2019年高考一輪復(fù)習(xí)生物知識(shí)點(diǎn)：遺傳平衡定律

　　（遺傳平衡定律）的適用范圍及其應(yīng)用剖析

　　在高中生物遺傳學(xué)內(nèi)容的學(xué)習(xí)中，同學(xué)們遇到概率計(jì)算題，望而生畏，其中不排除種群基因頻率和基因型頻率的計(jì)算。而對(duì)種群基因頻率的計(jì)算，很多情況都要用到哈代-溫伯格定律來(lái)進(jìn)行計(jì)算，但在應(yīng)用的過(guò)程中，同學(xué)們常將該定律的適用范圍混淆而得到不同的錯(cuò)誤結(jié)果。現(xiàn)將其應(yīng)用剖析如下：

　　首先，弄清遺傳平衡定律的定義。　遺傳平衡定律：在一定條件下，群體的基因頻率和基因型頻率在一代一代繁殖傳代中保持不變，即law of genetic eauilibriam。

　　其次，理解遺傳平衡定律的適用條件：（1）是一個(gè)很大的群體；（2）隨機(jī)婚配（或交配）而非選擇性婚配（交配）；（3）沒有自然選擇；（4） 沒有突變發(fā)生；（5）沒有大規(guī)模遷移。

　　種群的基因頻率能否保持穩(wěn)定呢？英國(guó)數(shù)學(xué)家哈代(G.H.Hardy,1877-1947)和德國(guó)醫(yī)生溫伯格(W.Weinberg,1862-1937)分別于1908年和1909年獨(dú)立證明,如果一個(gè)種群符合下列條件:1、種群是極大的；2、種群個(gè)體間的交配是隨機(jī)的,也就是說(shuō)種群中每一個(gè)個(gè)體與種群中其他個(gè)體的交配機(jī)會(huì)是相等的；3、沒有突變產(chǎn)生；4、種群之間不存在個(gè)體的遷移或基因交流；5、沒有自然選擇。那么,這個(gè)種群的基因頻率(包括基因型頻率)就可以一代代穩(wěn)定不變，保持平衡。這就是遺傳平衡定律,也稱哈代-溫伯格平衡。

　　第三、注意遺傳平衡定律的推導(dǎo)包括三個(gè)步驟:1.從親本到所產(chǎn)生的配子；2.從配子的結(jié)合到子一代(或合子)的基因型；3.從子一代(或合子)的基因型到子代的基因頻率。下面用一個(gè)例子來(lái)說(shuō)明。

　　在一個(gè)兔種群中,有一半的兔體內(nèi)有白色脂肪,基因型為YY,另一半的兔體內(nèi)有黃色脂肪,基因型為yy。那么,這個(gè)種群中的基因Y和基因y的頻率都是0.5。

　　在有性生殖過(guò)程中,在滿足上述五個(gè)條件的情況下,這個(gè)種群產(chǎn)生的具有Y和y基因的精子的比例是0.5:0.5,產(chǎn)生的具有Y和y基因的卵細(xì)胞的比例也是0.5:0.5。

　　因此,子一代中基因Y和基因y的頻率不變,仍然是0.5:0.5。如果繼續(xù)滿足上述五個(gè)條件,這個(gè)種群中基因Y和基因y的頻率將永遠(yuǎn)保持0.5:0.5,而基因型YY、Yy、yy的頻率也會(huì)一直保持0.25、0.5和0.25。

　　如果用p代表基因Y的頻率,q代表基因y的頻率。那么,遺傳平衡定律可以寫成:

　　(p+q)2=p2+2pq+q2=1

　　p2代表一個(gè)等位基因(如Y)純合子的頻率,q2代表另一個(gè)等位基因(如y)純合子的頻率,2pq代表雜合子(如Yy)的頻率。如果一種群達(dá)到了遺傳平衡,其基因型頻率應(yīng)當(dāng)符合YY：Yy：yy=p2：2pq：q2。

　　遺傳平衡所指的種群是理想的種群,在自然條件下,這樣的種群是不存在的。這也從反面說(shuō)明了在自然界中,種群的基因頻率遲早要發(fā)生變化,也就是說(shuō)種群的進(jìn)化是必然的。