哈迪温伯格定律

概述

哈迪-温伯格定律(Hardy－Weinberg Law)也称遗传平衡定律，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。

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

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

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。此题中亲代个体明显不符合遗传平衡，所以大家往往选择直接求解。那样需要分析四种交配方式再进行归纳综合（AA与Aa的雌雄个体自由交配有四种组合方式），显得比较繁琐。其实本题也可应用遗传平衡定律,解答及理由如下：在AA与Aa个体中两种基因频率是确定的，A=2/3，a=1/3 经过一代的自由交配后子代即可达到遗传平衡,则AA=4/9Aa=4/9,aa=1/9。解毕。

在复等位基因传中的应用

遗传平衡定律在2个等位基因的遗传题目中的应用也许大家早已熟练掌握，所以不作详细分析，下面分析在复等位基因遗传中，如何应用遗传平衡公式。

先看一个例题：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。此题也需应用遗传平衡定律，不过在有3个等位基因时，公式如下：

设I A=p，I B=q，i=r，则I A I A+I B I B+ii+I A I B+ I A i+I B i =p2+q2+r2+2pq+2pr+2qr=1 ，

由题不难得出：r2=0.36，则r=0.6，

I B I B+ I B i +ii= q2+2qr +r2=（q+r）2=0.49，则q=0.1 。

故p=1-q-r=0.3，各基因型频率也就不难算出了。且由该例题我们可以推导有n个等位基因时，其公式就是（p+q+r+…+n）2=1的展开式。

在伴性遗传中的应用

遗传平衡定律在复等位基因遗传中的应用《普通生物学》中已有论述，所以也是简单带过，本文重点要讨论的是在伴性遗传中如何应用遗传平衡定律的公式。也还是先看例题：一果蝇种群，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。此题的难点在于果蝇白眼（与其相对性状红眼）是伴性遗传，其等位基因位于X染色体上，雌果蝇与雄果蝇的基因型频率不一致，无法直接应用遗传平衡公式。所以很多师生要么束手无策，要么分别假设只有雌蝇或只有雄蝇的情况下进行计算（这当然是不可能的），还有些教师甚至怀疑该题根本就是一错题。其实本题仍是应用遗传平衡定律，不过要稍做调整：设白眼基因频率Xb=q，红眼基因频率XB=p，果蝇雌雄性别比应为1∶1，雄蝇中，X B Y∶X b Y=p∶q，则X B Y=p/2，X b Y=q/2 ，雌蝇中，X B X B∶X B X b∶X b X b=p2∶2pq∶q2，则X B X B= p2/2，X B X b =pq ，X b X b = q2/2 。由题可知q/2+ q2/2=1/2500，解得q=0.0007993。

可能会有人怀疑该公式的正确性，我们不妨来验证一下。遗传平衡的意思是无论繁殖多少代，各种基因型的频率是永远不变的，我们只需计算随机交配时下一代的各种基因型频率是否与亲代相同即可检验。按照我们的假设，亲代雄蝇中X B Y∶X b Y=p∶q，雌蝇中，X B X B∶X B X b∶X b X b=p2∶2pq∶q2，它们随机交配的方式与后代基因型及概率如下：X B Y=p3/2+p2q/2+p2q/2+pq2/2=p/2

X b Y= q3/2+q2p/2+q2p/2+qp2/2=q/2

X B X B= p3/2+ p2q/2= p2/2

X B X b= p2q/2+ q2p/2+ p2q/2+ q2p/2=pq

X b X b= q3/2+ q2p/2= q2/2

可见子代与亲代中各基因型频率完全相同，由此可证关于伴性遗传的遗传平衡公式是正确的。其实，只要我们抓住了遗传平衡定律的实质，在各种遗传类型中的公式完全可以自己推导及验证。这比死套公式更有利于学生思维能力的培养。

4意义

（1）遗传平衡定律揭示了群体基因频率和基因型频率的遗传规律，据此可使群体的遗传性能保持相对稳定，这是畜禽保种的理论依据。

（2）根据遗传平衡定律，在畜禽育种中可采用先打破群体原有的遗传平衡，在建立新的遗传平衡的方法，提高原品种或创造新品种，这是本品种选育、品系繁育和杂交育种的理论依据。

（3）遗传平衡定律揭示了在一个随机交配群体中基因频率与基因型频率间的关系，从而为在不同情况下计算不同群体的基因频率和基因型频率提供了方法，据此可使育种更具预见性。

