实验七：影响遗传平衡定律的因素

实验七影响遗传平衡定律的因素

2014级生物技术1班王堽20140322142

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。没有突变，选择即无从发生作用。当突变和选择的方向一致时，基因频率改变的速度就变得更快。虽然大多数突变是有害的，但也有一些突变对育种是有利的，如控制矮秆和某些抗病基因。突变可分为如下三种情形：

（一）非频发突变：

非频发突变指的是仅偶尔发生一次而不能以一定频率反复发生的独一无二的突变。这种突变在大群体内长期保留的机会很微小，因而，不大可能对群体的基因频率有什么影响。假定在AA纯合群体内发生一次 A→a的突变，则群体内只有一个Aa个体。该杂合子 Aa只能与其他 AA个体交配。如果该个体不能产生后代，

则新基因 a丢失的机会是 1；如果杂合子Aa只能产生一个后代，则该后代基因型是AA或Aa的可能性各占0.5，亦即 a基因丢失的

概率为 0.5。如果该杂合子Aa产生两个后代，则 a基因丢失的机

率是 0.25。依此类推，若Aa个体能产生 k个后代，则 a基

因丢失的概率是：。a基因丢失的概率取决于Aa×AA所产

生的个体数。后

代数越多，a基因保存的机会越多。然而每传递一代突变的a基因

都有丢失的可能，传递代数越多，丢失的总概率越大。所以，除

非突变基因有特殊的生存价值(突变体生活率、对环境的适应性和

繁殖力等)，或育种者在它出现后能及时正确地识别并选择它，否

则很难在群体内长期保留。如果实际的生物群体并不大，独一无

二的突变基因在这种群体内可能长期保存，再加上随机漂移的作用，最终可能导致群体基因频率的变化。

（二）频发突变：

以一定的频率反复发生的突变叫频发突变。由于这种突变

能够反复发生，突变基因得以在群体内维持一定的基因频率，从

而成为引起群体基因频率改变的重要因素之一。

假定 A基因以固定的频率u突变为a基因。则每经一代之后，a基因的频率就会增加u×p (其中p为上代A基因的频率)，因此a 基因的频率越来越大，而A基因频率越来越小，也就是说a基因的数目逐渐增加，而A基因的数目逐渐减少。突变使群体的遗传结构逐代发生变化，这种作用称为突变压(mutation pressure)。如果没有其

它因素的阻碍，最后a基因将可能完全取代A基因，则这个群体最后将达到纯合性(homozygosis)的a。设基因A在某一世代的频率为p0，则在经过n代之后，它的频率p n将是：

p n= p0(1-u)n (14-5)

