群体达到遗传平衡状态的条件
影响遗传平衡定律的因素及典例

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。
2022级遗传学简答题

遗传学:1.什么是有丝分裂,简述有丝分裂的时期。
有丝分裂是一种复杂的生物学过程,是形成体细胞的分裂方式,其主要特点是细胞核内的染色质形成染色体,经复制成两份的染色体,有规律地平均分配到两个子细胞中去,因而分裂后形成地两个子细胞内,所含的染色体数目都与母细胞的相同。
一次完整的有丝分裂经历2个时期:分裂间期和分裂期。
2.什么是减数分裂,简述减数分裂的时期。
减数分裂是性细胞的一种特殊有丝分裂。
在分裂过程中,染色体复制一次,连续分裂两次,最终形成子细胞的染色体数目只有原来的母细胞的一半,因而这种分裂方式称为减数分裂。
减数分裂也分成分裂间期和分裂期,其中分裂期有两次分裂,称为第一次减数分裂和第二次减数分裂,每次减数分裂都可分成前、中、后、末四期。
3.简述减数分裂的遗传学意义(1)减数分裂是有性生殖生物形成配子的必经阶段,它保证了有性生殖的生物有可能世代保持染色体数目的恒定。
(2)同源染色体在前期I的偶线期至粗线期进行联会,使得非姊妹染色单体之间出现各种交换(基因连锁交换)。
(3)非姊妹染色单体之间的交换进一步造成父方和母方的遗传性状在配子中的重组。
4.分离定律的实质和验证方法实质:遗传因子在体细胞中成对存在,各自独立,其中一个来自父本雄性配子,另一个来自母本雌性配子。
在配子形成过程中,成对的遗传因子互相分开,分别进入到不同的配子中去,每一个配子仅包含成对遗传因子的一个。
验证方法:测交法、系谱分析法、配子鉴定法等。
5.自由组合定律的实质和验证方法实质:形成配子过程中,遗传因子在分离时各自独立,不同对遗传因子的组合是完全自由随机的。
不同类型的精子和卵子在形成合子时也是随机自由组合的。
验证方法:测交法、自交法、四分子分析法等。
6.简述分离定律的意义和应用从本质上阐明了控制生物性状的遗传物质是以自成单位的基因存在,且在遗传上具有高度的独立性。
从理论上阐明了遗传因子与性状之间的关系,说明了是遗传因子在上下代间的传递,而不是性状的直接传递。
遗传平衡定律的适用范围及应用剖析

遗传平衡定律的适⽤范围及应⽤剖析2019-10-29在⾼中⽣物遗传学内容的学习中,学⽣遇到概率计算题,望⽽⽣畏,其中不排除种群基因频率和基因型频率的计算.⽽对种群基因频率的计算,很多情况都要⽤到哈代-温伯格定律来进⾏计算.在应⽤的过程中,很多不清楚该定律的适⽤范围也就⽆法做到熟练应⽤.现将该定律的适⽤范围及应⽤剖析如下:⾸先,弄清楚该定律的适⽤范围.遗传平衡定律也称哈代-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.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.下⾯⽤⼀个例⼦来说明:在⼀个兔种群中,有⼀半的兔体内有⽩⾊脂肪,基因型为AA,另⼀半的兔体内有黄⾊脂肪,基因型为aa.那么,这个种群中的基因A和基因a的频率都是0.5.在有性⽣殖过程中,在满⾜上述五个条件的情况下,这个种群产⽣的具有A和a基因的精⼦的⽐例是0.5:0.5,产⽣的具有A和a基因的卵细胞的⽐例也是0.5:0.5.因此,⼦⼀代中基因A和基因a的频率不变,仍然是0.5:0.5.如果继续满⾜上述五个条件,这个种群中基因A和基因a的频率将永远保持0.5:0.5,⽽基因型AA、Aa、aa的频率也会⼀直保持0.25、0.5和0.25.所以对于满⾜以上五个条件的种群来说,如果⽤p代表基因A的频率,q代表基因a的频率.那么,遗传平衡定律可以写成:(p+q)2=p2+2pq+q2=1. p2代表⼀个等位基因(如A)纯合⼦的频率,q2代表另⼀个等位基因(如a)纯合⼦的频率,2pq代表杂合⼦(如Aa)的频率.如果⼀种群达到了遗传平衡,其基因型频率应当符合AA∶Aa∶aa=p2∶2pq∶q2.遗传平衡定律的应⽤主要体现在以下三个⽅⾯1.利⽤遗传平衡定律推导种群⾃由交配产⽣后代的类型及⽐例(1)若群体在⽣长繁殖中不存在选择,个体的⽣存能⼒、繁殖机会都相同要推导含有多种基因型的群体随机交配产⽣的后代,⼀般⽅法是从具体过程出发,先列出交配类型并计算每种类型的⽐例,然后分别推导⼦代,汇总后能得出后代⽐例.