该公式可以推导出Hardy-Weinberg平衡公式。
公式： p^2 = h^2 + h 2pq = 2fh q^2 = f^2 + h其中，p代表等位基因A的频率，q代表等位基因a的频率。
h代表杂合子频率，f代表基因型频率。
遗传平衡定律的内容(一)
遗传平衡定律的内容(一)遗传平衡定律什么是遗传平衡定律？•遗传平衡定律是指在一定条件下，基因频率在一个种群中会趋于稳定的现象。
•这个定律是由哈代在1908年提出的，也被称为哈代定律。
遗传平衡定律的假设条件•定期交配：种群内的个体之间进行交配的概率是相等的。
•大种群规模：种群中的个体数量非常多，从而排除由于遗传漂变而引起的频率波动。
•随机配对：个体之间的配对是随机进行的，不存在亲缘关系等限制。
•无突变：基因没有发生突变的情况。
遗传平衡定律的三种模型1.Hardy-Weinberg定律：–描述了在没有外界干扰的情况下，一个基因座上的基因频率在遗传平衡的状态下保持不变。
–其方程为p^2 + 2pq + q^2 = 1，其中p和q分别代表两种等位基因的频率。
2.Muller–Hardy定律：–描述了在非随机配子选择因素的情况下，导致基因频率发生变化。
–是Hardy-Weinberg定律的扩展，引入了适应度的概念。
3.似然保持定律：–描述了在一定条件下的倾向性交配和无选择的情况下，基因频率也会趋于稳定。
–是Hardy-Weinberg定律假设条件的扩展和放宽。
遗传平衡定律的意义和应用•揭示了种群遗传变异和演化的规律。
•为遗传学和进化生物学的研究提供了基本框架。
•它在进行遗传性疾病的风险评估、基因频率分析、亲子鉴定等方面有广泛的应用。
•也为生物多样性保护和种群遗传管理提供了理论基础。
总结•遗传平衡定律是描述种群遗传频率稳定的定律，基于一系列假设条件。
•它有三个经典模型，包括Hardy-Weinberg定律、Muller-Hardy 定律和似然保持定律。
•遗传平衡定律对于研究遗传学、进化生物学以及应用于疾病风险评估等领域具有重要意义。
遗传平衡定律及其计算例析
遗传平衡定律及其计算例析一、遗传平衡定律遗传平衡定律，也称哈代—温伯格定律(即Hardy-Weinberg定律),是英国Hardy和德国Weinberg分别于1908年和1909年独立证明的.主要内容是：在一定条件下，群体的基因频率和基因型频率在一代又一代的繁殖传代中保持不变。
这条件是:（1)在一个很大的群体；(2)随机婚配而非选择性婚配;（3)没有自然选择；(4）没有突变发生;（5）没有大规模迁移。
假设在一个理想的群体中，某基因位点上的两个等位基因 Y和y，若基因Y的频率为 p，基因y的频率为q，则p＋q=1，基因型YY的频率为p2,基因型yy的频率为 q2，基因型Yy的频率为2pq，且p2＋2pq＋q2 = 1.二、计算例析【例1】已知白化病的发病率为1/10000，求白化病致病基因频率和携带者基因型频率分别为多少？【解析】白化病为常染色体上的隐性遗传病，患者为致病基因的纯合子，白化病aa的频率q2=1/10000，则致病基因a的频率q＝＝1/100；基因A的频率p=1-q=1-1/100=99/100，故携带者的基因型频率为2pq=2×99/100×1/100=198/10000≈1/50.【答案】致病基因频率为1/100；携带者基因型频率1/50。
【例2】ABO血型系统由同源染色体相同位点上I A、I B、ｉ三个复等位基因控制的.通过调查一个由4000人组成的某群体，A型血1800人，B型血520人，AB型血240人，O型血1440人,求I A、I B和i这些等位基因的频率分别为多少？【解析】根据遗传平衡定律知：I A＋I B＋i=1，即(I A＋I B＋i）2=12，可得到:I A I A＋2I A i＋2I B I B ＋2I Bｉ＋2I A I B＋ii =1，上式中A型血（I A I A+2I A i )1800人，B型血（I B I B+2I Bｉ）520人,AB型血（2I A I B）240人，O型血（ii）1440人，又由于该群体总人数为4000人,所以O型血基因型频率 ii =1440/4000，即i2 =1440/4000，得基因i的频率i=12/20=3/5，而A型血基因型频率I A I A+2I A i=1800/4000,.把i=3/5代入可得基因I A的频率I A=3/10，从而基因I B的频率I B=1—3/5-3/10=1/10。
群体的遗传平衡
♀♂ （A）p
（A）p AA（p2）
a（q） Aa（pq）
（a）q Aa（pq） aa（q2）
可见，亲代配子的随机结合，将组成子代合子的基因型组 成，其频率为： p2（AA）、2pq（Aa）、q2（aa）
可写成 ：p2（AA）+ 2pq（Aa） + q2（aa）= 1 这即一对等位基因的哈迪-温伯格定律公式。 子代将向下一代提供的配子中A、a的频率分别为： A：p′=p2 +1/2（2pq）=p2 +pq=p（p+q）=p a：q′=q2 +1/2（2pq）=q2 +pq=q（p+q）=q