高中生物论文：用《哈代-温伯格定律》计算基因频率

用遗传平衡理论计算基因频率 哈代-温伯格定律 Hardy－Weinberg Law 1908年提出，数学家哈迪（G.H. Hardy）和德国医生温伯格(W. Weinberg)分别提出关于基因频率稳定性的见解。在一个有性生殖的自然种群中，在符合以下5个条件的情况下，各等位基因的频率和等位基因的基因型频率在一代一代的遗传中是稳定不变的：1,种群大；2,种群中个体间的交配是随机的；3,没有突变发生；4,没有新基因加入；5,没有自然选择。用数学方程式表达就是(p+q)2=p2+2pq+q2其中p、q分别是等位基因P、Q的频率，p平方是指纯合子PP 的频率，2pq是指杂合子PQ的频率，q平方是指纯合子QQ的频率。注,2表示平方 事实上，这5个条件是永远不能满足的，因为基因频率总要变化。 在去年的高考生物试题中和今年的模拟体中，有一些试题要用到该知识，现举几例，供大家参考。 1.（09广东卷）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．10/19 B．9/19 C．1/19 D．1/2 解析：假设该病的基因A,则正常的基因为a,正常人的基因型则为aa，患病者基因型为AA和Aa，由题干中知道：正常人占81%，由遗传平衡理论可知，a2=81%,则a的基因频率为90%，进一步知道A的基因频率为10%，AA的频率为1%，Aa的基因频率为18%，所以在19%的患病者中，AA占1∕19，Aa占18∕19。因此可得如

下遗传图： AA 1∕19 ⅹ aa Aa 18∕19 ⅹ aa ♀患者↓♂正常♀患者↓♂正常Aa 1∕19 Aa 9∕19aa 9∕19 所以患病者的概率为10∕19. 2.（10成都七中）小鼠的黑身和灰身分别由常染色体上的一对等位基因（E.e）控制，某小鼠种群中黑身占51%，取一只黑身小鼠与灰身小鼠交配，则其后代为黑身的概率是（30 ∕51 ）。 解析：该题与上题考查的是同一知识点，由题干知：黑身为显性，EE和Ee共占51%，则ee占49%。E的基因频率=70%，e的基因频率=30%。EE的频率=9%，Ee的频率=42%。则黑身群体中，EE占9∕51，Ee占42∕51，故可得如下遗传图： EE 9∕51 ⅹ ee Ee 42∕51 ⅹ ee ↓↓ Ee 9∕51 Ee 21∕51 ee 21∕51 所以黑身在后代中占：9∕51+ 21∕51 = 30∕51 3．（09四川卷）大豆是两性花植物。下面是大豆某些性状的遗传实验： （1）大豆子叶颜色（BB表现深绿；Bb表现浅绿；bb呈黄色，幼苗阶段死亡）和花叶病的抗性（由R、r基因控制）遗传的实验结果如下表：

哈迪-温伯格定律

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。 1. 概述 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 。哈迪-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 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 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。 此题中亲代个体明显不符合遗传平衡，所以大家往往选择直接求解。那样需要分析四种交配方式再进行归纳综合（AA与Aa的雌雄个体自由交配有四种组合方式），显得比较繁琐。 其实本题也可应用遗传平衡定律,解答及理由如下： 在AA与Aa个体中两种基因频率是确定的，A=2/3，a=1/3 经过一代的自由交配后子代即可达到遗传平衡,则AA=4/9Aa=4/9,aa=1/9。解毕。 在复等位基因传中的应用 遗传平衡定律在2个等位基因的遗传题目中的应用也许大家早已熟练掌握，所以不作详细分析，下面分析在复等位基因遗传中，如何应用遗传平衡公式。 先看一个例题：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。 此题也需应用遗传平衡定律，不过在有3个等位基因时，公式如下：设I A=p，I B=q，i=r，则I A I A+I B I B+ii+I A I B+ I A i+I B i =p2+q2+r2+2pq+2pr+2qr=1 ，由题不难得出：r2=0.36，则r=0.6， I B I B+ I B i +ii= q2+2qr +r2=（q+r）2=0.49，则q=0.1 。

动物遗传学试题(B)