因为大多数基因的突变率是很小的(～ )，因此只

靠突变压而使基因频率发生显著改变，就需要经过很多很多世代；不过有些生物的世代是很短的，因而突变压就可能成为改变群体

遗传结构的重要因素。

（三）回复突变：

一个等位基因可以突变为其相对的另一个等位基因，反之

另一个等位基因也可以突变为原来的基因，这种突变叫回复突变。由 A变为 a叫正向突变，其突变率为 u，反之由a变为A称为反

突变，其频率为 v。当然，这两个方向的突变率不一定相等。对

这种回复突变可用下图表示：

pu

Ａａ

qv

如果起始群体中A基因频率为p0，a基因为q0，则由A突

变为a的基因比率为 p0u，反突变由a变成A的基因比率为q0v。

当 p0u＞q0v时，a频率增加；当p0u＜q0v时，a频率减少。如果正、

反突变的频率不变，则基因突变的结果又反过来影响基因突变的

比率 p0u和q0v的值，到某一世代，当 u= v时，两基因

频率不再变化，即达到平衡，因这时

u= v

(1- )u= v

于是有 =

同理可得＝

可见在平衡状态下，基因频率与原基因频率无关，仅取决于正反

突变频率u和v的大小。如果一对等位基因的正反突变频率相等

(u=v)，则达到平衡时的基因频率和的值都是0.5。

选择

选择(selection)有自然选择和人工选择，两个都是改变

基因频率的重要因素。个体间遗传基础的差异是选择的基础。达

尔文指出，自然界中生物的适者生存，不适者淘汰的过程就是自

然选择的过程。由于不同基因型很可能在育性、生活率或其他方

面不同，也即是在某些内在条件或外界因素的作用下，使不同的

基因型产生的后代数目不同，从而导致一些基因型频率逐代增高，另一些逐代降低，这就是自然选择作用的实质。人工选择是在人

为的干预下，按人类的要求对生物加以选择的过程，也即把某些

合乎人类要求的性状保留下来，使其基因频率逐代增大，从而使

群体遗传结构朝着一定方向改变。

生物体育性和生活率的差异可以用适应度(W)表示。特定基因型的适应度可用具有该基因型的个体所产生的平均后代个体数目表

示。适应度的概念包含生活率和育性两个方

面。生活率用达到繁育年龄的个体数占个体总数的比例表示；育性则用每个繁育个体的平均后代表示。一对亲本的后代数应该一半属于父本，另一半属于母本。例如，4个

AA基因型的个体中有3个存活到繁育年龄，因此其生活率是；

属于这3个繁育个体的后代共有6个个体，因而每个繁育个体的平

均后代是；所以AA的适应度W1=×＝1.5。同理可算出其

他基因型的适应度，比如Aa基因型的为W2

=1.5，Aa基因型的为W3=0.5。以这种方式算得的适应度叫做绝对

适应度。遗传学中习惯于应用两种基因型绝对适应度的比值，叫

做相对适应度。如果上述基因型都以AA为标准，那么AA的相对

适应度是 1.5/1.5=1.0，Aa的是 1.5/1.5=1.0，而 aa的为0.5/1.5＝0.33。由于相对适应度应用范围很广，为方便起见，往

往直接把它称为适应度。另外，为使选择的理论模型简单化，有

时把适应度的含义等同于生活率的含义，而略去育性的作用。

选择系数是表示选择强度的参数，用s表示，并且s=1-W。

它表示在选择的作用下降低的适应值，用以测量某一个基因型在

群体中不利于生存的程度，0≤s≤1。当s＝0，W=1，表示选择不

改变适应值。当s=1时W＝0，表示选择使适应值完全消失，使该

基因型 100%不能繁育后代，例如对致死或不育基因纯合体的选择。所以，当选择系数s〈1时，则是对于显性基因的不完全选择。

现以一个位点上的两个等位基因的情况说明选择的作用。

（一）选择使显性基因淘汰

隐性基因有利，在作物中也不少见。有些抗病性有利基因是隐性基因。例如玉米抗小斑病O小种的r hm基因。一些控制特殊品质性状的基因也为隐性，例如某些禾谷类作物的糯性(w x w x)，玉米的甜粒(susu)等等。此外某些控制雄性不育、矮秆等的基因也往往是隐性基因。因此在育种中为获得这些特性而进行选择时，显性基因是淘汰的对象。人工选择(或显性致死时的自然选择)下淘汰显性基因，只要一代就能把显性基因型的个体从群体中消灭，从而把显性基因的频率降低到0。

在自然选择状态下，如果不是显性致死而只是生活率和繁殖力有所降低，即纯合子 aa的适应度最高，而AA和Aa都受到选择系数为s的选择压力，这样显性基因频率将会是逐代降低，在若干代后变为0。

（二）选择使隐性基因淘汰

大多数隐性基因都是有害的，因此无论是人工选择还是自然选择的作用，都趋于使这些不利的基因淘汰。在育种中如果希望通过选择来淘汰隐性不利基因，育种者需要了解选择对淘汰这些基因的效果如何，并以此作为制定选择计划的参考。

人工选择淘汰隐性基因的速度比淘汰显性基因慢很多。设未进行选择时群体中隐性基因的频率为q0，三种基因型AA、Aa和

aa的频率分别为D0、H0和R0，则q0= H0+R0；由于选择作用(s=1)

使aa淘汰了，隐性基因只存在于杂合体中，

并且只占杂合体基因数目的一半，故下一代隐性基因的频率为：

同理可得，经过两个世代的选择淘汰后，隐性基因的频率为：

在经过n个世代的选择淘汰后，隐性基因的频率将变为：

两个世代间隐性基因的频率改变量为：

△q＝q n+1- q n

=

这时△q值随q n值的增大而增大。说明隐性基因频率改变的速度与其频率q n值有关，q n值越大，改变越快，q n值越小改变越慢，表明在完全淘汰隐性基因的选择时，隐性基因的频率越高，选择淘汰的效果就越好，但这种效果会随选择所进行的世代数目的增多而快速减慢。如果起始群体隐性基因频率q0=0.40，由于的选择作用淘汰隐性纯合体而使各世代隐性基因频率降低的结果如下：世

代

012345678910

0 0.2

86

0.2

22

0.1

82

0.1

54

0.1

33

0.1

18

0.10

5

0.0

95

由此可见，淘汰隐性基因的速度是比较缓慢的。

（三）选择淘汰纯合体

基因型是杂合的个体 Aa，常常优于其纯合体AA和aa，这在自然界及育种中是常见的，而且有时很重要。当纯合个体的生存和繁殖能力都不如杂合个体时，杂合个体的适应值为 1，两种纯合个体的适应值分别为 1-s1和 1-s2，纯合体AA和aa的选择系数s1和s2可以相等，也可以不相等。

遗传漂移：

群体达到和保持遗传平衡状态的重要条件之一是群体必须足够大，理论上说应该是无限大，以保证个体间进行随机交配和基因能够自由交流。但实际上任何一个具体的生物群体都不可能无限大，人工群体尤其如此。虽然有些植物群体可以很大，但因受地域隔离和花粉传播距离的限制，也很难实现真正意义的随机交配。因此，实际中的群体只能看成是来自某随机交配群体的一个随机样本，每世代从基因库中抽样以形成下一代个体的配子时就会产生较大的误差，这种由于抽样误差而引起的群体基因频率的偶然变化叫做遗传漂移(random genetic drift)，也称为遗传漂变。

遗传漂移一般发生在小群体中。因为在一个大的群体里，个体间可进行随机交配，如果没有其它因素的干扰，群体能够保

持哈迪-温伯格平衡。而在一个小群体里，即使无适应性变异等的发生，群体的基因频率也会发生改变，这是因为在一个小群体里，由于与其它群体相隔，个体不能进行真正意义上的随机交配，也即群体内基因不能达到完全自由分离和组合，基因频率就会容易发生偏差。一般地说，群体越小，遗传漂移的作用越大。

为方便起见，举一个最简单的例子。假定有一自花授粉的杂合基因型植株(Aa)，每代只成活、繁殖一株植株(即群体大小 N ＝1)。由于：

Aa→ AA+ Aa + aa

所以在自交一代是杂合型基因型(象亲本Aa)的概率是50％；是纯合基因型(AA或aa)的概率也是 50％。在后一种情况下，A基因频率从亲代的0.5已改变到1(自交一代是 AA时)或0(自交一代是 aa 时)；即由于随机抽样误差，A基因频率在群体中或者被固定达最大值或者被消除。如果群体足够大，其遵从哈迪－温伯格定律，是不会导致基因频率的变化的。

现讨论由于抽样误差引起基因频率变化的一般情况。基因频率

变化的大小可用成数的标准差σ＝来计算。这里p是A 基因的频率，q是a基因的频率，

2N是群体中基因总数。对二倍体来说，由于每个亲本携带两个等位基因，所以这里的N就是实际的亲代个体数。例如，原始群体中基因频率p=q=0.5，如果以后每个世代只保持5000个个体的群

