利用遗传平衡定律求解基因频率和基因型频率
1、遗传平衡指在一个极大的随机交配的种群中，在没有突变、选择和迁移的条件下，种群的基因频率和基因型频率可以世代保持不变。遗传平衡的种群中，某一基因位点上各种不同的基因频率之和以及各种基因型频率之和都等于是1。 2、遗传平衡定律公式的推导和应用
（1）遗传平衡群体中一对等位基因A、a的遗传平衡定律公式
设群体中A的基因频率为P,a的基因频率为Q.由于种群中个体的交配是随机的，而且又没有自然选择，每个个体都为下代提供了同样数目的配子，所以两性个体之间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。雄性个体产生的配子A频率为P、a配子频率为Q，雌性个体产生的配子频率A频率为P、a配子频率为Q。根据基因的随机结合，用下列式子可求出子代的基因型频率：♂(PA+Qa)×♀(PA+Qa)=P2AA+2PQAa+Q2aa=1,即AA的基因频率为P2，Aa的基因型频率为2PQ，aa的基因型频率为Q2。
比如：已知苯丙酮尿是位于常染色体上的隐性遗传病。据调查，该病的发病率大约为1/10000，请问在人群中该丙苯酮尿隐性致病基因（a）的基因频率以及携带此隐性基因的携带者(Aa)基因型频率各是多少？
解析 设苯丙酮尿隐性基因为a，携带者基因型为Aa。因为aa频率=Q2=1/10000，所以a频率=Q=0.01，又因为P+Q=1，所以P=0.99,因为Aa的基因频率=2PQ,所以Aa的频率=2×0.99×0.01=0.0198。
（2）遗传平衡群体中伴性基因的遗传平衡定律公式
以人类的色盲基因遗传为例。因为女性的染色体组成为XX，男性的染色体组成为XY，Y染色体上无该等位基因,所以，在男性群体中：其基因频率与基因型频率相同，也和表现型频率一样，设XB的频率为P，Xb的频率为Q，则有XB的频率=XBY的频率=P，Xb的频率=XbY的频率=Q,且P+Q=1。由于男性中的XB、Xb均来自于女性，故在女性群体中：XB的频率也为P,Xb的频率也为Q,P+Q=1。位于
X
染色体上的等位基因，基因型的平衡情况是：
P2(XBXB)+2PQ(XBXb)+Q2(XbXb)=1。，由于男性女性的XB基因频率相同，二者的Xb基因频率也一样，故在整个人群中，XB、Xb的基因频率也分别为P、Q。整个人群中男性产生的配子及比例为1/2（PXB+QXb）、1/2Y，女性产生的配子及比
例为PXB、QXb，由以下式子可推出子代基因型频率：♂［1/2（PXB+QXb）+1/2Y］×♀（PXB+QXb）=1/2 P2(XBXB)+1/2 Q2(XbXb)+ PQ(XBXb)+1/2PXBY+1/2QXbY。 由上述可知：在整个人群中、男性群体中、女性群体中XB、的频率均为P，Xb的频率均为Q。在整个人群中、男性群体中、女性群体中的各基因型的频率如下表：
比如：人的色盲是X染色体上的隐性性遗传病。在人类群体中，男性中患色盲的概率约为8%，那么，在人类色盲基因的频率以及在女性中色盲的患病率各是多少？
解析 设色盲基因Xb的频率=Q，正常基因XB的频率=P。已知人群中男性色盲概率为8%，由于男性个体Y染色体上无该等位基因，Xb的基因频率与XbY的频率相同，故Xb的频率=8%,XB的频率=92%。因为男性中的X染色体均来自于女性，所以，在女性群体中Xb的频率也为8%，XB的频率也为92%。由于在男性中、女性中XB、Xb的基因频率均相同，故在整个人群中Xb也为8%，XB的频率也为92%。在女性群体中，基因型的平衡情况是：P2(XBXB)+2PQ(XBXb)+Q2(XbXb)=1。这样在女性中色盲的患病率应为Q2=8%×8%=0.0064。答案：在人类中色盲基因的频率是0.08，在女性中色盲的患病率是0.0064。 （3）遗传平衡定律在复等位基因遗传中的应用
先看一个例题：人的ABO血型决定于3个等位基因IA、IB、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
IA=p，IB=q，i=r，则 IAIA+IBIB+ii+IAIB+ IAi+IBi
=p2+q2+r2+2pq+2pr+2qr=1 由题不难得出：r2=0.36，则r=0.6， IBIB+ IBi +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
三、仪器、设备
仪器、设备：纸、笔、双筒解剖镜、麻醉瓶、毛笔、白纸板、锥形瓶、恒
温培养箱、棉塞、玻棒、电炉、高压灭菌锅、分析天平、铁架台、胶管、玻璃管、漏斗、夹子
四、材料、试剂
材料：野生果蝇若干，残翅、白眼、黑檀体、焦刚毛、棒眼等变异型果蝇若干 试剂：葡萄糖、玉米粉、酵母粉、琼脂、丙酸、蒸馏水、乙醚
五、步骤
(一)配制培养基 1、称量
精确称取葡萄糖12﹑4g，琼脂1﹑24g，蒸馏水152ml，玉米粉16﹑5g，酵母粉1﹑4g，丙酸1ml 2、配制
A：将葡萄糖与琼脂再加76ml蒸馏水煮沸溶解
B：将玉米粉加76ml蒸馏水加热搅拌均匀后，再加入酵母粉 C：A和B混合加热成糊状后，再加入丙酸 3、装瓶
将漏斗连上胶管再连上玻璃管，于胶管上夹上夹子，架在铁架台上，用玻棒导流使温热得培养基通过该装置均匀地装入十个小锥形瓶中，再塞上棉塞。 4、灭菌
装瓶后，所有培养基用高压灭菌锅以121°C灭菌半小时。 5、检验
将灭过菌的培养基置于已经消毒灭菌的超净工作台中，等过了2-3天，观察培养基是否灭菌完全。若没污染则培养基可以备用，若有污染则需将之处理并重新配制培养基。 （二）诱捕野生型果蝇
拿一个干净的瓶子，在其中填塞烂香蕉，将瓶子放在垃圾桶边上1-2天，即可发现瓶中有野生果蝇。当瓶中出现果蝇时，立即将果蝇转移到培养瓶中。继续诱捕果蝇，直至获得足够的果蝇。 （三）培养
1、从实验室处得到残翅、白眼、黑檀体、焦刚毛、棒眼等变异型果蝇若干。拿出五个培养瓶，将变异型果蝇和野生型果蝇麻醉处理，用毛笔往每个横卧的培养瓶中扫入十只野生型的雌性果蝇、十只变异德雄性果蝇，塞上棉塞，待果蝇苏醒后再将培养瓶竖立。在每个培养瓶上贴上标签，表明时间、内容物、姓名、序号。
2、观察培养瓶中的果蝇，计算出该种群相对性状，如：白眼和红眼、黑檀体和灰体、棒眼和圆眼、长翅和残翅、焦刚毛和直刚毛的基因频率和基因型频率并记录。
3、按如此处理方法，准备另五瓶培养瓶作为重复实验。 4、将培养瓶放在设定好稳定的恒温培养箱中培养，每日去观察。