甘肃农业大学成人高等教育（函授）动物科学专业《动物遗传学》课程试卷B答案注意事项：1. 考生务必将自己姓名、学号、专业名称写在指定位置； 2. 密封线和装订线内不准答题。 一、名词解释 １.核型： 2．遗传多样性： ３.剂量效应： ４.DNA复性： ５.GT-AG法则： ６.复等位基因： ７.基因家族： ８.基因： ９.基因组印记： 10．重组率又称交换率， 11．基因定位： 二、选择题 1.在DNA复制过程中，保护单链模板免遭侵害的物质是（） A.引发酶 B.DNA连接酶 C.DNA聚合酶 D.单链结合蛋白 2.公鸡的性染色体构型是（） A.XY B.XX C.ZZ D.ZW 3.下列群体中，处于哈代-温伯格平衡的是（） A.50AA,2Aa,48aa B.49AA,42Aa,9aa C.100AA,10a D.50AA,50aa 4.数量性状的表型值可以剖分为（） A.基因型值、环境效应和加型效应 B.加性效应和剩余值 C.加性效应、显性效应和上位效应 D.加性效应和环境效应 5.在有丝分裂过程中，最适合进行染色体形态和数目考察的时期是（） A.前期 B.中期 C.后期 D.末期 6.在原核生物DNA复制过程中，负责引物合成的酶是（） A.引发酶 B.SSB C.螺旋酶 D.旋转酶 7.DNA复制中RNA引物的主要作用是（A） A.引导合成冈崎片段 B.作为合成冈崎片段的模板 C.为DNA合成原料dNTP提供附着点 D.激活DNA聚合酶 8.下列关于单链结合蛋白的描述哪个是错误的（） A.与单链DNA结合防止碱基重新配对 B.保护复制中的单链DNA不被核酸酶降解 C.与单链DNA结合，降低双链DNA Tm值 D.以上都不对 9.紫外线对DNA的损伤主要是（） A.引起碱基置换 B.形成嘧啶二聚体 C.导致碱基缺失 D.发生碱基插入 10.有关转录的错误描述是（） A.只有在DNA 存在时，RNA聚合酶方可催化RNA B.需要NTP作原料 C.RNA链的延伸方向是3’→5’ D.RNA的碱基需要与DNA互补 11.下列属于染色体结构变异的是（） A.重复 B.基因突变 C.单倍体 D.嵌合体 12.鸡的性染色体构型是（） A.XY B.ZW C.XO D.ZO 13.RNA与DNA生物合成相同的是（） A.需RNA引物 B.以3＇→5’方向DNA为模板 C.两条模板链同时合成 D.新链生成的方向5’→3’ E.形成3’，5’-磷酸二酯键

高中生物计算公式知识点汇总

高中生物计算公式知识点汇总 有关蛋白质和核酸计算 [注：肽链数（m）；氨基酸总数（n）；氨基酸平均分子量（a）；氨基酸平均分子量（b）；核苷酸总数（c）；核苷酸平均分子量（d）]。 1．蛋白质（和多肽）： 氨基酸经脱水缩合形成多肽，各种元素的质量守恒，其中H、O参与脱水。每个氨基酸至少1个氨基和1个羧基，多余的氨基和羧基来自R基。 ①氨基酸各原子数计算： C原子数＝R基上C原子数＋2； H原子数＝R基上H原子数＋4； O原子数＝R基上O原子数＋2； N原子数＝R基上N原子数＋1。 ②每条肽链游离氨基和羧基至少：各1个；m条肽链蛋白质游离氨基和羧基至少：各m个； ③肽键数＝脱水数（得失水数）＝氨基酸数－肽链数＝n—m ； ④蛋白质由m条多肽链组成： N原子总数＝肽键总数＋m个氨基数（端）＋R基上氨基数； ＝肽键总数＋氨基总数≥肽键总数＋m个氨基数（端）； O原子总数＝肽键总数＋2（m个羧基数（端）＋R基上羧基数）； ＝肽键总数＋2×羧基总数≥肽键总数＋2m个羧基数（端）； ⑤蛋白质分子量＝氨基酸总分子量—脱水总分子量（—脱氢总原子量）＝na—18（n—m）；

2．蛋白质中氨基酸数目与双链DNA（基因）、mRNA碱基数的计算： ①DNA基因的碱基数（至少） mRNA的碱基数（至少）：蛋白质中氨基酸的数目＝6：3：1； ②肽键数（得失水数）＋肽链数＝氨基酸数＝mRNA碱基数/3＝（DNA）基因碱基数/6； ③DNA脱水数＝核苷酸总数—DNA双链数＝c—2； mRNA脱水数＝核苷酸总数—mRNA单链数＝c—1； ④DNA分子量＝核苷酸总分子量—DNA脱水总分子量＝（6n）d—18（c—2）。mRNA分子量＝核苷酸总分子量—mRNA脱水总分子量＝（3n）d—18（c—1）。 ⑤真核细胞基因 外显子碱基对占整个基因中比例＝编码的氨基酸数×3÷该基因总碱基数 ×100%；编码的氨基酸数×6≤真核细胞基因中外显子碱基数≤（编码的氨基酸数＋1）×6。 3．有关双链DNA（1、2链）与mRNA（3链）的碱基计算： ①DNA单、双链配对碱基关系：A1＝T2，T1＝A2；A＝T＝A1＋A2＝T1＋T2，C＝G ＝C1＋C2＝G1＋G2。A＋C＝G＋T＝A＋G＝C＋T＝1/2（A＋G＋C＋T）；（A＋G）%＝（C＋T）%＝（A＋C）%＝（G＋T）%＝50%；（双链DNA两个特征：嘌呤碱基总数＝嘧啶碱基总数） DNA单、双链碱基含量计算：（A＋T）%＋（C＋G）%＝1；（C＋G）%＝1―（A ＋T）%＝2C%＝2G%＝1―2A%＝1―2T%；（A1＋T1）%＝1―（C1＋G1）%；（A2＋T2）% ＝1―（C2＋G2）%。