体，即有σ= = =0.005。

所以该群体的基因频率值大约有68％的可能在0.5±0.005即在0.495～0.505间变动。但若每代只保持 5个个体，即σ＝

= 0.16。所以，该群体的基

因频率约有68％的可能在0.5±0.16即在0.34～0.66间波动，有99％的可能在0.5±2.58×0.16即在0.09～0.90间波动。

遗传漂移对基因频率的影响可能有三方面：

⒈减少遗传变异。这是因为遗传漂移的结果，在小群体内打破原有的遗传平衡，即改变原有各种基因型频率，使纯合个体增加，杂合体数目减少，因而各小群体内个体间的相似程度增加，而遗传变异程度减少，甚至最终产生遗传固定，即群体是单一的纯合基因型，等位基因之一的频率为1，另一等位基因的频率为0。

⒉由于纯合个体增加，杂合个体减少，群体繁殖逐代近交化，其结果是降低了杂种优势，降低了群体的适应性，群体逐代退化，对于异花授粉作物来说，降低了其在生产上的使用价值。

⒊遗传漂移使大群体分成许多小群体（世系），各个小群体之间的差异逐渐变大，但在每一小群体内，个体间差异变小。

⒋在生物进化过程中，遗传漂移的作用可能会将一些中性或不利的性状保留下来，而不会象大群体那样被自然选择所淘汰。

在作物的引种，选留种，分群建立品系或近交等，都可以引起遗传漂移，这是造成群体基因频率变化很重要的人为因素。

在作物群体改良中，为了防止遗传漂移而引起的部分优良基因的

丢失以及因遗传固定、纯合个体的增加而使群体杂种优势的降低，

不能片面地只顾增大选择强度，同时还应保证足够大的有效群体

含量。在种质保存中，同样也存在遗传漂移的影响。为保存一个

综合品种或异花授粉作物的天然授粉品种，必需种植足够大的群

体，否则经多年种植保存之后，因遗传漂移的影响，所保存的种

质已不能代表原有的群体。

迁移

群体间的个体移动或基因流动叫做迁移(migration)，是影

响群体基因频率的一个因素。迁移实质上就是两个群体的混杂。

这种个体或基因流动既可能是单向的，也可能是双向的，如是后

者，又可叫做个体交流或基因交流。由于群体间个体或基因流动，

必然会引起群体基因频率的改变。设在一个大的群体内，每代都

有一部分个体新迁入，且迁入个体的比率为 m，那么群体内原有

个体比率则为1-m，总频率仍为 1。设原来群体a基因频率为q0，

迁入个体a基因频率为q m，那么迁入后第一代a基因频率为：

q1＝mq m+(1－m)q0＝m(q m-q0)+q0

(14-17)

当q m=q0时，q1＝q0，表明基因频率不变，当q m≠q0时，q1≠q0，

前后两代频率的差异为：

△q=q1- q0= m(q m－q0) (14-18)

可见迁移对群体基因频率的影响大小由迁入个体的比率m以及频

率差 (q m－q0)所决定。

了解迁移对改变群体基因频率的效应，在育种中也有一定

的指导意义。在群体改良中，为了增大改良群体的遗传方差，或

者向群体引入优良基因，通常采用与外来种质杂交的办法，在这

种情况下就会发生因迁移而改变原有群体某些基因频率的效应。

引种是单独引进一个群体，经试种后，直接用于生产或用

作育种原始材料，就这地区而言，新种质引入的结果，必然改变

了该地区群体的遗传组成。

还有一种情况，是属于个别基因而不是整个个体迁入群体后，对群体遗传组成的影响，这是指一物种的基因引进到另一物种的基因库中的现象，称为种质渐渗。如玉米的起源就可能包括了大刍草的种质渐渗，即大刍草的某些基因引进到了玉米中，这增加了玉米的遗传变异水平和杂种优势。

遗传性状可以区分为两大类：

单对基因遗传：是指某一性状的表现，是由一对基因所决定。

多对基因遗传：指某一性状的表现，是由二对或二对以

上的基因所决定。

果蝇的常见突变型如下：

表1 果蝇常见体变形表

实验时可选用以上的几个性状来验证遗传平衡定律。

三、材料与方法

1、材料：野生果蝇（Drosophila melanogaster）

2、方法:

（一）、培养基的配制：

1、玉米粉培养基配制：

A：糖6.2克，加琼脂0.62克，再加水40毫升，煮沸溶解。

B：玉米粉8.25克，加水40毫升，加热搅拌均匀后，再加0.7克酵母

粉

A和B混合加热成糊状后，加0.5毫升丙酸，即可分装到培养瓶中灭菌后待用。

2、香蕉培养基的配制：

将熟透的香蕉捣碎，制成香蕉浆（约50克）。将1.5克琼脂加到48毫升的水中煮沸，溶解后拌入香蕉浆，再煮沸后即可分装灭菌后待用。（二）、果蝇的饲养：

人工模拟选择对果蝇黑檀体、灰体等位基因的基因频率的影响：

1.选用两个纯合的果蝇群体，即黑体和灰体类型。分别从2个群体

中选取雌处女蝇和雄蝇各10只，共同放入一个大的培养瓶内，放

入25℃培养箱内培养。记录亲本灰体和黑体的只数。并计算此时

群体中灰体和黑体基因的频率。

2.当发现培养瓶内有幼虫或蛹出现时及时将亲本处死，以防发生回交。当有F1个体出现后，观察其表型，记录F1灰体和灰体的只数。

3.将F1群体中出现的黑体个体全部处死。在一个新的培养瓶中分别放入10只灰体雌蝇和雄蝇继续培养。即F1×F1，此时不需要选处女蝇。培养至有F2代产生。记录F2灰体和黑体的只数。

