遺傳平衡及應用先看一道試題：玉米的高稈（H）對矮稈（h）為顯性。現有若干H基因頻率不同的玉米群體，在群體足夠大且沒有其他因素干擾時，每個群體內隨機交配一代后獲得F1。各F1中基因型頻率與H基因頻率（p）的關系如圖。下列分析錯誤的是（）A.0<p<1時，親代群體都可能只含有純合體B.只有p＝b時，親代群體才可能只含有雜合體C.p＝a時，顯性純合體在F1中所占的比例為1/9D.p＝c時，F1自交一代，子代中純合體比例為5/9解析：根據題意，在群體足夠大且沒有其他因素干擾時，每個群體內隨機交配，說明符合遺傳平衡定律（哈迪—溫伯格定律），即p+q=1時，p2+2pq+q2=1。當親本群體中只含純合體時，可知親本中H基因頻率=HH基因型頻率，h基因頻率=hh基因型頻率，由遺傳平衡規律知F1基因型頻率分別為HH=p2，Hh=2p（1-p），hh=（1-p）2。所以0＜p＜1時，取任意值，p2+2p（1-p）+（1-p）2=1。因此，0<p<1時，親代群體都可能只含有純合體，A正確。由題圖可知，當親本群體中只含雜合體Hh時，則p=1/2，則F1基因型頻率分別為HH=p2=1/4，Hh=2p（1-p）=1/2，hh=（1-p）2=1/4，因此為b點，故B正確。由題圖可知，當H的基因頻率為a時，Hh與hh的基因型頻率相等，根據遺傳平衡定律，即HH=p2，Hh=2p（1-p），hh=（1-p）2。當p=a時，Hh和hh基因型頻率相等，可得2a（1-a）=（1-a）2，解得a=1/3，則在F1中，顯性純合子HH基因型頻率為HH=p2=1/9，故C正確。由題圖可知，當H的基因頻率為c時，Hh與HH的基因型頻率相等，根據遺傳平衡定律可得2c（1-c）=c2，解得c=2/3，F1的基因型及比例是：HH=2/3×2/3=4/9，hh=1/3×1/3=1/9，Hh=2×2/3×1/3=4/9，子一代自交，子代中純合體比例為1-1/2×4/9=7/9，D錯誤，故答案為D。此題涉及到遺傳平衡。高中生物學必修二只介紹了自然選擇對基因頻率的影響，沒有提到遺傳平衡。那么，什么是遺傳平衡？群體遺傳學是研究群體的遺傳結構及其變化規律的學科，研究群體中基因的分布，基因頻率和基因型頻率的維持和變化。群體遺傳學最早起源于英國數學家哈迪和德國醫學家溫伯格于1908年提出的遺傳平衡定律。從某種意義上來說，生物進化就是群體遺傳結構持續變化和演變的過程，因此群體遺傳學理論在生物進化機制特別是種內進化機制的研究中有著重要作用。在一個自然群體里，知道了基因型頻率就可求得基因頻率，但是反過來，知道基因頻率卻不一定能確定它的基因頻率，只有在一定的條件下，才可以用基因頻率確定基因型頻率。這個條件就是符合遺傳平衡的狀態。

哈迪－溫伯格定律是由英國數學家哈迪（D.H.Hardy）和德國醫生溫伯格（W.Weinberg）于1908年分別獨立發現的，稱為哈迪-溫伯格定律，也稱遺傳平衡定律。在隨機交配群體中，設一基因座有兩種等位基因A和a的頻率分別為p和q，基因型AA、Aa和aa的頻率分別為p2、2pq和q2，則該群體為遺傳平衡群體，不隨世代變化。即p+q=1時，p2+2pq+q2=1。維持遺傳平衡的條件：群體無限大，沒有突變、選擇、遷移和遺傳漂變。符合遺傳平衡群體特點：在世代間，遺傳平衡群體的等位基因頻率（群體中，一基因座某種等位基因數與該基因座全部等位基因數之比）與基因型頻率（群體中，某基因型個體數與該群體全部個體數之比）的這種恒定關系。哈迪-溫伯格定律的意義：在理論上，是群體遺傳和數量遺傳理論的基石，遺傳學這兩個分支學科的遺傳模型和參數估算，就是根據該定律推導出來的。因此，根據哈迪-溫伯格定律計算時，需要在大的群體前提條件下進行計算。在實踐上，它提示我們在引種、留種、分群和建立近交系時，不要使群體過小，否則，就會導致群體的等位基因頻率和基因型頻率的改變，從而導致原品種（品系）“種性”或一些優良經濟性狀的喪失。目前我們對野生動植物的亂捕亂殺，亂砍濫伐，其結果同樣影響哈迪-溫伯格定律，導致生態環境的破壞，對人類的未來生存是極為不利的。例、人類遺傳病調查中發現兩個家系都有甲遺傳病（基因為H、h）和乙遺傳病（基因為T、t）患者，系譜圖如下。以往研究表明在正常人群中Hh基因型頻率為1/10000。請回答下列問題（所有概率用分數表示）：（1）甲病的遺傳方式為

，乙病最可能的遺傳方式為

。（2）若Ⅰ-3無乙病致病基因，請繼續以下分析：①Ⅰ-2的基因型為

；II-5的基因型為

。②如果II-5與II-6結婚，則所生男孩同時患兩種遺傳病的概率為

。③如果II-7與II-8再生育一個女兒,則女兒患甲病的概率為

。④如果II-5與h基因攜帶者結婚并生育一個表現型正常的兒子，則兒子攜帶h基因的概率為

。【答案】（1）常染色體隱性遺傳伴X隱性遺傳（2）①HhXTXtHHXTY

或

HhXTY②1/36③1/60000④3/5【解析】（1）Ⅰ-1和Ⅰ-2都不患甲病，但他們有一個患甲病的女兒（Ⅱ-2），說明甲病是常染色體隱性遺傳病。由系譜圖可知患乙病的都是男性，所以乙病最可能的遺傳方式是伴X染色體隱性遺傳。（2）①若Ⅰ-3無乙病致病基因，則乙病是伴X染色體隱性遺傳。所以Ⅰ-2的基因型為HhXTXt。②Ⅱ-5的基因型及概率為1/3HHXTY或2/3HhXTY。Ⅱ-6的基因型中為Hh的幾率是2/3，為XTXt的幾率是1/2，所以Ⅱ-5與Ⅱ-6結婚，則所生男孩患甲病的概率2/3×2/3×1/4=1/9，患乙病的概率1/2×1/2=1/4；因此同時患兩種遺傳病的概率為1/9×1/4=1/36。③Ⅱ-7為Hh的幾率是2/3，Ⅱ-8為Hh的幾率是10-4，則他們再生一個女兒患甲病的概率為2/3×10-4