13第十三章 群体遗传

第十三章群体遗传 一、名词解释 1、遗传漂变（莱特效应；漂变、遗传漂移）：由于群体较小和偶然事件所造成的基因频率的随机波动称为遗传漂变。 2、瓶颈效应：由于环境的激烈变化，随机漂变使群体中的个体数急剧减少，甚至面临灭绝的等位基因频率发生偶然变异，类似通过瓶颈，当一个大的群体通过瓶颈后由少数个体再扩展成原来规模的群体，这种群体数量的消长对遗传组成所造成的影响叫做瓶颈效应。 3、奠基者效应：是一种由为数不多的几个个体所建立起来的新群体所产生的一种极端的遗传漂变。 4、选择系数（淘汰系数、S）：由于选择的作用使一种基因型适合度减少的值。S=1-W 5、适合度：指具有某一基因型的个体能成活，并繁殖后代的相对能力。用W表示，其值1—0之间，为方便起见，常用具有最高生殖效能的基因型的适合度定为1，以未能交配或交配后未能产生后代的基因型的适合度为零。 二、判断题 （√）1、一对等位基因代代相传的遗传平衡公式可概括为：p2+ 2pq+q2=D+H+R=1。 （√）2、红绿色盲是伴X隐性遗传病，男性8%发病率。假设在男女中以同样的频率出现，则男性隐性基因型率（发病）=基因频率=8%，而女性中红绿色盲的基因型频率为0.64%多。（╳）3、适合度指具有某一基因型的个体能成活，并繁殖后代的相对能力。用W表示，其值1—0之间，为方便起见，常用具有最高生殖效能的基因型的适合度定为零。 （╳）4、当W=1，S=0时，选择完全起作用，所有个体均不能成活且繁殖后代。 （√）5、东北人：B型多；四川人：O型多，是由于遗传漂变造成的。 （√）6、一般，群体越小，遗传漂变越显著。 （√）7、Aa自交n代后，杂合子的概率为1/2n。 （√）8、非随机交配的方式有两种：选择交配和近亲交配。两者都能导致基因型频率的变化，但不能导致基因频率的变化。 三、选择题： 1、指出下列群体中哪一个处于遗传平衡中（ A ） A．4%AA:32%Aa:64%aa B．100%AA C．32%AA:64%Aa:4%aa D．3%AA:47%Aa:50%aa 2、亲代传给子代的是（C ） A．基因型B．表现型 C．基因D．性状 四、回答问题 1、何谓哈代-温伯格平衡（遗传平衡）？哈代-温伯格的条件有哪些？ 遗传平衡定律(哈德-温伯格定律)：在一个完全随机交配的大群体内，如果没有其他

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。 【答案】I A、I B和i这些等位基因的频率分别为3/10、1/10、3/5。

哈迪温伯格定律

概述 哈迪-温伯格定律(Hardy－Weinberg Law)也称遗传平衡定律，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。 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 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 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。此题中亲代个体明显不符合遗传平衡，所以大家往往选择直接求解。那样需要分析四种交配方式再进行归纳综合（AA与Aa的雌雄个体自由交配有四种组合方式），显得比较繁琐。其实本题也可应用遗传平衡定律,解答及理由如下：在AA与Aa个体中两种基因频率是确定的，A=2/3，a=1/3 经过一代的自由交配后子代即可达到遗传平衡,则AA=4/9Aa=4/9,aa=1/9。解毕。 在复等位基因传中的应用