4.将F2群体中出现的残翅个体全部处死，在一个新的培养瓶中分别放入10只正常翅雌蝇和雄蝇继续培养。配成F2×F2。记录F3中灰体和黑体的只数。

5.进行与（4）同样的实验步骤，直至记录到F4和F5。

6.每代进行培养时需保证各代一件的培养条件相同，如：温度、种群

密度、培养基营养成分等。

7.模式图如下：

遗传平衡定律的验证：

1.选用两个纯合的果蝇群体，即残翅和长翅类型。分别从2个群体

中选取雌处女蝇和雄蝇各10只，共同放入一个大的培养瓶内，放

入25℃培养箱内培养。记录亲本长翅和残翅的只数。并计算此时

群体中长翅和残翅基因的频率。

2.当发现培养瓶内有幼虫或蛹出现时及时将亲本处死，以防发生回交。当有F1个体出现后，观察其表型，记录F1长翅和长翅的只数。

3.在一个新的培养瓶中分别放入10只长翅雌蝇和雄蝇继续培养。即F1×F1，此时不需要选处女蝇。培养至有F2代产生。记录F2长翅和残翅的只数。

4.在一个新的培养瓶中分别放入10只正常翅雌蝇和雄蝇继续培养。配成F2×F2。记录F3中长翅和残翅的只数。

5.进行与（4）同样的实验步骤，直至记录到F4和F5。

6.每代进行培养时需保证各代一件的培养条件相同，如：温度、种群密度、培养基营养成分等。

四、结果与分析

果蝇正常翅与残翅的记录

表2 正交、反交的各代果蝇数量统计表

果蝇黑体与灰体的记录

表3 正交、反交的各代果蝇数量统计表

平衡定律验证的X2测验

表4 F2代正反交X2测验

正交F2代中测验有：X2=0.711 自由度=1 则0.5＜P＜0.7 反交F2代中测验有：X2=0.209 自由度=1 则0.7＜P＜0.8 说明：正反交都符合孟德尔遗传

表5 F3代正反交X2测验

正交F2代中测验有：X2=0.287 自由度=1 则0.5＜P＜0.7 反交F2代中测验有：X2=0.17 自由度=1 则0.5＜P＜0.7 说明：正反交都符合孟德尔遗传

表5 F4代正反交X2测验

正交F2代中测验有：X2=0.144 自由度=1 则0.2＜P＜0.8

反交F2代中测验有：X2=0.419 自由度=1 则0.5＜P＜0.7

说明：正反交都符合孟德尔遗传

表6 F5代正反交X2测验

正交F2代中测验有：X2=0.695 自由度=1 则0.3＜P＜0.5

反交F2代中测验有：X2=0.921 自由度=1 则0.3＜P＜0.5

说明：正反交都符合孟德尔遗传

有上面的值可以知道长翅与残翅的比总是接近与3：1，其各代的基因频率与基因型频率如下表：

表7 各代基因型频率和基因频率的统计表

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

第二课时电离平衡的建立及影响因素

班级姓名 第一节弱电解质的电离(第二课时) 电离平衡的建立及影响因素 1．在溶液导电性实验装置里，分别注入20 mL 6 mol·L-1醋酸和20 mL 6mol·L-1氨水，灯光明暗程度相似。如果把这两种溶液混合后再实验，则（）A．灯光明暗程度不变B．灯光变暗C．灯光明暗程度变化不大D．灯光变亮 2．下列说法中，正确的是（）A．强电解质的水溶液一定比弱电解质溶液的导电能力强 B．强电解质都是离子化合物，弱电解质都是共价化合物 C．强电解质的水溶液中不存在溶质分子 D．不溶性盐都是弱电解质，可溶性酸和具有极性键的化合物都是强电解质。 3．下列叙述中，能证明某物质是弱电解质的是（）A．熔化时不导电B．不是离子化合物，而是极性共价化合物 C．水溶液的导电能力很差D．溶液中已电离的离子和未电离的分子共存4．NaHSO4在溶液中和熔融状态下，都存在的离子是（）A．H+ B．Na+ C．SO42-D．HSO4- 5．下列物质在水溶液中，存在电离平衡的是（）A．Ca(OH)2B．CH3COOH C．BaSO4D．CH3COONa 6．把0.01molNaOH固体分别加入下列100mL液体中，溶液的导电能力变化不大的（）A．自来水B．0.1mol/LHNO3C．0.1mol/L醋酸D．0.1mol/LNH4Cl 7．一定量的稀H2SO4与过量铁粉反应时，为了减缓反应速率，且又不影响生成的氢气的总量，可向稀H2SO4溶液中加入（）A．H2O B．NaOH固体C．CH3COONa固体D．NH4C1固体 8．下列各组物质反应中，溶液的导电性比反应前明显增强的是（）A．向亚硫酸钠溶液中加入液态溴B．向硝酸银溶液中通入少量氯化氢 C．向氢氧化钠溶液中通入少量氯气D．向硫化氢饱和溶液中通入少量氯气 (s) Ca2++2OH-中，能使c(Ca2+)减小，而使c(OH-)增大的是（） 9．在平衡体系Ca(OH) A．加入少量MgCl2固体B．加入少量Na2CO3固体 C．加入少量KCl固体D．加入少量Ba(OH)2固体 10．在0.01mol/L醋酸中加入少量硫酸后，其变化结果是（）A．氢离子浓度变小B．醋酸的浓度减小 C．酸性增强，PH变小D．醋酸根离子浓度变小 11.在含有酚酞的0.1 mol·L－1氨水中加入少量的NH4Cl晶体，则溶液颜色 A.变蓝色 B.变深 C.变浅 D.不变 12、弱电解质的电离运用勒夏特列原理分析填写下表：