可见，A仍然是p，a仍然是q，而且将这咱频率 在所有世代中传下去，这就是遗传平衡。
基因型频率的恒定
基因频率代代相传，保持恒定，基因型由基因决定， 故基因型频率同样代代相传，保持恒定。 由A、a一对基因共组成三种基因型，亲代的三种基 因型AA、Aa、aa随机交配后，后代基因型频率为：
♂ ♀
（AA）P
第一节 基因频率和基因型频率
基因频率和基因型频率的概念 基因频率和基因型频率的关系
一、基因频率和基因型频率的概念
群体(population)：群体一词在不同领域有不
同含义，生态学领域所指的群体是一特定区域内 生物个体数的总和。可由同物种个体组成，也可 由两个或两个以上物种个体组成。遗传学领域的 群体概念：指在自然条件下，彼此间有交配可能 的有性繁殖个体群，必须是同种的个体，彼此具 有共同的基因库。在这样的群体中其等位基因的 活动符合孟德尔遗传，故又称孟德尔氏群体，简 称孟氏群体。
遗传平衡定律 遗传平衡定律的扩展
遗传平衡定律
哈迪-温伯格定律编辑遗传平衡定律即哈迪-温伯格定律。
哈迪-温伯格定律的主要内容是指：在理想状态下，各等位基因的频率和等位基因的基因型频率在遗传中是稳定不变的，即保持着基因平衡。
中文名哈迪-温伯格定律外文名Hardy－Weinberg Law别称遗传平衡定律学科生物学/生态学/遗传学目录1概述2满足条件3适用范围4意义1概述编辑此时各基因频率和各基因型频率存在如下等式关系并且保持不变：当等位基因只有一对（Aa）时，设基因A的频率为p，基因a的频率为q，则A+a=p+q=1，AA+Aa+aa=p2+2pq+q2=1 。
哈代-温伯格平衡定律（Hardy-Weinberg equilibrium）对于一个大且随机交配的种群，基因频率和基因型频率在没有迁移、突变和选择的条件下会保持不变。
2满足条件编辑①种群足够大；②种群个体间的交配是随机的；③没有突变产生；④没有新基因加入；⑤没有自然选择。
3适用范围编辑遗传平衡在自然状态下是无法达到的，但在一个足够大的种群中，如果个体间是自由交配的且没有明显的自然选择话，我们往往近似地看作符合遗传平衡。
如人类种群、果蝇种群等比较大的群体中，一些单基因性状的遗传是可以应用遗传平衡定律的。
如题：某地区每10000人中有一个白化病患者，求该地区一对正常夫妇生下一个白化病小孩的几率。
该题就必须应用遗传平衡公式，否则无法求解。
解答过程如下：由题意可知白化病的基因型频率aa=q2=0.0001，得q=0.01，则p=0.99 ，AA的基因型频率p2=0.9801，Aa的基因型频率2pq=0.0198 ，正常夫妇中是携带者概率为：2pq/( p2+2pq)=2/101 ，则后代为aa的概率为：2/101×2/101×1/4=1/10201。
解毕。
此外，一些不符合遗传平衡的种群，在经过一代的自由交配后即可达到遗传平衡，此时也可应用遗传平衡定律来求后代的基因型频率。
例如：某种群中AA 个体占20%，Aa个体占40%，aa个体占40%，aa个体不能进行交配，其它个体可自由交配，求下一代个体中各基因型的比例。
遗传平衡定律
遗传学实验遗传平衡定律（设计性实验）系院班级：化生系09级生物技术2班指导老师：李天星老师姓名: 罗昌新20091052257孙雪婷2001052258 时间：2011年12月24日专业班级：09生物技术2班学号：20091052257 姓名：罗昌新同组人：孙雪婷实验日期：2011年12月11日室温：21.7℃大气压：83.4KPa实验序号：十二实验名称：遗传平衡定律（设计性实验）一.目的1.掌握Hardy-Weinberg定律的原理；2.以果蝇的各性状来分析并验证Hardy-Weinberg定律；3.理解和验证分离定律；4. 掌握果蝇的杂交技术；5.记录交配结果和掌握统计处理的方法。
二.原理1.要验证遗传平衡定律首先要熟悉种群的概念群体遗传学所研究的群体并不是许多个体的简单集合，而是一种特定的孟德尔群体(Mendelian population)，即一群相互交配的个体，其基因的传递是遵循孟德尔定律的。
在群体遗传学中，将群体中所有个体共有的全部基因称为一个基因库(gene pool)。
因此一个孟德尔群体是一群能够相互繁殖的个体，它们享有一个共同的基因库。
在有性繁殖的生物中，一个物种就是一个最大的孟德尔群体，在某一区域孟德尔群体中所产生的突变只能在种之间扩散，而不会越过种的界线进行转移，这也是生物学上“种”概念(biological species concept)的基础，它不同于分类学上的“种”概念(typological species concept)，后者主要是以形态学上的相似性如形态、解剖结构等为基础的。
另外，分布于同一地区同一个物种的个体间是可以进行基因的自由交流的，即可以认为组成了单一的孟德尔群体，但是，由于某种自然的或人为的限制条件妨碍其中个体间基因的自由交流，使它们各自保持着各自不同的基因库，这时就会有同一地区共存几个孟德尔群体的情况。
对于无性繁殖生物的群体则是指由共同亲本来源的个体的集合。
在遗传平衡定律应用中注意的几个问题