对遗传不平衡群体计算问题的探讨

对遗传不平衡群体计算问题的探讨 在基因频率计算的教学中，有几个特殊问题一直是教学的难点，经常在课堂上令年轻教师束手无策，难以解释清楚，本文对这几道例题进行简单解析，以期与同行交流。 一、人工随机选择种群的基因型频率与随机交配子一代的基因型频率相同吗？ 例1、（2010海南高考题节选）某动物种群中AA、Aa和aa的基因型频率分别为0.3、0.4和0.3，请回答： （1）该种群中a基因的频率为＿＿＿。 （2）如果该种群满足四个基本条件，即种群＿＿＿＿＿、不发生＿＿＿＿＿、不发生＿＿＿＿＿＿、没有迁入迁出，且种群中个体间随机交配，则理论上该种群的子一代中aa的基因型频率为＿＿＿＿；如果该种群的子一代再随机交配，其后代中aa的基因型频率＿＿＿（会、不会）发生改变。 【答案】（10分） （1）0.5（1分） （2）足够大基因突变（或突变）选择0.25 不会（每空1分，共5分）【解析】此题考查了基因频率与基因型频率的转换，也是对哈代-温伯格定律（遗传平衡定律）的考查。根据公式计算： (1)a基因的频率（q）=aa基因型频率+1／2Aa的基因型频率=0.5，则A基因频率（p）=1- a基因的频率=0.5。 (2) 哈代-温伯格定律（遗传平衡定律）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：当等位基因只有一对（A、a）时，设A基因频率=p，a基因频率=q，则A基因频率+a基因频率=p+q=1，基因型频率AA+Aa+aa=p2+2pq+q2=1 。依据题意计算出a基因的频率q=0.5，该种群的子一代中aa的基因型频率为q2=0.25。如果该种群的子一代再随机交配，其后代中aa的基因型频率不会发生改变。 【提出问题】依据哈代-温伯格定律（遗传平衡定律），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，那么为啥第（2）问中该种群的子一代中aa 的基因型频率需要先计算出a基因的频率，然后再依据基因型频率的概念计算，得出0.25，而不是直接依据哈代-温伯格定律，直接填题干中的0.3呢？ 【解决问题】这个问题确实很突兀，在一些参考书里也没有注明，很容易导致教师和学生出现困惑。实际上在该题中亲本种群是人工随机选择的，并没有选取到他们的双亲产生出来的全部个体，所以群体数量不够大，是一个不平衡群体，所以子一代中aa的基因型频率不能是题干所提供的0.3，而是需要从这个随机选取种群所产生的雌雄配子的基因频率来计算，即♀（A:a）×♂(A:a)=♀(p:q)×♂(p:q)=AA(p2)+A(2pq)+aa(q2),从子一代开始，由于是随机交配，并且统计了所有后代的情况，所以子一代群体是一个平衡群体，可以依据哈代-温伯格定律去计算出子一代中aa的基因型频率为q2=0.25，而不是直接引用题干中不平衡群体中的0.3。而且从子一代开始，只要是随机交配，后代中aa的基因型频率一直会是0.25，不会发生改变。 二、伴性遗传中，雌性群体中基因型频率与雄性群体中基因型频率相同吗？

遗传定律一

1．果蝇的红眼基因（R ）对白眼基因（r ）为显性，位于X 染色上； 长翅基因（B ）对残翅基因（b ）为显性，位于常染色体上。现有一只红眼长翅果蝇 与一只白眼长翅果蝇交配，F 1代的雄果蝇中约有1/8为白眼残翅。叙述错误的是（ ） A ．亲本雌果蝇的基因型是BbX R X r B ．亲本产生的配子中含X r 的配子占1/2 C ．F 1代出现长翅雄果蝇的概率为3/16 D ．白眼残翅雌果蝇能形成bbX r X r 类型的次级卵母细胞 2．假设某植物种群非常大，可以随机交配，没有迁入和迁出，基因不产生突变，抗病基因R 对感病基因r 为完 全显性。现种群中感病植株rr 占19，抗病植株RR 和Rr 各占4 9 ，抗病植株可以正常开花和结实，而感病植株在开花前 全部死亡。则子一代中感病植株占（ ） A ．19 B ．116 C ．481 D ．18 3．下列关于遗传实验和遗传规律的叙述，正确的是（ ） A ．非等位基因之间自由组合，不存在相互作用 B ．杂合子与纯合子基因组成不同，性状表现也不同 C ．孟德尔巧妙设计的测交方法只能用于检测F 1的基因型 D ．F 2的3∶1性状分离比一定依赖于雌雄配子的随机结合 4．青蒿素是治疗疟疾的重要药物。利用雌雄同株的野生型青蒿（二倍体，体细胞染色体数为18），通过传统育种和现代生物技术可培育高青蒿素含量的植株。请回答以下相关问题。 （1）假设野生型青蒿白青秆（A ）对紫红秆（a ）为显性，稀裂叶（B ）对分裂叶（b ）为显性，两对性状独立遗传，则野生型青蒿最多有________种基因型；若F 1代中白青秆、稀裂叶植株所占比例为3/8，则其杂交亲本的基因型组合为________，该F 1代中紫红秆、分裂叶植株所占比例为__________。 （2）四倍体青蒿中青蒿素含量通常高于野生型青蒿。低温处理野生型青蒿正在有丝分裂的细胞会导致染色体不分离，从而获得四倍体细胞并发育成植株，推测低温处理导致细胞染色体不分离的原因是________。四倍体青蒿与野生型青蒿杂交后代体细胞的染色体数为______________。 （3）从青蒿中分离了cyp 基因（如图为基因结构示意图），其编码的CYP 酶参与青蒿素合成。①若该基因一条单链中（G ＋T ）/（A ＋C ）＝2/3，则其互补链中（G ＋T ）/（A ＋C ）＝________。②若该基因经改造能在大肠杆菌中表达CYP 酶，则改造后的cyp 基因编码区无________（填字母）。③若cyp 基因的一个碱基对被替换，使CYP 酶的第50位氨基酸由谷氨酸变为缬氨酸，则该基因突变发生的区段是________（填字母）。 5．果蝇中灰身（B ）与黑身（b ）、大翅脉（E ）与小翅脉（e ）是两对相对性状且独立遗传，灰身大翅脉的雌蝇与灰身小翅脉的雄蝇杂交，子代中47只为灰身大翅脉，49只为灰身小翅脉，17只为黑身大翅脉，15只为黑身小翅脉。回答下列问题： （1）在上述杂交子代中，体色和翅脉的表现型比例依次为__________和__________。 （2）两个亲本中，雌蝇的基因型为__________。雄蝇的基因型为__________。 （3）亲本雌蝇产生卵的基因组成种类数为__________，其理论比例为__________。 （4）上述子代中表现型为灰身大翅脉个体的基因型为__________，黑身大翅脉个体的基因型为__________。 热点例析 热点一 与两大遗传定律相关的问题 1．