遗传平衡定律中公式的推导及应用

遗传平衡定律中公式的推导及应用 黄书尧 （山东省莱芜市羊里中学 271118） 研究群体的遗传结构和变化规律的遗传学，称为群体遗传学（population genetics ）。它应用数学和统计学方法研究群体中选择和突变等因素对基因频率和基因型频率的影响，由此探讨进化的机制。 1．基因频率和基因型频率 基因频率：某种基因在整个群体中所占的百分率。 基因型频率：某种基因型在整个群体中所占的百分率。 假设一对等位基因Aa ，A 的频率为60%，则a 的频率为40%，自交F 2代结果如下： ♀ ♂ 0.6A 0.4a 0.6A 0.36AA 0.24Aa 0.4a 0.24Aa 0.16aa 0.36AA 0.48Aa 0.16aa 设A=p a=q AA=D Aa=H aa=R 则D=p 2 H=2pq R=q 2 p+q=1 D+H+R=1 p=D+21H=p 2+2 1×2pq=p （p+q ） q=R+21H=q 2+2 1×2pq= q （p+q ） 总结：D= p 2 H=2pq R=q 2 p=D+21H q=R+2 1H 2.遗传平衡定律： （1）在随机交配的大群体中，如果没有其他因素（如突变、选择、迁移、遗传漂变等）的干扰，则各代基因频率保持不变。 （2）在任何一个大群体内，不论其基因频率和基因型频率如何，只要一代的随机交配，这个群体就可达到平衡。 （3）一个群体在平衡状态时，基因频率和基因型频率的关系是： D= p 2 H=2pq R=q 2 例1：已知人类中白化病（cc ）发生率为4/10000，问：携带者占多少？ 解：∵R=4/10000 ∴q=R =0.02 p=0.98 ∴H=2pq=0.0392 即携带者占3.92% 例2：人类中，右癖占84%（RR 、Rr ），问：其中Rr 占？ 解：∵R=1-84%=0.16 ∴q=0.4 p=0.6 ∴H=2pq=0.48 0.48/0.84=57.1% 即右癖中携带者占57.1%

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。

用遗传平衡理论计算基因频率

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： ③用子叶深绿与子叶浅绿植株杂交得F1，F1随机交配得到的F2成熟群体中，B基因的基因

影响化学平衡的因素上课讲义

影响化学平衡的因素

一．教学目标： 1. [知识与技能] ①理解化学平衡移动的涵义； ②理解浓度、压强对化学平衡的影响； ③掌握用图像表示化学平衡移动的方法，并会判断化学平衡移动的方向； 2. [过程与方法] ①使学生经历探究“浓度对化学平衡影响”的过程，学习科学探究的基本方法，提高科学探究的能力； ②重视化学实验，充分发挥实验的作用；密切联系实际，理解理论的指导作用；正确理解化学平衡的概念，掌握浓度、压强对化学平衡的影响； ③学会运用观察、实验等手段获取信息，并运用比较、归纳、概括等方法进行信息加工； 3. [情感态度与价值观] ①通过本节“问题讨论”、“交流思考”、“实验探究”等栏目设计，激发学生学习兴趣，体验科学探究的艰辛和喜悦，使学习变为知识的获取，文化的欣赏； ②培养学生尊重科学、严谨求学、勤于思考的态度，树立透过现象看本质的认识观点； 二．教学重点： 浓度、压强对化学平衡的影响。 三．教学难点： 勒夏特列原理的归纳总结。 四．教学过程

【提问】化学平衡状态有什么特征？什么反应才会存在化学平衡？ 【引入】我们知道：不同温度下物质的溶解度不同。那么对于t0时达到溶解平衡状态的饱和溶液，当升高或降低温度至t1时： 若：溶解度增大，固体溶质继续溶解，则V（溶解） V（结晶） 溶解度减小，固体溶质析出，则V（溶解） V（结晶） 那么溶解平衡状态被打破，继而建立一种新的溶解平衡，也就是说：条件改变，溶解平衡移动。那么，化学平衡是否也只有在一定条件下才能保持？当条件（浓度、压强、温度等）改变时，平衡状态是否也会发生移动？ 【板书】二、影响化学平衡的因素 1. 浓度对化学平衡的影响 【实验探究一】探究浓度变化对化学平衡的影响 实验原理：已知在K2Cr2O7的溶液中存在如下平衡： Cr2O72－ + H2O === 2CrO42－ + 2H+ ( K2Cr2O7为橙色，K2CrO4为黄色) 实验步骤：①取两支试管各加入5ml0.1mol/L K2Cr2O7溶液，②按下表步骤操作，观察并记录溶液颜色的变化。 【交流讨论】 得出结论： 【实验探究二】