若从另⼀⾓度去考虑可以使思维更简捷,⾃由交配中配⼦随机结合符合遗传平衡的条件,即从亲代到⼦代基因频率不变,利⽤遗传平衡定律公式就可直接求出⼦代的⽐例.例1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个体分别占的⽐例为.解析已知亲代群体的基因型频率,可算出A基因频率p=30%+1/2×50%=55%,a基因频率q=20%+1/2×50%=45%,从亲本到⼦代基因频率不变,并通过随机交配达到遗传平衡,因此⼦代AA频率为p2=55%×55%=30.25%,aa频率为q2=45%×45%=20.25%.(2)若群体在⽣长或繁殖中存在选择,某种基因型个体被淘汰如果⾃然选择或⼈⼯选择淘汰了某种基因型个体,使其不能⽣存或繁殖,⽽选择后组成的亲本群体,它们的配⼦不再有淘汰且随机交配,则从亲本到⼦代的基因频率不变,在确定亲本的基因型种类及⽐例后仍可利⽤遗传平衡定律公式求⼦代⽐例.例2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个体所占⽐例为.解析群体中aa个体因死亡⽽不参与繁殖,亲本群体由AA和Aa两种基因型个体组成,AA型占1/3,Aa占2/3,该群体中A基因频率为2/3,a为1/3,雌、雄配⼦中A和a型都分别为2/3和1/3,配⼦随机结合,所以⼦代中AA频率=2/3×2/3=4/9,aa频率=1/3×1/3=1/9,Aa频率=2×1/3×2/3=4/9,⼜因aa型在幼苗期死亡,所以成熟植株中AA和Aa个体各占1/2.2.在常染⾊体遗传中的应⽤例3某⼈群中某常染⾊体显性遗传病的发病率为19%,⼀对夫妇中妻⼦患病,丈夫正常,他们所⽣的⼦⼥患该病的概率是().A.10/19B.9/19C.1/19D.1/2解析本题考查遗传病的知识,属于考纲理解层次.该遗传病的遗传⽅式是常染⾊体显性遗传,设致病基因为A.遗传病(AA或Aa)的发病率占19%,则正常(aa)的⽐例为81%,根据哈代-温伯格平衡定律,可知a的基因频率为0.9、A的基因频率为0.1,所以AA的基因型频率为0.01,Aa的基因型频率为0.18,故患者中AA占0.01/(0.01+0.18)=1/19、Aa占0.18/(0.01+0.18)=18/19,其与正常丈夫(aa)婚配,⽣⼀个患病⼦⼥(Aa)的概率为1/19+18/19×1/2=10/19. 故答案为A 变式训练在欧洲⼈群中,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,婚后他们⽣⼀患病男孩的概率是().A.1/25B.1/100C.1/200D.1/625解析从题中可知该病为常染⾊体隐性遗传.若致病基因⽤a表⽰,⼈群中患者aa基因型频率qq=1/2500,因此a基因频率q=1/50,A的基因频率q=1-1/50≈1,⼈群中携带者Aa的基因型频率2pq≈2q≈1/25.因此丈夫为携带者的概率约为1/25,⽽妻⼦⼀定为Aa,所以该夫妇⽣患病男孩的概率为1/25×1/4×1/2≈1/200.对于某些罕见常染⾊体隐性的遗传病,致病基因频率q很⼩,正常基因频率p≈1,所以携带者的基因型频率2pq≈2q,且携带者与患者的⽐例2pq/q2≈2/q,致病基因频率越低⽐值越⼤,即差不多所有隐性致病基因都处于杂合状态.⽤这些结论可推测致病基因在⼈群中存在的状况,估算随机⼈群中的患病率3.在伴性遗传中的应⽤例4⼈的⾊盲是X染⾊体上的隐性性遗传病.在⼈类群体中,男性中患⾊盲的概率约为8%,那么,在⼈类⾊盲基因的频率以及在⼥性中⾊盲的患病率各是多少?解析遗传平衡定律同样适⽤于伴性基因遗传平衡的计算.设⾊盲基因Xb的频率=q,正常基因XB的频率=p.已知⼈群中男性⾊盲概率为8%,由于男性个体Y染⾊体上⽆该等位基因,Xb 的基因频率与XbY的频率相同,故Xb的频率=8%,XB的频率=92%.因为男性中的X染⾊体均来⾃于⼥性,所以,男性中Xb的基因频率=⼈群中Xb的基因频率=⼥性中Xb的基因频率.因此,在⼥性群体中Xb的频率也为8%,XB的频率也为92%.由于在男性中、⼥性中XB、Xb的基因频率均相同,故在整个⼈群中Xb也为8%,XB的频率也为92%.