高中生物公式定律

高中生物公式定律 (一)有关蛋白质和核酸计算： [注：肽链数(m);氨基酸总数(n);氨基酸平均分子量(a);氨基酸 平均分子量(b);核苷酸总数(c);核苷酸平均分子量(d)]。 1.蛋白质(和多肽)：氨基酸经脱水缩合形成多肽，各种元素的质量守恒，其中H、O参与脱水。每个氨基酸至少1个氨基和1个羧基，多余的氨基和羧基来自R基。 ①氨基酸各原子数计算：C原子数=R基上C原子数+2;H原子数 =R基上H原子数+4;O原子数=R基上O原子数+2;N原子数=R基上N 原子数+1。 ②每条肽链游离氨基和羧基至少：各1个;m条肽链蛋白质游离 氨基和羧基至少：各m个; ③肽键数=脱水数(得失水数)=氨基酸数-肽链数=n—m; ④蛋白质由m条多肽链组成：N原子总数=肽键总数+m个氨基数(端)+R基上氨基数; =肽键总数+氨基总数≥肽键总数+m个氨基数(端); O原子总数=肽键总数+2(m个羧基数(端)+R基上羧基数); =肽键总数+2×羧基总数≥肽键总数+2m个羧基数(端); ⑤蛋白质分子量=氨基酸总分子量—脱水总分子量(—脱氢总原子量)=na—18(n—m); 2.蛋白质中氨基酸数目与双链DNA(基因)、mRNA碱基数的计算： ①DNA基因的碱基数(至少)：mRNA的碱基数(至少)：蛋白质中氨基酸的数目=6：3：1;

②肽键数(得失水数)+肽链数=氨基酸数=mRNA碱基数/3=(DNA)基 因碱基数/6; ③DNA脱水数=核苷酸总数—DNA双链数=c—2; mRNA脱水数=核苷酸总数—mRNA单链数=c—1; ④DNA分子量=核苷酸总分子量—DNA脱水总分子量=(6n)d— 18(c—2)。 mRNA分子量=核苷酸总分子量—mRNA脱水总分子量=(3n)d— 18(c—1)。 ⑤真核细胞基因：外显子碱基对占整个基因中比例=编码的氨基 酸数×3÷该基因总碱基数×100%;编码的氨基酸数×6≤真核细胞基 因中外显子碱基数≤(编码的氨基酸数+1)×6。 3.有关双链DNA(1、2链)与mRNA(3链)的碱基计算： ①DNA单、双链配对碱基关系：A1=T2，T1=A2;A=T=A1+A2=T1+T2，C=G=C1+C2=G1+G2。 A+C=G+T=A+G=C+T=1/2(A+G+C+T);(A+G)%=(C+T)%=(A+C)%=(G+T)%=50 %;(双链DNA两个特征：嘌呤碱基总数=嘧啶碱基总数) DNA单、双链碱基含量计算： (A+T)%+(C+G)%=1;(C+G)%=1―(A+T)%=2C%=2G%=1―2A%=1―2T%;(A1+ T1)%=1―(C1+G1)%;(A2+T2)%=1―(C2+G2)%。 ②DNA单链之间碱基数目关系： A1+T1+C1+G1=T2+A2+G2+C2=1/2(A+G+C+T); A1+T1=A2+T2=A3+U3=1/2(A+T);C1+G1=C2+G2=C3+G3=1/2(G+C); ③a.DNA单、双链配对碱基之和比((A+T)/(C+G)表示DNA分子的 特异性)： 若(A1+T1)/(C1+G1)=M，则(A2+T2)/(C2+G2)=M，(A+T)/(C+G)=M b.DNA单、双链非配对碱基之和比：