214生物技术世界BIOTECHWORLD1 什么是遗传平衡定律遗传平衡定律即哈迪-魏伯格定律,是应用数学方法探讨群体中基因频率变化所得出的结论,表达式:(p+q)2=1=p 2+2pq+q 2,即在一定条件下,群体的基因频率和基因型频率在一代一代繁殖传代中保持不变。
条件:(1)在一个很大的群体;(2)随机婚配而非选择性婚配;(3)没有自然选择;(4) 没有突变发生;(5)没有大规模迁移。
2 遗传平衡定律应用技巧(1)在解释遗传平衡定律时要全面详细,不然学生会一知半解,不能得心应手。
遗传平衡定律即:假设在一个理想的群体中,某个基因位上的两个等位基因A和a,基因频率A=p,基因频率a=q,p+q=1按数学原理(p+q)2=1。
二项式展开p 2+2pq+q 2=1亲代配子随机结合(自由结合)产生后代情况如下表1:表1中子代基因型频率组成:p 2+2pq+q 2=1。
这里基因型AA的频率为p 2,基因型aa的频率为q 2,基因型Aa的频率为2pq。
AA:Aa:aa=p 2:2pq:q 2。
子一代向下一代提供的配子中两种基因频率分别是:A=p 2+1/2(2pq)=p 2+pq=p(p+q)=p a=q 2+1/2(2pq)=q2+pq=q(p+q)=q由此可见,子代基因A的频率仍然是p,基因a的频率仍然是q,而且将以这种频率在所有世代传递下去,这就是遗传平衡。
结过这样的讲解学生就会全面、深刻了解了在解决问题时就得心应手。
另外还要特别注意的是使用条件,学生在做题时往往只注意公式,忽略了条件:很大的群体、随机交配、没有选择、没有突变、没有大迁移。
(2)应用时注意数字的含义及应用,在计算某一种群中杂合子的基因型频率时,一定要注意Aa=2pq,2(没有区分雌雄配子)是代表后代基因型出现的几率,是不能少的。
例如:已知白化病的发病率为1/20000,求携带者频率。
白化病为常隐遗传病,患者为致病基因的纯合子,因此:发病率(aa)=q 2=1/20000 a=q=0.007A=p=1－q=0.993,携带者频率(Aa)=2pq=2×0.993×0.007=0.0139,但有些学生则误算成0.993× 0.007=0.007。
微专题突破 遗传平衡定律及其应用(整理版带答案辅导用)
微专题突破遗传平衡定律及其应用一、遗传平衡定律1、遗传平衡定是指在理想状态下，各等位基因的频率和等位基因的基因型频率在遗传中是稳定不变的，即保持着基因平衡。
也称“哈代——温伯格定律”（或“哈德——温伯格定律”或“哈迪-温伯格定律”）。
2、符合条件:3、遗传平衡定律的推导包括三个步骤：①从亲本到所产生的配子；②从配子的结合到子一代(或合子)的基因型；③从子一代(或合子)的基因型到子代的基因频率。
典例1、在一个兔种群中，有一半的兔体内有白色脂肪，基因型为YY，另一半的兔体内有黄色脂肪，基因型为yy。
那二、遗传平衡定律的应用举例（1）遗传平衡定律在常染色体遗传中的应用典例2：某植物种群中AA基因型个体占30%，aa型个体占20%，Aa型个体占50%，种群个体之间进行自由传粉，求产生的子代中AA和aa个体所占的比例。
变式1：在一个植物种群中，AA个体占1/4，Aa个体占1/2，aa个体占1/4，aa个体在幼苗阶段死亡，种群个体自由交配产生子代，求后代成熟植株中AA和aa个体所占的比例。
变式2：在欧洲人群中，每2500人就有1人患囊性纤维变性，这是一种常染色体遗传病。
如果一对健康的夫妇生有一个患病的儿子，该女子离婚后又与另一健康男子再婚，求婚后他们生一患病男孩的概率。
（2）遗传平衡定律在复等位基因遗传中的应用例4：人的ABO 血型决定于3个等位基因I A 、I B 、i ，经调查某地区A 血型有450人，B 血型有130人，AB 型有60人，O 血型有360人，求各基因及基因型频率。
（3）遗传平衡定律在伴性遗传中的应用例5：在某海岛上，每10000人中有500名男性患红绿色盲，则该岛上的人群中，女性携带者的数量为每10000人中有（设男女性比为1:1）多少人。
变式1：已知男性中红绿色盲发病率为7%。
人群中一对表现型正常的夫妇生育色盲孩子的概率为A 、7/214B 、 1/4C 、651/20000D 、 1/8变式2：某果蝇种群，每2500只果蝇中有一只白眼果蝇，求该种群中白眼基因的频率。
群体遗传结构及群体平衡定律的例子
裙体遗传结构及裙体平衡定律的例子裙体遗传结构指的是在自然界中，由各种生物个体所组成的一个裙体，它们之间通过基因的传递和变异来维持其种裙的结构和稳定性。
而裙体平衡定律是指在一个裙体中，通过自然选择和遗传漂变等因素的影响，裙体中各种性状的频率保持稳定。
在生物学研究中，裙体遗传结构及裙体平衡定律都是非常重要的概念，它们对于理解生物种裙的演化过程和遗传变异的产生都有着重要的作用。
下面将通过几个例子来详细介绍裙体遗传结构及裙体平衡定律的相关内容。
1. 鸟类裙体遗传结构的例子在一个岛屿上生活着一种特定的鸟类，由于岛屿的地理环境和资源分配的特殊性，这种鸟类被分成了两个亚种。
而这两个亚种在外貌、食性和习性等方面都有着一定的差异。