在⼥性群体中,基因型的平衡情况是:p2(XBXB)+2pq(XBXb)+q2(XbXb)=1.这样在⼥性中⾊盲的患病率应为q2=8%×8%=0.0064.答案:在⼈类中⾊盲基因的频率是0.08,在⼥性中⾊盲的患病率是0.0064.XBXBXBXbXbXbXBYXbY在整个⼈群中1/2 p2pq1/2 q21/2p1/2q在男性群体中 p q在⼥性群体中 P2 2pq q2归纳总结在伴性遗传中,已知某基因型的频率,求其它基因型的频率时,则可运⽤:在雄性中基因频率就是基因型频率,在雌性中:有两条X染⾊体,其符合遗传平衡定律,即:(P+Q)2=P2+2PQ+Q2=1,P代表XB,Q代表Xb,P2代表XBXB,2PQ 代表XBXb,Q代表XbXb.例5在某海岛上,每⼀万⼈中有500名男⼦患红绿⾊盲,则该岛上的⼈群中,⼥性携带者的数量为每万⼈中有(设男⼥性⽐为1;1)().A.1000⼈B. 900⼈C.800⼈D.700⼈解析男性中Xb的基因频率等于XbY的频率,q=500/5000=10%,⼜因⼈群中XB、Xb的基因频率与男性中的相等,故⼈群中Xb 频率q为10%,XB频率p为90%,⽽⼈群中XBXb频率为pq=10%×90%=9%,总⼈数为⼀万,所以⼥性携带者⼈数为900.变式训练对欧洲某学校的学⽣进⾏遗传调查时发现,⾎友病患者占0.7%(男∶⼥=2∶1);⾎友病携带者占5%,那么,这个种群的Xh的频率是().A 2.97%B 0.7%C 3.96%D 3.2%解析分析各基因型的频率如下(男⼥性别⽐例为1∶1):男:XhY 1.4%/3XHY (50%-1.4%/3)⼥:XHXh(携带者)5%XhXh 0.7%/3XHXH (50%-5%-0.7%/3)由以上数据, Xh基因的总数是1.4%/3+5%+1.4%/3,因此,Xh的基因频率=(1.4%/3+5%+1.4%/3)/150%=3.96%.例6某常染⾊体隐性遗传病在⼈群中的发病率为1%,⾊盲在男性中的发病率为7%.现有⼀对表现型正常的夫妇,妻⼦为该常染⾊体遗传病致病基因和⾊盲致病基因携带者,那么他们所⽣⼩孩同时患两种遗传病的概率是().A.1/88B.1/22C.7/2200D.3/800解析设该常染⾊体隐性遗传病的隐性基因为a,⼈群中其基因频率为q,显性基因为A,其基因频率为p.该群体平衡,aa基因型频率=1/100,则q=1/10,p=9/10,Aa基因型频率=2pq=18/100,AA的基因型频率为p2=81/100,⼈群中Aa的概率为18/100,那么正常⼈群中Aa的概率为Aa/AA+Aa=(18/100)/(18/100)+(81/100)=18/99,丈夫表现正常,则他是Aa的概率是18/99,于是,(18/89)AaXBY×AaXBXb,后代同时患2种遗传病的概率为18/89×18/89×1/4×1/4=1/88.4.若基因是常染⾊体上的复等位基因以决定⼈ABO⾎型的复等位基因IA、IB、i为例.设基因IA的频率为p, IB的频率为q, i的频率为r.不同基因型配⼦的⽐例等于相应基因的频率,因此精⼦中IA型、IB型和i型配⼦的⽐例分别为p、q和r,卵细胞中三种类型的⽐例也分别为p、q和r.精⼦与卵细胞随机结合,可求出⼦代的基因型频率:IAIA为p2,IAi为2pr,即A型为p2+2pr;IBIB为q2,IBi为2qr,即B型为q2+2qr;O 型ii为r2;AB型IAIB为2pq.例7通过抽样调查发现⾎型频率:A型⾎(IAIA,IAi)的频率=0.45;B型⾎(IBIB,IBi)的频率=0.13;AB型⾎(IAIB)的频率=0.06;O型⾎(ii)=0.36.试计算 IA、IB、i的基因频率.解析设IA、IB、i的基因频率分别为p、q和 r.根据以上公式可知:O型⾎的基因型频率=r2=0.36;A型⾎的基因型频率=p2+2pr=0.45;B型⾎的基因频率=q2+2qr=0.13;AB型⾎的基因型频率=2pq=0.06.解⽅程即可得出IA的基因频率为0.3,IB的基因频率为0.1,i的基因频率为0.6.(收稿⽇期:2014-02-03)注:本⽂为⽹友上传,不代表本站观点,与本站⽴场⽆关。
群体的遗传平衡

雌性
基因型
频率
AA(XAXA)
p2
雄性
基因型
频率
A(XA)
p
Aa(XAXa)
2pq
a(Xa)
q
aa(XaXa)
q2
第三节