遗传平衡定律

遗传平衡定律 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。 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。 定律条件 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。 定律推导 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0.50:0.50。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0.50:0.50,而基因型YY、Yy、yy的频率也会一直保持0.25、0.50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=p^2+2pq+q^2=1 p^2代表一个等位基因(如Y)纯合子的频率,q^2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=p^2：2pq：q^2。 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。 计算基因型频率可以先计算出基因频率，用配子法计算。 [例1]一个种群中AA个体占30%，Aa的个体占60%，aa的个体占10%。计算A、a基因的频率。 [剖析]A基因的频率为30%+1/2×60%=60% a基因的频率为10%+1/2×60%=40% [答案]60% 40% 相关结论：种群中一对等位基因的频率之和等于1，种群中基因型频率之和也等于1。基因频率的变化，导致种群基因库的变迁，所以说，生物进化实质上就是种群基因频率发生变化的过程。 [例2]（2006河北高考）在豚鼠中，黑色对白色是显性。如果基因库中90%是显性基因B，10%是隐性基因b，则种群中基因BB、Bb、bb的频率分别是（） A81% 18% 1% B45% 40% 15% C18% 81% 1% D45% 45% 10% [解题思路]BB频率为（90%）^2=81%，bb频率为（10%）^2=1%，Bb频率为2×90%×10%=18%， 故选A [答案] A

温伯格的忠告

Nature426, 389 (27 November 2003); doi:10.1038/426389a Scientist: Four golden lessons STEVEN WEINBERG Steven Weinberg is in the Department of Physics, the University of Texas at Austin, Texas 78712, USA. This essay is based on a commencement talk given by the author at the Science Convocation at McGill University in June 2003. When I received my undergraduate degree — about a hundred years ago — the physics literature seemed to me a vast, unexplored ocean, every part of which I had to chart before beginning any research of my own. How could I do anything without knowing everything that had already been done? Fortunately, in my first year of graduate school, I had the good luck to fall into the hands of senior physicists who insisted, over my anxious objections, that I must start doing research, and pick up what I needed to know as I went along. It was sink or swim. To my surprise, I found that this works. I managed to get a quick PhD — though when I got it I knew almost nothing about physics. But I did learn one big thing: that no one knows everything, and you don't have to. Another lesson to be learned, to continue using my oceanographic metaphor, is that while you are swimming and not sinking you should aim for rough water. When I was teaching at the Massachusetts Institute of Technology in the late 1960s, a student told me that he wanted to go into general relativity rather than the area I was working on, elementary particle physics, because the principles of the former were well known, while the latter seemed like a mess to him. It struck me that he had just given a perfectly good reason for doing the opposite. Particle physics was an area where creative work could still be done. It really was a mess in the 1960s, but since that time the work of many theoretical and experimental physicists has been able to sort it out, and put everything (well, almost everything) together in a beautiful theory known as the standard model. My advice is to go for the messes — that's where the action is. My third piece of advice is probably the hardest to take. It is to forgive yourself for wasting time. Students are only asked to solve problems that their

遗传学名词解释

1. 表现度（Expressivity）：一些基因在不同个体中表达不一致，具有个体差异性。具有相同基因型个体间基因表达的变化程度。 2. 拟表型(Phenocopy)：环境改变所引起的表型变化，有时与基因改变引起的表型变化类似。 3.完全显性（complete dominance）：F1表现与亲本之一相同，而非双亲的中间型或者同时表现双亲的性状。 4. 不完全显性(incomplete dominance)：杂合子中显性形状不能完全掩盖隐性性状的现象。 5.镶嵌显性(Mosaic dominance)：F1同时表现双亲性状。 6.共显性（Codominance）：如果双亲的性状同时在F1个体上表现出来，这种显性表现称为共显性，或叫并显性。 7. 致死基因(lethal allele)：指那些使生物体不能存活的等位基因。 8.隐性致死(recessive lethal)：杂合时不影响个体的生活力，但在纯合状态有致死效应的基因叫隐性致死基因。如植物中的白化基因等。 9.显性致死(dominant lethal)：杂合状态即表现致死作用的基因。如显性基因Rb引起的视网膜母细胞瘤，人的结节性硬化症。 10.配子致死（gametic lethal）：在配子期致死。 11.合子致死(zygotic lethal)：在胚胎期或成体期致死。 12. 等位基因（allele）：二倍体生物中，位于同源染色体相同基因座位上，以不同方式影响同一性状的两个基因。 13.复等位基因(multiple allele)：指在群体中，占据同源染色体相同基因座位的两个以上的等位基因。 14. 自交不亲和性（self-incompatibility）：指不能进行自花受精或同一品系内异株花粉受精，而不同基因型株间授粉可结实的现象。 15. 连锁(linkage)：若干非等位基因位于同一染色体而发生连系 遗传的现象。 16. 连锁群（linkage group）：在染色体中具有不同的连锁程度并按线性顺序排列的一组基因座位。是指同一染色体上的所有基因，凡是充分研究过的生物，连锁群的数目都应等于其单倍体的染色体数。 17. 交换(exchange)：成对染色体非姐妹染色单体间基因的互换。 交换的过程：杂种减数分裂时期（前期I的粗线期）。 18. 性染色体（sex chromosome）：将这种与性别有关的、一对形态大小不同的同源染色体称为性染色体，一般以XY或ZW表示。直接与性别决定有关的一个或一对染色体。成对的性染色体往往是异型，即形态、结构和大小和功能都有所不同。 19. 常染色体（Autosomal）：是对性别决定不起直接作用,除了性染色体外的所有染色体。其它各对染色体，通常以A表示。常染色体的各对同源染色体一般都是同型，即形态、结构和大小基本相同。 20. 剂量补偿效应(dosage compensation)：在XY性别决定机制的生物中，使性连锁基因在两种性别中，有相等或近乎相等的有效剂量的遗传效应。 21. 性染色质(sex chromatin):又称“X小体”、“X染色质”、“性染色质或巴氏小体”。女性间期细胞核中的两条X染色体，只有一条有转录活性，另一条则失去转录活性，并形成固缩状态，染色很深，紧贴在核膜内侧缘，大小约1μm，其形态为平凸形、馒头形或三角形等，称为性染色质。也指高等哺乳动物体细胞核内的一种可被碱性染料染成深色的小体。遗传上为堕性的X染色体木身由于在分裂间期的体细胞核内进行了异常的凝缩，所以又称X染色质。 22. 性连锁（sex linkage）：指性染色体上基因所控制的某些性状，总是伴随性别而遗传的现象。又称伴性遗传（sex-linked inheritance）。