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

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

遗传平衡

配子频率与基因频率概念等同下的计算 (2014-04-26 12:57:00) 转载▼ 分类：生物教学 标签： 小强大生物 教育 配子频率与基因频率概念等同下的计算 山东省沾化县第二中学胡香荣 基因频率是指在一个种群基因库中，某个基因占全部等位基因数的比率。配子频率是指某种配子占所有配子的比率。教学发现，在种群达到遗传平衡条件下，基因频率可以等同于配子频率。 1常染色体基因频率计算 新人教版必修二《遗传与进化》P45页“思考与讨论”中用数学方法讨论基因频率的变化，就是常染色体上的基因频率。结果如下： Aa(60%)aa(10%)亲代基因型频率AA(30% ) 配子的比率A(30%)A(30%)a(30%)a(10%) Aa(48%)aa(16%)子代基因型频率AA(36% ) 子代基因频率A(60%)a(40%)上述计算建立在：①是个无限大的群体，②雌雄个体随机交配，③没有突变，④自然选择不起作用，⑤没有迁移。满足这五个条件的种群就是达到遗传平衡的理想种群，符合哈迪-温伯格定律，即基因频率保持世代不变。 有关配子的比率是否等同亲代基因频率，刘祖洞老师的解释是：因为个体间的交配是随机的，而且又没有自然选择，那就是说每个个体都为下代贡献了同样数目的配子，所以两性个体的随机交配可以归结为两性配子的随机结合，而且各种配子的频率就是基因频率[1]。详细分析如下： 假定Y和 y的基因频率分别是p和q。遗传平衡种群中基因型的频率和基因频率的数学关系如下： YY Yy yy P22pq q2这里p q=1，群体已经平衡。因为3种基因型所产生的两种配子的频率是： Y=P2 1/2（2pq）=P2 pq=p(p q)=p； y=1/2（2pq） q2=pq q2=q(p q)=q。 根据假定，个体间的交配是随机的，所以配子间的结合也是随机的。配子间的随机结合，就得出下面的结果： 卵子pY qy

影响化学平衡移动的因素 (教案)

影响化学平衡移动的因素 高三化学曹艳艳三维目标 知识与技能 1、理解化学平衡移动的实质以及有哪些因素对化学平衡有影响； 2、掌握浓度、压强、温度等外界条件对化学平衡移动的影响。 3.理解勒夏特列原理的涵义，并能结合实际情况应用 过程与方法 1、通过浓度实验，逐步探究平衡移动的原理及其探究方法，引起学生在学习过 程中主动探索化学实验方法 2、通过讨论、分析、对比的方法，培养学生的观察能力和实验探究能力。 情感态度与价值观 激发学生的学习兴趣，培养学生尊重科学、严谨求学、勤于思考的态度，树立透过现象看本质的唯物主义观点。 教学重难点 教学重点 浓度、压强、温度等条件对化学平衡移动的影响 教学难点 平衡移动的原理分析及其应用 教学过程 课前回顾： 1、影响化学反应速率的因素： 2、化学平衡状态：在一定条件下的可逆反应中，正逆反应速率相等，体系中所 有反应物和生成物的质量（或浓度）保持不变的状态 3、化学平衡状态的特征：逆、动、等、定、变 新课学习： 一、化学平衡状态的移动 化学平衡移动的实质是外界因素改变了反应速率，使正、逆反应速率不再相等，通过反应，在新的条件下达到正、逆反应速率相等。可用下图表示：

v(正) >v(逆) 平衡向正反应方向移动 v(正)

遗传平衡定律中公式的推导及应用

遗传平衡定律中公式的 推导及应用 -CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1

遗传平衡定律中公式的推导及应用 黄书尧 （山东省莱芜市羊里中学 271118） 研究群体的遗传结构和变化规律的遗传学，称为群体遗传学（population genetics ）。它应用数学和统计学方法研究群体中选择和突变等因素对基因频率和基因型频率的影响，由此探讨进化的机制。 1．基因频率和基因型频率 基因频率：某种基因在整个群体中所占的百分率。 基因型频率：某种基因型在整个群体中所占的百分率。 假设一对等位基因Aa ，A 的频率为60%，则a 的频率为40%，自交F 2代结果如下： ♀ ♂ 设A=p a=q AA=D Aa=H aa=R 则D=p 2 H=2pq R=q 2 p+q=1 D+H+R=1 p=D+21H=p 2+2 1×2pq=p （p+q ） q=R+21H=q 2+2 1×2pq= q （p+q ） 总结：D= p 2 H=2pq R=q 2 p=D+21H q=R+2 1H 2.遗传平衡定律： （1）在随机交配的大群体中，如果没有其他因素（如突变、选择、迁移、遗传漂变等）的干扰，则各代基因频率保持不变。 （2）在任何一个大群体内，不论其基因频率和基因型频率如何，只要一代的随机交配，这个群体就可达到平衡。 （3）一个群体在平衡状态时，基因频率和基因型频率的关系是： D= p 2 H=2pq R=q 2 例1：已知人类中白化病（cc ）发生率为4/10000，问：携带者占多少 解：∵R=4/10000 ∴q=R = p= ∴H=2pq= 即携带者占% 例2：人类中，右癖占84%（RR 、Rr ），问：其中Rr 占 解：∵R=1-84%= ∴q= p= ∴H=2pq= =% 即右癖中携带者占%