这时，我们可以观察到不同亚种之间的基因频率有所差异，这就是鸟类裙体遗传结构的一个例子。
通过对这两个亚种的基因型和表型进行研究，可以更加深入地理解鸟类裙体的遗传结构及其演化过程。
2. 植物种裙平衡定律的例子一种植物在生长过程中，可能会受到各种环境因素的影响，例如温度、湿度、土壤等。
假设某地区种植着同一种植物，然而由于地理位置的差异，不同种裙中这种植物的某一性状的频率可能会有所不同。
然而，经过一定时间的演化过程，这种植物的各种性状频率在整个种裙中开始趋于稳定，这就是植物种裙平衡定律的一个例子。
3. 动物裙体遗传结构的例子在一片森林中生活着一种特定的食草动物，它们的种裙中分布着不同颜色毛皮的个体。
通过对这种动物的个体基因型和表型进行研究，发现不同颜色毛皮的个体所携带的基因频率有所不同，这就是动物裙体遗传结构的例子。
而在自然选择的作用下，一些颜色毛皮的个体更适应环境，逐渐占据了种裙的主导地位。
通过以上几个例子的介绍，我们可以更加清楚地了解裙体遗传结构及裙体平衡定律的概念和相关内容。
这也反映了生物种裙在自然环境中的遗传演化过程和稳定状态。
希望通过对裙体遗传结构及裙体平衡定律的研究，可以更好地保护和管理生物资源，促进生物多样性的持续发展。
哈代温伯格平衡定律
基本概念哈代-温伯格平衡定律（Hardy-Weinberg equilibrium）对于一个大且随机交配的种群，基因频率和基因型频率在没有迁移、突变和选择的条件下会保持不变。
遗传平衡定律也称哈迪—温伯格定律，其主要内容是指：在理想状态下，各等位基因的频率和等位基因的基因型频率在遗传中是稳定不变的，即保持着基因平衡。
该理想状态要满足5个条件：①种群足够大；②种群中个体间可以随机交配；③没有突变发生；④没有新基因加入；⑤没有自然选择。
此时各基因频率和各基因型频率存在如下等式关系并且保持不变：设A=p，a=q，则A+a=p+q=1，AA+Aa+aa=p^2+2pq+q^2=1哈迪-温伯格（Hardy-Weinberg）法则是群体遗传中最重要的原理，它解释了繁殖如何影响群体的基因和基因型频率。
这个法则是用Hardy,G.H (英国数学家) 和Weinberg，W.（德国医生）两位学者的姓来命名的，他们于同一年（1908年）各自发现了这一法则。
他们提出在一个不发生突变、迁移和选择的无限大的相互交配的群体中，基因频率和基因型频率将逐代保持不变。
哈迪-温伯格定律可分为3个部分：第一部分是假设：在一个无穷大的随机交配的群体中，没有进化的压力（突变、迁移和自然选择）；第二部分是基因频率逐代不变；第三部分：随机交配一代以后基因型频率将保持平衡：p2表示AA的基因型的频率，2pq表示Aa基因型的频率q2表示aa基因型的频率。
其中p是A基因的频率；q是a基因的频率。
基因型频率之和应等于1，即p2 + 2pq + q2 = 1这个定律简而言之：在没有进化影响下当基因一代一代传递时，群体的基因频率和基因型频率将保持不变。
前提：理想群体哈迪-温伯格定律的第一部分是前题，或者假设这些条件存在时此定律才适用。
实际上这些条件是不可能存在的，所以具备这些条件的群体称之为“理想群体”。
首先，定律指出这个群体是无穷大的，若一个群体的大小有限，可能导致基因频率和预期的比例随机发生偏差。
遗传平衡定律的意义
遗传平衡定律的意义摘要：1.遗传平衡定律的定义和适用条件2.遗传平衡定律在生物学研究中的重要性3.影响遗传平衡的因素及其作用4.遗传平衡定律在实际应用中的案例5.总结：遗传平衡定律的意义及对未来研究的启示正文：遗传平衡定律，最早由英国数学家哈迪和德国医学家温伯格于1908年提出，是一个研究群体遗传结构及其变化规律的重要理论。
该定律为生物进化机制的研究提供了理论基础，尤其是在种内进化机制方面具有重要意义。
遗传平衡定律的适用条件主要包括：种群足够大、随机交配、没有突变、没有迁移、没有选择和遗传漂变。
在这个条件下，遗传平衡定律揭示了基因频率和基因型频率之间的关系，即dp2，h2pq，rq2。
遗传平衡定律在生物学研究中具有重要意义。
首先，它为我们提供了一个理论框架，使我们能够预测和分析群体基因频率的变化。
其次，通过遗传平衡定律，我们可以了解基因型频率在随机交配大群体中的分布规律。
这对于遗传病的防控和育种工作具有重要参考价值。
然而，在现实生活中，遗传平衡定律受到许多因素的影响，例如突变、选择、迁移和遗传漂变等。
这些因素会使遗传平衡定律不再严格成立，但在大多数情况下，遗传平衡定律仍然可以为我们提供较为可靠的预测。
在实际应用中，遗传平衡定律可以帮助我们分析遗传病的传播规律，为遗传病的防控提供理论依据。
此外，遗传平衡定律还可以应用于生物多样性保护、农业育种等领域。
总之，遗传平衡定律是生物学领域的一个重要理论，它为我们研究生物进化机制、遗传病防控和育种工作提供了有力工具。
随着科学技术的不断发展，遗传平衡定律在未来的研究中将发挥越来越重要的作用，可能会引领新的研究热点和突破。
遗传平衡定律
