5.55遗传平衡定律

①个体数量足够大 ②交配是随机的

③没有突变、迁移和遗传漂变

④没有新基因加入

⑤没有自然选择

那么这个群体中的各等位基因频率和基因型频率在一代一代的遗传中保持平衡（不变）。这就是遗传平衡定律。

如果一个群体满足以下条件：

例 如果某群体中最初的基因型频率是YY（D）=0.10，Yy（H）=0.20，yy（R）=0.70。

1?0.20?0.20 21 y(q)?0.70??0.20?0.80

2则这个群体的配子频率(配子频率)是

Y(p)?0.10?于是，下一代的基因型频率是 卵细胞 0.20Y(p) 精子 0.20Y(p) 0.04YY 0.80y(q) 0.16Yy 即子代的基因型频率是 YY=p2=0.04 Yy= 2pq=2×0.16=0.32

由此可知，该代的基因频率是

0.80y(q) 0.16Yy 0.64yy yy= q2=0.64

1?0.32?0.202

1y(q)?0.64??0.32?0.802Y(p)?0.04?与上代的基因频率达到平衡。可以计算，下代的基因型频率与上代相等，即 YY=p2=0.04 Yy= 2pq=2×0.16=0.32 yy= q2=0.64 至此，基因型频率也达到平衡。

综上所述，对于一个大的群体中的等位基因A和a，当A基因频率为p，a基因频率为q时， 有 p?q?1 这个群体的基因型频率是 AA?p

2……………………………………………………………………………① ……………………………………………………………………………② ……………………………………………………………………………③ ……………………………………………………………………………④

22Aa?2pq aa?q2

2于是有 p?2pq?q?(p?q)?1 …………………………………………………………⑤

第69页

5.56性染色体上基因频率和基因型频率的计算

如果一对等位基因A、a位于X染色体上，在随机交配的条件下，达到平衡时，有 雄性个体 雌性个体

基因型 XA Xa XAXA XAXa XaXa

p q P2 2pq q2 基因型频率

p q p q 基因频率

p+q=1 p2+2pq+q2=1 基因型频率特点

由此可知， 基因频率 ＝ 雄性个体的基因频率 ＝ 雌性个体的基因频率 即 p?pX?pXX q?qX?qXX （式中X表示雄性，XX表示雌性）

基因型频率 分别计算 XAXA＝P2 XAXa＝2Pq （与常染色体的基因型频率算法相同） 雌性个体基因型频率 XaXa＝q2 XAY＝P 雄性个体基因型频率 ＝ 基因频率 XaY＝q 例 在人群中调查发现男性色盲患者是7%，求（1）色盲基因（Xa）和它的等位基因（XA）的频率。

（2）女性的基因型频率。（3）下一代的基因频率。

解：（1）求基因频率：

Xa基因的频率：

q＝男性个体的基因型频率＝男性个体的表现型频率＝女性个体的Xa基因频率＝7%＝0.07。

XA基因的频率： p＝1－q＝1－0.07＝0.93

（2）求女性的基因型频率：

XAXA＝p2＝0.93×0.93＝0.8649

XAXa＝2pq＝2×0.93×0.07＝0.1302 Xa Xa＝q2＝0.07×0.07＝0.0049

（3）求下一代的基因频率

下一代的基因频率＝上一代的女性中基因的频率，即

1XA?0.8649??0.1302?0.93

21Xa?0.0049??0.1302?0.07

2 几个特点

①伴X基因有2/3存在于雌性个体，1/3存在于雄性个体中（雌性为XX，雄性为XY） ②伴X隐性遗传病的男患者∶女患者＝q∶q2，当男性发病率为1时，女性发病率为q (男多于女) ③伴X显性遗传病的男患者∶女患者＝p∶(p2+2pq) ＝1∶(1+q) (女多于男) （当男性发病率为p=1时，女性发病率为(p+2q) ＝(1－q+2q) ＝(1+q)） 第70页

5.57突变和基因重组产生进化的原材料

基因突变 突变 染色体变异 基因重组 可遗传的变异 产生进化的原材料 直接原因 1、产生突变的绝对个体数大：虽然每个基因的突变率低，但基因数量多种群数量大 2、有利与有害突变不是绝对的，往往取决于生存环境 3、基因重组形成不同基因型，使群体中出现大量可遗传的变异 根本原因

变异产生是不定向的，突变和基因重组只是产生进化的原材料，不能决定进化的方向 5.58选择的类型

自然选择

定向性选择 稳定性选择 中断性选择 选择种群中的极端类型，淘汰多数个体的过程。最常见。 例：桦尽蠖的进化

选择种群中的中间类型，淘汰极端类型。对抗基因突变和遗传漂变。 例：3—4kg左右的新生儿存活率高，轻于和重于此值的存活率低。 选择种群中的极端类型，淘汰中间类型。较少见。

例：美州白足鼠长尾（LL）和短尾（ll）被选择，中尾（Ll）被淘汰

性选择 人工选择 不随机交配。例：果蝇中有红眼雄果蝇时雌蝇不与白眼雄果蝇交配 按照人的意志保留某性状的个体，淘汰不需要的个体。

5.59自然选择决定生物进化的方向

自然选择改变了生物种群的基因频率，从而决定了生物进化的方向

5.60改变生物种群基因频率的因素

因 素 主要因素 突变、选择（包括自然选择、性选择和人工选择）、遗传漂变、迁移 自然选择

5.61突变与选择的关系

突变为选择提供原材料 没有突变也可进行选择 突变是不定向的 选择是定向的 第71页

5.62隔离的类型

地理隔离 由于地理上了障碍导致两个种群不能交配的现象。例：东北虎与华南虎 特点：发生在同一物种之内。导致小种群和物种的不同分布 两个种群间的个体不能自由交配（交配前隔离）或 交配后不能产生可育后代（交配后隔离）的现象。 特点：发生在不同物种之间。有或没有生殖隔离。 生殖隔离 5.62物种形成的方式

隔离导致物种形成 地理隔离

生殖隔离

物种形成

多倍体导致物种形成 例1：同源多倍体——四倍体西瓜 例2：异源多倍体——六倍体小麦

5.63现代生物进化理论的核心

生物进化的一个基本观点 种群是生物进化的基本单位，生物进化的实质在于种群基因频率的改变。

物种形成的三个基本环节 1、突变和基因重组

2、自然选择 3、隔离 产生进化的原材料

使基因频率定向改变并决定生物进化方向 导致新物种的形成，是新物种形成的必要条件

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