高考生物中各种计算公式总结

高考生物中各种计算公式总结 （一）有关蛋白质和核酸计算： [注：肽链数（m）；氨基酸总数（n）；氨基酸平均分子量（a）；氨基酸平均分子量（b）；核苷酸总数（c）；核苷酸平均分子量（d）]。 1．蛋白质（和多肽）： 氨基酸经脱水缩合形成多肽，各种元素的质量守恒，其中H、O参与脱水。每个氨基酸至少1个氨基和1个羧基，多余的氨基和羧基来自R基。 ①氨基酸各原子数计算： C原子数＝R基上C原子数＋2； H原子数＝R基上H原子数＋4； O原子数＝R基上O原子数＋2； N原子数＝R基上N原子数＋1。 ②每条肽链游离氨基和羧基至少：各1个；m条肽链蛋白质游离氨基和羧基至少：各m个； ③肽键数＝脱水数（得失水数）＝氨基酸数－肽链数＝n—m ； ④蛋白质由m条多肽链组成： N原子总数＝肽键总数＋m个氨基数（端）＋R基上氨基数； ＝肽键总数＋氨基总数≥肽键总数＋m个氨基数（端）； O原子总数＝肽键总数＋2（m个羧基数（端）＋R基上羧基数）； ＝肽键总数＋2×羧基总数≥肽键总数＋2m个羧基数（端）； ⑤蛋白质分子量＝氨基酸总分子量—脱水总分子量（—脱氢总原子量）＝na—18（n—m）；

2．蛋白质中氨基酸数目与双链DNA（基因）、mRNA碱基数的计算： ①DNA基因的碱基数（至少）：mRNA的碱基数（至少）：蛋白质中氨基酸的数目＝6：3：1； ②肽键数（得失水数）＋肽链数＝氨基酸数＝mRNA碱基数/3＝（DNA）基因碱基数/6； ③DNA脱水数＝核苷酸总数—DNA双链数＝c—2； mRNA脱水数＝核苷酸总数—mRNA单链数＝c—1； ④DNA分子量＝核苷酸总分子量—DNA脱水总分子量＝（6n）d—18（c—2）。 mRNA分子量＝核苷酸总分子量—mRNA脱水总分子量＝（3n）d—18（c—1）。 ⑤真核细胞基因：外显子碱基对占整个基因中比例＝编码的氨基酸数×3÷该基因总碱基数×100%；编码的氨基酸数×6≤真核细胞基因中外显子碱基数≤（编码的氨基酸数＋1）×6。 3．有关双链DNA（1、2链）与mRNA（3链）的碱基计算： ①DNA单、双链配对碱基关系：A1＝T2，T1＝A2；A＝T＝A1＋A2＝T1＋T2，C＝G＝C1＋C2＝G1＋G2。A＋C＝G＋T＝A＋G＝C＋T＝1/2（A＋G＋C＋T）；（A＋G）%＝（C＋T）%＝（A＋C）%＝（G＋T）%＝50%；（双链DNA两个特征：嘌呤碱基总数＝嘧啶碱基总数） DNA单、双链碱基含量计算：（A＋T）%＋（C＋G）%＝1；（C＋G）%＝1―（A＋T）%＝2C%＝2G%＝1―2A%＝1―2T%；（A1＋T1）%＝1―（C1＋G1）%；（A2＋T2）% ＝1―（C2＋G2）%。