高考生物遗传平衡定律及遗传概率的综合归类计算

高考生物遗传平衡定律及遗传概率的综合归类计算 例1：某小岛上原有果蝇20000只，其中基因型为VV、Vv、和vv的果蝇分别占15%，55%和30%。若此时从岛外入侵了2000只基因型为VV的果蝇，且所有果蝇均随机交配，则F1代中V的基因频率约是 A．43% B．48% C．52% D．57% 解析：根据题干所述，在原有果蝇中，VV个体共3000只，Vv个体共11000只，vv个体共6000只。当迁入2000只VV个体后，种群个体数变为22000只，且VV个体为5000只。则此时种群中VV的基因型频率为5000/22000，Vv的基因型频率为11000/22000=50%。则此时种群中V=VV%+1/2*Vv%=5/22+25%=47.8%。故答案为B。 例2：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：由题干知该常染色体显性病的发病率为19%，则可知隐性个体的概率为81%。用A基因代表发病基因，a基因代表正常基因，则a基因的概率为90%，A 基因的概率为10%。故此人群中AA个体的基因型频率为是1%，Aa个体的基因型频率为18%，aa个体的基因型频率为81%。由于妻子是患病个体，所以在发病个体AA的基因型所占概率为1%/19%，Aa的基因型所占概率为18%/19%。即1/19AA ×aa,18/19Aa×aa的两种组合概率加和为所生孩子发病的概率。答案为A。 例3：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%。现在又一对表现性正常的夫妇，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上述两种遗传病的概率是 A．1/88 B．1/22 C．7/2200 D．3/800 解析：设常染色体正常基因为A，患病基因为a。由题干及遗传平衡定律可知，a的基因频率为1/10，则A的基因频率为9/10。所以AA的基因型频率为81/100，Aa的基因型频率为18/100，aa的基因型频率为1/100。由题干可知妻子的基因型为AaX B X b,若该基因型的妻子可以与丈夫生出同时患两种病的孩子，则丈夫的基因型只能为AaX B Y。由于丈夫表现性正常，所以其常染色体出现为Aa的概率为(18/100)/(99/100)=2/11。所以夫妻生出的孩子为aa的概率为1/2×2/11×1/4×1/2=1/88。故答案为A。 例4：某植物种群中，AA个体占16%，aa个体占36%。该种群随机交配产生的后代中AA个体百分比、A基因频率和自交产生的后代中AA个体百分比、A基因频率的变化依次为 A.增大不变不变不变 B.不变增大增大不变 C.不变增大增大不变 D.不变不变不变增大 解析：由题干可知，A的基因频率为0.40，a的基因频率为0.60。则亲代中Aa 的基因型频率为0.48。若该种群随机交配，由于没有自然选择的存在，自由交配后得到的后代中AA、Aa、aa的比率分别为16%、48%、36%，并且由此计算出A的基因频率为40%。自交时，后代中的AA的概率为16%+1/4×48%=28%，Aa的概率为1/2×48%=24%,aa为48%，由此可得出A的基因频率为40%。故答案为C。

遗传平衡定律中公式的推导及应用

遗传平衡定律中公式的推导及应用 黄书尧 (山东省莱芜市羊里中学 2７１118) 研究群体的遗传结构和变化规律的遗传学，称为群体遗传学(popu ｌa ｔi ｏn genetics).它应用数学和统计学方法研究群体中选择和突变等因素对基因频率和基因型频率的影响,由此探讨进化的机制。 1．基因频率和基因型频率 基因频率:某种基因在整个群体中所占的百分率。 基因型频率：某种基因型在整个群体中所占的百分率。 假设一对等位基因Aa,A 的频率为6０%,则a 的频率为40%,自交F 2代结果如下: ♀ ♂ 0.6Ａ 0.４a 0。6A 0.３６AA 0。２4Aa 0。4a 0。24Aa 0。16aa 0。36A Ａ 0。48Ａa ０.1６ａa 设A ＝p a=q A Ａ=D Aa=H aa=R 则D=p 2 H=2ｐq R ＝q 2 p+q ＝１ D+Ｈ+R=1 p=D+21H ＝p 2+2 1×２pq ＝p （ｐ+q) ｑ=R+21Ｈ=ｑ２＋2 1×2pq= q(p ＋q) 总结:D= p ２ Ｈ＝2pq R=q 2 p=D+21Ｈ q=R ＋2 1H 2。遗传平衡定律: (１)在随机交配的大群体中,如果没有其他因素(如突变、选择、迁移、遗传漂变等)的干扰，则各代基因频率保持不变。 （2)在任何一个大群体内，不论其基因频率和基因型频率如何,只要一代的随机交配，这个群体就可达到平衡。 （３)一个群体在平衡状态时,基因频率和基因型频率的关系是: D= p 2 Ｈ=2ｐq R=q 2 例1:已知人类中白化病(cc ）发生率为4／10０00,问：携带者占多少? 解:∵R=4/100０0 ∴q=R =０.02 p=0.98 ∴H=2pq=0。0３92 即携带者占3.9２％ 例2:人类中，右癖占８４%（RR 、R ｒ）,问:其中Ｒｒ占? 解:∵R=1—84%=0。16 ∴q ＝０.4 p=０.６ ∴H=2p ｑ=０。4８ 0．4８/0.8４=５7.1% 即右癖中携带者占５７.1％

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。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

遗传平衡定律中公式地推导与应用

遗传平衡定律中公式的推导及应用 黄书尧 （山东省莱芜市羊里中学 271118 ） 研究群体的遗传结构和变化规律的遗传学，称为群体遗传学（ population genetics ）。它应用数学和统计学方法研究群体中选择和突变等因素对基因频率和基因型频率的影响，由此探讨进化的机制。 1．基因频率和基因型频率 基因频率 ：某种基因在整个群体中所占的百分率。 基因型频率 ：某种基因型在整个群体中所占的百分率。 假设一对等位基因 Aa ，A 的频率为 60%，则 a 的频率为 40%，自交 F 2 代结果如下： ♀ ♂ 0.6A 0.4a 0.6A 0.36AA 0.24Aa 0.4a 0.24Aa 0.16aa 0.36AA 0.48Aa 0.16aa 设 A=p a=q AA=D Aa=H aa=R 则 D=p 2 H=2pq R=q 2 p+q=1 D+H+R=1 p=D+ 1 H=p 2 + 1 × 2pq=p （p+q ） 2 2 q=R+ 1 H=q 2 + 1 × 2pq= q （p+q ） 2 2 1 H 1 H 总结： D= p 2 H=2pq R=q 2 p=D+ q=R+ 2 2 2. 遗传平衡定律： （1）在随机交配的大群体中，如果没有其他因素（如突变、选择、迁移、遗传漂变等）的干扰，则各代基因频率保持不变。 （2）在任何一个大群体内，不论其基因频率和基因型频率如何，只要一代的随机交配，这个群体就可达到平衡。 （3）一个群体在平衡状态时，基因频率和基因型频率的关系是： D= p 2 H=2pq R=q 2 例 1：已知人类中白化病（ cc ）发生率为 4/10000 ，问：携带者占多少？解：∵ R=4/10000 ∴q= R =0.02 p=0.98 ∴ H =2pq=0.0392 即携带者占 3.92% 例 2：人类中，右癖占 84%（ RR 、Rr ），问：其中 Rr 占？ 解：∵ R=1-84%=0.16 ∴ q =0.4 p=0.6 ∴ H =2pq=0.48 0.48/0.84=57.1% 即右癖中携带者占 57.1%

