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·49· 遗传平衡定律在遗传与进化题中的应用 孙淑伟 (河南省濮阳市第一高级中学457000) 英国数学家哈代(C．H．Hardy)和德国医生温伯格 (W．Weinberg)分别于1908年和1909年独立证明，一 系可表示为(P+q)2=P2+2pq+q2=1。 个有性生殖的自然种群中如果符合以下条件：①种群 例1苯丙酮尿症是一种常染色体隐性遗传病。 大；②种群个体问的交配是随机的，即种群中每一个个 据调查该病的发病率大约为1／10000，请问在人群中苯 体与种群中其他个体的交配机会是相等的；③没有突 丙酮尿症致病基因(a)的基因频率和携带者(Aa)的基 变产生；④种群之间不存在个体的迁移和基因交流，即 因型频率各是多少? 没有新基因加入；⑤没有自然选择；那么种群中各等位 基因的基因频率将代代相传保持不变，而且不论群体 的起始基因型频率如何，经过一代随机交配后，群体的 2pq=2×99％×1％=1．98％。 基因型频率将达到平衡，只要平衡条件保持不变，基因 1．2 若基因是常染色体上的复等位基因 以决定人 型频率也保持不变。这就是遗传平衡定律，也称哈代 ABO血型的复等位基因IA、IB、i为例。设基因IA的频 一温伯格定律，在遗传与进化习题中应用如下： 率为P，IB的频率为q，i的频率为r。不同基因型配 l对种群基因频率和基因型频率之间进行双向求解 子的比例等于相应基因的频率，因此精子中IA型、IB 遗传平衡的群体中，基因频率和基因型频率之间 型和i型配子的比例分别为P、q和r，卵细胞中三种类 存在着内在联系，用数学方程式表示的这种量化关系， 型的比例也分别为P,q和r。精子与卵细胞随机结合， 就称为遗传平衡定律公式。用该公式可以由基因频率 求出基因型频率，也能由基因型频率得出基因频率。 基因的位置与种类不同，遗传平衡定律公式的推导过 O型ii为r2；AB型I^IB为2pq。 程、表现形式也不同。分三种情况讨论： 例2通过抽样调查发现血型频率：A型血(IAIA， 1．1 若基因是常染色体上的一对等位基因 假设等 位基因是A和a，基因频率分别为P和q，常染色体遗 传时与性别无关，因此雄配子中A型和a型配子的比 计算IA、IB、i的基因频率。 例分别为P和q，雌配子中A和a型配子也分别为P和 解析设IA、IB、i的基因频率分别为p、q和r。根 q，雌雄配子随机结合，可求出子代的基因型频率：从 据以上公式可知：O型血的基因型频率=r2=0．36；A 遗传物质的经典实验——噬菌体侵染细菌的实验，教 补充介绍给学生；同位素标记法中的同位素与放射性 师在让学生了解了实验过程、结果和结论后，可以进一 同位素的关系、对照实验与对比实验以及对照组的区 步提出这样的问题让学生思考：假如蛋白质是遗传物 别与联系等原理要引导学生辨别清楚；肺炎双球菌转 质，那么仅用弘s标记噬菌体的外壳，侵染细菌后搅拌 化实验中为什么S型肺炎双球菌可以使小鼠患病死亡 离心，离心管中上清液和沉淀物的放射性强弱情况应 而R型细菌不能呢?已经加热杀死的S型肺炎双球菌 是什么样?在新形成的噬菌体中能否检测到35S呢?的DNA为什么还能使R型细菌发生转化?教师要给 如果仅用32P标记噬菌体的DNA又会出现什么样的结学生合理解释。 果呢?通过这样的思考可加深学生对这一经典实验的 5“拓展延伸”法 理解掌握。 对于高中生物学课本介绍的经典实验，在学生理 4“释疑解惑”法 解掌握的基础上，教师还可以引导学生作进一步的拓 介绍经典实验时涉及到的一些实验材料学生可能 展延伸，培养学生的实验设计创新能力和对实验理论、 不熟悉，实验