实验十二遗传平衡定律一、目的1、通过实验进一步理解Hardy-Weinberg定律的原理；2、以果蝇为模式生物，人工模拟选择对基因频率和基因型频率改变的影响。
3、以果蝇为模式生物，人工模拟选择基因频率和基因型频率的影响。
二、原理Hardy-Weinberg定律是群体遗传学中的基本定律又称遗传平衡定律，该定律于1908年由英国数学家G. H. Hardy和德国医生W. Weinberg共同建立的。
它的基本含义是指在一个大的随机交配的群体中，在无突变、无任何表式的选择、无迁入迁出、无遗传漂变的情况下，群体中的基因频率和基因型频率可以世代相传不发生变化，并且基因型频率是由基因频率决定的。
推导过程包括3个主要步骤：1）从亲本到其产生的配子；2）从配子结合到产生合子的基因型；3）从合子基因型到子代的基因频率。
a2 + 2pg + q2= 1是在一对等位基因的情况下的遗传平衡公式。
是假定影响基因频率的因素不存在的情况下进行的。
实际上，自然界的条件千变万化，任何一个群体都在不同程度上受到各种影响群体平衡因素的干扰，而使群体遗传结构不断变化。
研究这些因素对群体遗传组成的作用，具有十分重要的理论与实践意义，这不仅在于解释生物进化的原因，而且还因为在育种过程中，实际上是通过运用这些因素来改变群体遗传组成，而育出符合人类需要的新品种群体。
所以从这个角度看，可以认为，所谓育种无非是人为地运用各种影响群体平衡的因素，以控制群体遗传组成的发展方向，从而获得优良品种的过程。
影响群体平衡的主要因素包括：突变、选择、迁移、遗传漂移和交配系统。
突变：基因突变(mutation)对于群体遗传组成的改变具有两个重要的作用：首先，基因突变本身就改变了基因频率，是改变群体遗传结构的力量。
例如，当基因A突变为a时，群体中A基因的频率就减少，而a基因的频率就增加；其次，基因突变是新等位基因的直接来源，从而导致群体内遗传变异的增加，并为自然选择和物种进化提供物质基础。
“一题多变”巧记遗传平衡定律影响因素
2016年第48期（总第312期）N英国剑桥大学数学家哈代和德国医生温伯格分别在1908年和1909年发现了这样的规律：在一个大的随机交配的种群里，基因频率和基因型频率在没有迁移、突变、选择的情况下，世代相传不发生变化。
这就是遗传平衡定律，也称哈迪—温伯格定律。
一、浙科版生物必修二对影响因素分析第一个因素是突变。
假定基因A突变为基因a，就会使基因A频率变小，基因a频率增大。
第二个因素是基因迁移。
随着某些个体单向的迁出或迁入，种群将会获得或丢失一些等位基因，于是种群的基因频率发生一些变动。
第三个因素是遗传漂变。
在一个比较小的种群中，一起偶然的事件往往可以引起种群基因频率发生较大的变化。
第四个因素是非随机交配。
种群内雌雄个体相互交配往往不是随机的，或者说，种群中所有雄性个体和所有的雌性个体交配的机会并不是相等的。
第五个因素是自然选择。
假如，在一定条件下，不同基因型控制的表现型对个体的生存和生殖有着不同的影响和作用（有利的或不利的），那么，某些基因型将比其他基因型有更多个体能存活到性成熟，并成功地进行繁殖。
教材内容缺乏影响因素彼此间的联系，不利于学生的全面掌握。
二、“一题多变”的串联式分析1.母题构建———掌握计算基因频率的方法假设某生物种群全部有基因型为AA的个体组成，个体总数为100个。
此时，A的基因频率为1，a的基因频率为0。
2.变式子题①———遗传平衡定律影响因素之突变假设某生物种群全部有基因型为AA的个体组成，个体总数为100个。
现某个体基因突变为Aa，则突变后A的基因频率为（99×2+1×1）/200=0.995，a的基因频率为（1×1）/200=0.005。
基因突变的实质是产生新的基因，这就会使产生新基因的基因频率从无到有的质的变化。
可见突变会对种群的基因频率产生影响，影响遗传平衡定律。
而这里的突变主要是指基因突变，染色体畸变在一定程度上也会影响基因频率，如染色体判断的重复导致部分基因数量增多。
Hardy-Weinberg遗传平衡定律的检验
无限大
群体大小无限，个体 间相互交配。
定律的推导过程
01
利用概率论中的二项式定理和组合数学中的排列组合知识，通过配子的随机结 合，推导出基因型频率和基因频率的关系。
02
根据推导结果，得出在满足假设条件的情况下，群体中的基因型频率将保持不 变，即符合遗传平衡定律。
03
通过以上三个方面的介绍，我们可以了解到Hardy-Weinberg遗传平衡定律的 原理包括基础概念、定律的假设条件以及定律的推导过程。这些内容为我们进 一步理解和应用遗传平衡定律提供了重要的理论基础。
分子生物学方法
分子生物学方法是通过直接检测 基因序列或基因变异位点来检验
Hardy-Weinberg平衡。
可以利用DNA测序、限制性片 段长度多态性（RFLP）、单核 苷酸多态性（SNP）等技术来检
测基因变异位点。
分子生物学方法准确度高，但需 要较高的技术水平和昂贵的设备。
04 实际应用案例
人类遗传学中的应用
数学表达
设p和q分别为某基因A和a的频率，则有：p^2 + 2pq + q^2 = 1。这表示AA、Aa和aa三种基因型 的频率分别为p^2、2pq和q^2。