07电离平衡及影响因素

07. 电离平衡及影响因素 一、知识梳理 1、概念：在一定的条件下，当弱电解质分子电离成离子的速率和离子结合成分子的速率相等时，电离过程就达到了平衡状态，叫电离平衡。 2、特征：与化学平衡相似，即“逆、等、动、定、变”。 3、影响因素： （1）内因：电解质本身的性质 （2）外因： ①温度：由于电离是吸热过程，故升高温度，促进电离，K增大 ②浓度：浓度越大，电离程度越小；稀释促进电离（碰撞效应），K不变 ③同离子效应：在弱电解质溶液里加入与弱电解质具有相同离子的电解质，抑制电离，K不变 ④化学反应：加入能与弱电解质电离产生的某种离子反应的物质时，促进电离，K不变 二、典例分析 例题1、在含有酚酞的0.1mol/L氨水中加入少量的NH4Cl晶体，则溶液颜色（）A．变蓝色B．变深C．变浅D．不变 考点：弱电解质在水溶液中的电离平衡． 分析：从加入少量的NH4Cl晶体后氨水的电离平衡移动方向进行判断． 解答：因氨水电离生成氢氧根离子，则酚酞遇碱变红，当加入少量的NH4Cl晶体后，NH4+离子浓度增大，根据同离子效应，加入NH4Cl后，氨水的电离平衡向逆方向移动，抑制氨水电离，从而c（OH—）变小，颜色变浅． 故选：C． 点评：本题考查电离平衡问题，注意影响平衡移动的因素，本题属同离子效应问题，较为简单． 三、实战演练 1、在0.1mol/L的CH3COOH溶液中，要促进醋酸电离，且氢离子浓度增大，应采取的措施是（） A．升温B．降温 C．加入NaOH溶液D．加入稀HCl 2、在NH3?H2O NH4++OH—形成的平衡中，要使NH3?H2O的电离程度及c（OH—）都增大，可采取的措施是（） A．通入HCl B．加少量NaOH固体 C．加少量氯化铵固体 D．加热

验证遗传平衡定律--实验

验证遗传平衡定律实验 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。

群体遗传学的目的是研究孟德尔群体遗传组成变化的机制。要研究孟德尔群体的遗传组成，首先必须对基因库进行定量描述，这可以通过对这个群体中的基因型频率(genotypic frequency)和等位基因频率(allelic frequency)的计算来完成。 所谓基因型频率是指群体中某特定基因型个体的数目占个体总数目的比率；等位基因频率是指在一个二倍体生物的某特定基因座上某一个等位基因占该座位上等位基因总数的比率，也称为基因频率(gene frequency)。 假设在一由N个个体所组成的群体中有一对等位基因A/a位于常染色体上，在可能的三种基因型中，有n1个AA、n2个Aa、n3个aa个体。 在群体遗传学中，基因频率比基因型频率更常用、更重要，因为： ①等位基因数总是较基因型数少，因此使用基因频率就可以用较少的参数来描述基因库，如一个座位有三个等位基因，那么就需用6种基因型频率来描述基因库，但只需用3种基因频率就可以了； ②在有性繁殖的生物形成配子时，配子只含等位基因而无基因型，在世代相传过程中只有等位基因是连续的，基因库的进化是通过等位基因频率的改变来实现的 在有性生殖生物中，一种性别的任何一个个体有同样的机会和相反性别的个体交配的方式称为随机交配(random mating)，换句话说，各种类型的个体交配的频率完全取决于自身频率的大小，而不受任何其它因素的影响。随机交配的结果是所有的基因型都是由孟德尔式分离所产生的配子随机结合而形成的。如果知道在一个随机交配的群体中某一给定位点上的等位基因频率，我们就很容易计算出在这个群体中预期的基因型频率。这一事实最早于1908年由英国数学家G Hardy和德国医生W Weinberg在各自的论文中得到证明，这就是我们现在所说的哈迪-温伯格定律(Hardy-Weinberg Principle)，哈迪-温伯格定律是群体遗传中最重要的原理。它是指在一个不发生突变、迁移和选择的无限大的随机交配的群体中，基因频率和基因型频率在一代一代的繁殖传代中保持不变，即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，因此，哈迪-温伯格定律也称为遗传平衡定律(law of genetic equilibrium)。如果一个群体达到了这种状态，就是一个遗传平衡的群体，未达到这种状态就是一个遗传不平衡的群体。遗传不平衡的群体只需随机杂交一代后，即可达到遗传平衡。 2.哈迪-温伯格定律的描述 假设一个群体中有一对等位基因A/a，基因A的频率为p，基因a的频率为q，这里p+q=1，如果这个群体中3种基因型的频率是：AA＝p2，Aa＝2pq，aa＝q2，这三种基因型所产生的两种配子的频率是： A = p2 + (2pq) = p2 + pq = p(p+ q) = p

人教版高中生物必修2-7.2拓展资料：遗传平衡定律

遗传平衡定律 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。 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。有性生殖的结果，根据孟德尔遗传规律，产生的子一代具有三种基因型，并且它们之间的比例是： 由此可见，子一代基因型YY、Yy、yy的频率分别是0.25、0.50和0.25。那么，子一代中各基因的频率分别是： Y=0.25+1/2（0.50）=0.50 y=1/2 (0.50)+0.25=0.50 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。