影响Hardy-Weinberg平衡的因素
突变 选择 遗传漂变迁移 非随机交配
一、突变
基因突变对于群体遗传结构有两个重要的作用。第一,它供
给自然选择的原始材料,没有突变,选择即无从发生作用;第二,
遗传平衡定律 遗传平衡定律的扩展
一、遗传平衡(哈迪-温伯格)定律
指在一个大的随机交配的群体内,在 没有突变、迁移和选择的条件下,基因频率 和基因型频率世代相传不发生变化,并且基 因型频率由基因频率决定。即具有恒定基因 和基因型频率的群体称为哈迪-温伯格平衡 群体。
aa(q2)
基因频率的恒定
基因频率(gene frequency):群体中某一等位基因占
其同一基因座位(locus)全部等位基因的比率
同一座位所有基因频率之和等于1
基因型频率(genotype frequency):群体中某一基
因型个体占群体总数的比率
同一座位所有基因型频率之和等于1
二、基因频率和基因型频率的关系
(Aa)H
(aa)Q
(AA)P
P2
PH
PQ
(Aa)H
PH
H2
HQ
(aa)Q
PQ
HQ
Q2
类型
其后代基因型及频率可归纳成表
频率
AA
Aa
AA×AA AA×Aa Aa×Aa Aa×aa AA×aa aa×aa
P2 2PH H2 2HQ 2PQ
影响遗传平衡的因素

突变率以每代中每一百万个基因中发生突变 的次数表示(n×10-6/基因/代)
设一对等位基因A和a,A的频率为p,a的频率为q,A 突变为a的突变率为u,a突变为A的突变率为v。
因此:每代中由A突变为a的数量 = pu = (1-q)u
由a突变为A的数量 = qv
当 pu = qvFra bibliotekA和a的基因频率保持不变,群体处于遗传平衡
对于某些AR遗传病,杂合子与正常纯合子 比较,表现出适合度增加,称为杂合子优势。
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三、小群体
在一个小的隔离群体中,由于所生育的子女数 目少,可导致等位基因的频率产生相当大的随机 波动,称为随机遗传漂变。
小群体可以是由于政治、宗教或地理原因从一 个大群体中分离出来。
由于某种因素使小群体中某些隐性突变基因携 带者在逐代传递中该基因的频率高于原来的整个 群体,或者某等位基因不传递而消失,仅有另一 等位基因,这种机制称为随机遗传漂变。
pu > qv
a的基因频率增加
pu < qv
A的基因频率增加
1
在一个群体中,若(1-q)u=qv,其基因频率将 保持不变,维持了遗传平衡状态。即: (1-q) u=qv u=qu=qv u=qu+qv u=q(u+v) q=μ/u+v p=v/u+v 在此情况下,突变频率完全由u和v 来决定。 突变有时导致一个基因功能的丧失或变化。
11
四、迁移和基因流
随着群体迁移,两个群体混合并相互婚配, 新的等位基因进入另一群体,将导致基因频率的改 变,这种等位基因跨越种族或地界的渐进混合称为 基因流。
例如:B型血
等位基因起源于亚洲,逐渐向西流动,因此B型 血的等位基因在亚洲频率高,跨越欧洲逐步降低。
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就是指:在理想状态下,各等位基因的频率与等位基因的基因型频率在遗传中就是稳定不变的,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1概述2满足条件3适用范围4意义概述编辑此时各基因频率与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,基因频率与基因型频率在没有迁移、突变与选择的条件下会保持不变。
满足条件编辑①种群足够大;②种群个体间的交配就是随机的;③没有突变产生;④没有新基因加入;⑤没有自然选择。
适用范围编辑遗传平衡在自然状态下就是无法达到的,但在一个足够大的种群中,如果个体间就是自由交配的且没有明显的自然选择话,我们往往近似地瞧作符合遗传平衡。
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就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 ,正常夫妇中就是携带者概率为: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。