02 Hardy-Weinberg遗传 平衡定律的原理
基础概念
遗传平衡定律
指在理想条件下，群体中基因频率和基因型频率在遗 传中保持不变，即基因的随机组合能保持稳定。
基因频率
指某一群体中某一基因占该群体所有等位基因的比例。
基因型频率
指某一群体中某一特定基因型的个体占群体总数的比 例。
定律的假设条件
随机结合
基因的配子结合是随 机的，不受任何非随 机因素的影响。
无突变
在遗传平衡定律应用中注意的几个问题
在确定群体大小后，应采取随机取样策ห้องสมุดไป่ตู้来收集样本。 避免选择特定个体或群体，以确保样本的代表性。
随机交配与婚配选择
随机交配
在遗传平衡定律中，随机交配是一个重要的前提条件 。这意味着每个个体与其他个体交配的机会是相等的 ，不受其个体特征、性别或社会地位的影响。
婚配选择
虽然随机交配是遗传平衡定律的基础，但在现实生活 中，婚配选择可能会受到各种因素的影响，如社会习 俗、文化背景、经济条件等。这些因素可能影响个体 的交配机会和后代的选择。
疾病基因定位与遗传病预测
总结词
定位疾病基因，预测遗传病风险。
详细描述
应用遗传平衡定律可以帮助定位导致疾病 的基因，从而预测个体的遗传病风险。例 如，通过家系分析可以确定致病变异，然 后根据遗传平衡定律计算后代患病风险。
进化与生态学研究
总结词
揭示物种进化历程，解释生态适应机制。
详细描述
通过分析物种的遗传结构，可以了解物种的 进化历程和生态适应机制。例如，比较不同 物种的遗传差异，可以揭示物种间的亲缘关 系和进化历程；分析物种对环境的适应程度
模拟参数设置
模拟研究中的参数设置应该基 于实际的研究背景和数据特征 。参数设置越合理，模拟结果
越能反映实际情况。
模拟样本大小
模拟样本大小应该足够大，以增 加模拟结果的可靠性和稳定性。 同时，也需要考虑计算效率和资 源消耗等因素。
模拟结果分析
模拟结果的分析应该基于科学的统 计方法和严谨的逻辑推理。同时， 也需要考虑模拟样本的代表性和实 际数据的差异等因素。
在遗传平衡定律应用中注意 的几个问题
2023-11-05
目录
• 遗传平衡定律概述 • 遗传平衡定律的数学表达 • 遗传平衡定律在实践中的应用 • 应用遗传平衡定律需要注意的几个问题 • 遗传平衡定律的实验验证 • 遗传平衡定律在生物医学研究中的应用举例
简述遗传平衡定律的要点
简述遗传平衡定律的要点遗传平衡定律的内容包括：如果亲代与子代之间存在显性基因，那么每一对基因相互制约，使两代人中每一代人的数量都保持相等。
遗传平衡定律的内容包括：如果亲代与子代之间存在显性基因，那么每一对基因相互制约，使两代人中每一代人的数量都保持相等。
为了防止出现超额的表现型，往往让亲代与子代之间保持一定的比例关系。
如果这些遗传基因不能通过交换或重组而彼此相互交配，则将产生新的基因组合。
每一代人的基因组成总是由双亲的全部基因组成，所以新基因组合的数目总是相等的。
这种情况称为遗传平衡。
每一代人的基因组成总是由双亲的全部基因组成，所以新基因组合的数目总是相等的。
这种情况称为遗传平衡。
李嘉诚先生有一句话说得好：做人不要太自私，多替别人想一点，不但可以维护自己的利益，也可兼顾他人的利益。
在古代的神话传说中，普罗米修斯因为触犯天规而被锁在高加索山上，让他日夜忍受风吹雨打、大鹰啄食，但他却依然顽强地与天斗争，最后以牺牲自己的身体为代价，从太阳神那里盗来火种，解救了人类，而且带给人们无穷的智慧和知识。
从这个故事中，我感悟到：真正伟大的人就像这位普罗米修斯，用无私奉献的精神，为他人谋幸福。
同样，当今社会，社会分工越来越细化，于是便出现了人人羡慕的“专业”，例如，如果你是一名教师，你就会自豪于你所选择的职业，因为，你将培养更多的祖国栋梁；如果你是一名服务员，你同样可以自豪于你所选择的职业，因为你帮助更多的人解决了温饱问题。
只有正确认识自己，才会找到属于自己的人生坐标。
一个具有远大理想抱负的人，总会不断丰富充实自己，善于发掘自己的潜力，让自己真正成为自己心目中的英雄，并为此努力奋斗。
古语说：失败乃成功之母。
在生活的旅途中，当你满怀信心，奋力攀登时，它回馈给你的也许是志得意满、心旷神怡的快感；也许是脚趾刺破坚硬的石块，血流不止的苦恼；甚至是一筹莫展、裹足不前的惆怅……“一花独放不是春，百花齐放春满园”，个人的力量是渺小的，而群体的力量是巨大的，团结起来就会形成磅礴之势。
遗传平衡定律的应用
基因频率的应用安徽省颍上一中：张四龙关键词：遗传平衡定律基因频率应用摘要：在遗传学的解题和有关基因频率计算中，应用遗传平衡定律往往可以化难为易，有捷径可走，本文结合有关例题，分析遗传平衡的应用遗传平衡定律时应注意的几点问题。
1、遗传平衡定律在一个大群体中,如果交配是随机的，没有突变也没有任何自然选择的影响等，那么群体中3种基因型的频率如不是平衡的，只要一代就可以达到平衡,如果已经平衡，则可一代代保持下去，不发生变化。
1.1遗传平衡定律解读。
从定律内容可以看出,在应用遗传平衡定律时,应注意（1）群体个体之间应是可以随机交配，即不同基因型的个体都可以相互交配，不受其它外界因素限制。
