2019年高考一轮复习生物知识点:遗传平衡定律
来源:网络资源 2018-10-27 11:27:13
(遗传平衡定律)的适用范围及其应用剖析
在高中生物遗传学内容的学习中,同学们遇到概率计算题,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,但在应用的过程中,同学们常将该定律的适用范围混淆而得到不同的错误结果。现将其应用剖析如下:
首先,弄清遗传平衡定律的定义。 遗传平衡定律: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,即law of genetic eauilibriam。
其次,理解遗传平衡定律的适用条件:(1)是一个很大的群体;(2)随机婚配(或交配)而非选择性婚配(交配);(3)没有自然选择;(4) 没有突变发生;(5)没有大规模迁移。
种群的基因频率能否保持稳定呢?英国数学家哈代(G.H.Hardy,1877-1947)和德国医生温伯格(W.Weinberg,1862-1937)分别于1908年和1909年独立证明,如果一个种群符合下列条件:1、种群是极大的;2、种群个体间的交配是随机的,也就是说种群中每一个个体与种群中其他个体的交配机会是相等的;3、没有突变产生;4、种群之间不存在个体的迁移或基因交流;5、没有自然选择。那么,这个种群的基因频率(包括基因型频率)就可以一代代稳定不变,保持平衡。这就是遗传平衡定律,也称哈代-温伯格平衡。
第三、注意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YY,另一半的兔体内有黄色脂肪,基因型为yy。那么,这个种群中的基因Y和基因y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Y和y基因的精子的比例是0.5:0.5,产生的具有Y和y基因的卵细胞的比例也是0.5:0.5。
因此,子一代中基因Y和基因y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Y和基因y的频率将永远保持0.5:0.5,而基因型YY、Yy、yy的频率也会一直保持0.25、0.5和0.25。
如果用p代表基因Y的频率,q代表基因y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Y)纯合子的频率,q2代表另一个等位基因(如y)纯合子的频率,2pq代表杂合子(如Yy)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YY:Yy:yy=p2:2pq:q2。
遗传平衡所指的种群是理想的种群,在自然条件下,这样的种群是不存在的。这也从反面说明了在自然界中,种群的基因频率迟早要发生变化,也就是说种群的进化是必然的。
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