10 群体遗传学基础 - 第二节 群体的平衡定律

群体遗传学基础第二节群体的平衡定律(Hardy-Weinberg Law)一、概念⏹群体:是一个两性繁殖的孟德尔群体。
即群体中所有个体共有一个“基因库”(gene pool)。
⏹随机交配:群体中每个个体都有同样的机会和另一性别的任何一个个体交配。
⏹平衡:上下代基因频率和基因型频率保持稳定。
平衡定律:在一个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,则群体的基因频率和基因型频率代代保持稳定。
平衡群体需符合的条件✓是无限大的有性繁殖群体;✓随机交配;✓无突变、迁移、遗传漂变等作用;✓无任何形式的自然选择和人工选择。
遗传平衡定律的要点在随机交配的大群体中,若无其它因素的影响,群体的基因频率一代一代传下去,始终保持不变。
在任何一个大群体内,无论其基因频率如何,只要经过一代随机交配,一对常染色体上的基因所构成的基因型频率就达到平衡状态,若无其它因素的影响,一代一代随机交配下去,这种平衡保持不变。
在平衡状态下,基因频率与基因型频率之间的关系为:D=p2,H=2pq,R=q2。
或者说满足D=p2、H=2pq、R=q2条件的群体就是平衡群体。
二、常染色体上基因平衡的到达1. 从亲本到所产生的配子(一对等位基因为例)表7-2 群体中起始的基因型和基因频率———————————————————基因型基因AA Aa aa A a ———————————————————频率D0 H0R0p0q0______________________________________2. 随机交配产生下一代时配子的结合表7-3起始群体中亲本配子的结合并产生子1代————————————————————雄性配子A (p 0) a (q 0)————————————————————A (p 0) AA (p 02) Aa (p 0q 0)雌性配子a (q 0) Aa (p 0q 0) aa (q 02)__________________________________________子1代的基因型频率AA:D1=p2Aa:H1=2pqaa:R1=q23. 从子一代的基因型到子代的基因频率A :p 1= D 1+ 1/2 H 1= p 02+p 0q 0= p 0(p 0+q 0)= p 0a :q 1= R 1+1/2 H 1= q 02+p 0q 0= q 0(q 0+p 0)= q 子1代的基因频率以后代代保持稳定p1=p0q1=q0 p2=p0q2=q0 . . . . . . p n=p0q n=q0所以,AA、Aa、aa三种基因型的频率分别为p2, 2pq, q2时,群体达到平衡。
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。
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群体达到遗传平衡状态的条件
群体达到遗传平衡状态是指在一定条件下,一个群体的基因频率不发生变化,因此也不发生进化。
这种状态通常需要满足以下条件:
1. 大群体:群体必须足够大,以减少随机突变和偶然性事件对基因频率的影响。
大群体还可以减少遗传漂变的影响,从而保持基因频率的稳定性。
2. 随机交配:随机交配是指群体中的个体在繁殖时没有选择配偶的倾向,也没有任何性别选择的偏好。
这可以保持基因频率的稳定性。
3. 无自然选择:自然选择是指群体中的个体在环境中适应性不同,会有不同的生存和繁殖机会,进而影响基因频率的变化。
因此,群体达到遗传平衡状态的条件之一是无自然选择。
4. 无基因流动:基因流动是指个体之间的基因交换,包括移民和交配。
当群体中不存在基因流动时,基因频率不会受到外来基因的影响,从而保持稳定。
综上所述,一个群体要达到遗传平衡状态,需要满足以上四个条件。
这种状态在自然界中很少出现,因为环境和遗传变异是不断变化的,而人类通过选择繁殖和人工干预等方式,也很难达到完全遗传平衡。
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