所以若是自交生物,则不能应用平衡定律解题。
（2）在群体中基因频率要保持不变。
没有突变，没有自然选择，没有迁移，即基因频率没有变化。
1．2从实例中理解遗传平衡在我们高中生物学第七章《生物的进化》中，有例题：从某个种群体中随机抽出100个个体，测知基因型为AA、Aa和aa的个体分别是：30、60和10个，求A和a的基因频率。
30个AA对应60个A60个Aa对应用60个A和60个a10个aa对应20aA=60＋60=120 a=60＋20=80A频率=120=60% a频率=40%若我们反过来，利用这个基因频率算出对应基因型的概率。
AA=60%×60%=36% Aa=2×60%×40%=48% Aa=40×40=16%所以100个个体中AA为36个、A为48个，为10个。
但与题已知的AA为30个、Aa为60个、aa 为10个。
这说明了题目给出的这个群是不平衡的。
但它们若随机交配一代后AA=36% 、Aa =48% 、aa=16%即可平衡，并且此比例能一代代的传递。
1．3伴性遗传中等位基因频率的计算在某种群中出现的比例叫做基因频率。
具体计算是将某基因除以其等位基因的总和：如上题A%=A/A+a=120/120+80=6%但要注意的是，在伴性遗传中，由于X与Y染色体之间没有等位基因，所以分母中不能是X和Y的总和。
14-第十四章-群体的遗传平衡总结
杂合体 18.2%
4. 假设在一果蝇群体中有数量相等的两种翅型，DD 为正常型，dd为残翅。它们连续5代自由交配，使子代群 体总数达1000只。此时群体中DD、Dd、dd的果蝇各是多 少？从第6代起，将残翅果蝇dd取出不让它繁殖，那么第8 代d基因的频率和D基因的频率各是多少？
1+q0
=
q0 1+2q0
则 经过n个世代后
qn =
q0 1+nq0
由于 qn =
q0 , 1+nq0
换算
1+nq0 =
q0 qn
n=
1﹣ 1 qn q0
例如 某群体开始时的隐性基因 a的 q0 =0.4,连续淘汰隐性个
体，要求基因频率减少到0.01,则其所需世代数为： n = 1/0.01+1/0.4 =100 – 2.5 = 97.5
五.
(p+q)2 = D+H+R 即 D=p2 H=2pq R=q2
再随机交配一次
M1 D1=0.6 H1=0.4 R1=0
则 p1=D1+1/2H1
=0.6+从0.2M=01→.8 M2 q1=0.2基因频率不变 随机交配一次
M3 D3= p2 2=0.64 H3=2 p2 q2= 0.32 R3= q2 2=0.04
平衡只需一次随机交配
二.遗传平衡定律的应用
三. 1. 测定一定的群体是否平衡状态
四.
(需要能从表型上区分杂合体和纯合体)
五. 例如： 上海中心血站调查1788位居民的MN血型
六.
M型
MN型 N型
总
计
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影响遗传平衡定律的因素及典例
01
遗传平衡定律概念
遗传平衡定律（Hardy-Weinberg equilivbrium）是英国数学家Godfrey Hardy 和德国医生Welhelm Weinberg于1908年各自独立提出的关于群体内基因频率和基因型频率变化的规律，所以又称为Hardy-Weinberg定律，它是群体遗传学中的一条基本定律。
1.遗传平衡定律的要点
（1）在随机交配的大群体中，如果没有影响基因频率变化的因素存在，则群体的基因频率可代代保持不变。
（2）在任何一个大群体内，不论上一代的基因型频率如何，只要经过一代随机交配，由一对位于常染色体上的基因所构成的基因型频率就达到平衡，只要基因频率不发生变化，以后每代都经过随机交配，这种平衡状态始终保持不变。
（3）在平衡状态下，子代基因型频率可根据亲代基因频率按下列二项展开式计算：
[p(A)+q(a)]2=p2(AA)+2pq(Aa)+q2(aa)。
符合上述条件的群体称为平衡群体，它所处的状态就是Hardy-Weinberg 平衡。
2.遗传平衡定律的生物学例证
满足群体遗传平衡的条件是有一个大的随机交配的群体。
而且没有任何其他因素的干扰，这显然是一个理想的群体。
在自然界中是否有接近这种平衡状态的群体呢？人类的MN血型就是一个很好的例证，因为人类的MN血型这一性状，满足了定律的前提条件：
（1）因为基因L M和L N是共显性，这个性状的基因型与表型是一致的，所以容易从表型来辨别不同的基因型；
（2）一般在婚配时对于这个性状是不加选择的，因此，它是符合随机交配原则的；
（3）人类的群体一般都很大，进行调查时，可以有充足的数据；
（4）L M和L N基因构成的三种基因型与适应性无关，具有同等的生活力，因此
在实际统计中，预期的和观察的基因型频率无差异。
02
影响基因频率改变的因素
遗传学上的Hardy－Weinberg定律和物理学、化学中的许多定律一样，描述的只是一种理想状态。
在自然界中，尤其人类社会中，不可能有无限大的随机婚配群体；而且无论是在自然状态下还是在人工饲养、栽培条件下，影响基因频率变化的因素，如突变、选择、迁移、遗传漂变和非随机交配，时时刻刻都存在着。
这些因素正是生物进化的促进因素。
其中突变和选择的作用更大。
1.突变对基因频率的影响
突变（mutation）是新等位基因的主要来源，也是遗传变异的主要动力，但如果没有其他因素（主要是选择因素）的存在，突变将不会对群体中的基因频率产生大的影响。
因为突变频率低和回复突变的发生。
假设在常染色体上有一对等位基因A和a，若A在长时间内不断突变为a，没有其它因素的干扰，最终这个群体中的A将全部消失，不复存在，为a所替代，这个群体最终将成为a的纯合群体。
这就是突变对遗传结构产生的压力，称为突变压（mutation pressure）。
但是，单向的突变是不多的，回复突变是经常存在的。
大多数基因的突变频率很低，然而生物进化的历程是无限的，通过选择累积起来的突变效应是很惊人的。
有些生物，如细菌，世代很短，在短时间内突变对基因频率的变化就会很显著。
2.选择对基因频率的影响
每一个基因都影响着生物体的生理生化特性和形态结构，而这些生理生化特性和形态结构又或多或少地影响个体的生活力或繁殖力。
所以，很多基因都要受到自然选择的作用。
比较适应环境的个体生育率高，可以留下较多的后代，这样下一代群体中这一类基因型及相关基因的频率就会增加；反之，生育率低的个体留下的后代较少，下一代中有关的基因频率就会降低。
因此，自然选择的结果总是使群体向着更加适应于环境的方向发展。
只有自然选择才能解释生物在适应性和结构上的合理性。
自然选择是进化的关键环节。
对于人类种植或饲养的物种来说，除了自然选择以外，还要受到人工选择
的作用。
3.遗传漂变
Hardy－Weinberg定律适用于大群体，只有在大群体内才能保证充分的随机交配。
若在小群体内，不能充分地进行随机交配，就可能使有些个体不能产生后代而使所携带的基因丢失。
有些个体产生较多的后裔，而使所携带的基因被固定。
这种由于群体较小和偶然事件所造成的基因频率的不确定性变化现象被称为遗传漂变（random genetic drift）。
或者说，非随机取样而引起的基因频率的改变称为遗传漂变。
在大群体中，不同基因型产生能育的后裔数也可能有变动，但对基因频率不会有明显的影响。
可是在小群体中，这种波动就会对基因频率产生相当大的影响。
遗传漂变的方向无法预测，随机波动可以使中性基因保存下来或者被淘汰掉。
如果群体很小，由于机会的关系，甚而有可能使某些不利的基因被保留下来，而使有利的基因被丢失。
像这样，由小群体和偶然事件而造成的基因频率的随机波动，就是遗传漂变。
4.迁移和非随机交配
群体间的个体或基因流动称为迁移（migration），这同样也是影响基因频率变化的一个因素。
Hardy-Weinberg平衡定律是以随机交配为前提的，即交配与雌雄基因型无关，而非人为地进行的，但在实际的生物群体中，这个条件常常达不到。
如人类结婚时，心理因素作用很大，身高、智力、宗教等因素都是导致非随机交配的因素。
最后需要指出的一点是，目前人类对野生动植物的乱捕乱杀，乱砍乱伐，其结果同样将影响Hardy-Weinberg平衡，导致生态环境的破坏，对人类的未来
生存是极为不利的。
03
典型试题解析
试题1：果蝇长翅(V)和残翅(v)由一对常染色体上的等位基因控制。
假定某果蝇种群有20 000只果蝇，其中残翅果蝇个体数量长期维持在4%。
若再向该种群中引入20 000只纯合长翅果蝇，在不考虑其他因素影响的前提下，关于纯合长翅果蝇引入后种群的叙述，错误的是（）
A．v基因频率降低了50%B．V基因频率增加了50%
C．杂合果蝇比例降低了50%D．残翅果蝇比例降低了50%
【解析】：因该果蝇种群长期保持vv的基因型频率为4%，由此算出v＝0.2，V＝0.8，进而计算出引入纯种长翅果蝇前，vv基因型的果蝇有0.04×20 000＝800(只)，Vv基因型的果蝇有2×0.2×0.8×20 000＝6 400(只)，VV基因型的果蝇有0.8×0.8×20 000＝12 800(只)。
引入后，v基因频率＝(800×2＋6 400)/(40 000×2)＝0.1，V基因频率＝1－0.1＝0.9，故A正确，B错误。
因Vv、vv基因型果蝇的数目不变，而该种群的总数增加一倍，所以Vv、vv的基因型频率降低50%，C、D正确。
【答案】：B
试题2：下列关于生物进化的叙述，正确的是( )
A．遗传漂变导致种群基因频率改变是自然选择的具体表现
B．在物种形成方式中，只有同地物种的形成需要经过隔离
C．可遗传的变异是进化性变化得以发生的前提条件
D．若种群达到遗传平衡，则种群中的等位基因频率均相等
【解析】：遗传漂变与自然选择是影响种群基因频率改变的两种因素，二者没有直接联系，A项错误；隔离是物种形成的必要条件，无论是同地还是异地，形成新物种都要经过（生殖）隔离，B项错误；可遗传的变异为生物进化提供原材料，也是生物发生进化性变化的前提条件，C项正确；若种群达到遗传平衡，则种群中的基因频率均可保持不变，D项错误。
【答案】：C。