题目
下列各组数据均为各群体中A位点上AA、Aa、aa基因型的人数,达到遗传平衡的群体为: A 60,15,25 B 40,30,30 C 55,25,20 D 25,50,25 E 65,20,15
下列各组数据均为各群体中A位点上AA、Aa、aa基因型的人数,达到遗传平衡的群体为:
A 60,15,25
B 40,30,30
C 55,25,20
D 25,50,25
E 65,20,15
题目解答
答案
要判断一个群体是否达到遗传平衡,可以使用哈迪-温伯格平衡定律(Hardy-Weinberg equilibrium, HWE)。哈迪-温伯格平衡定律指出,在理想条件下(没有自然选择、突变、迁移、遗传漂变等影响),一个群体的基因频率和基因型频率将保持不变。具体来说,如果一个群体中A位点的等位基因A和a的频率分别为p和q,那么在遗传平衡状态下,基因型AA、Aa和aa的频率分别为p^2、2pq和q^2。
我们可以通过以下步骤来判断每个群体是否达到遗传平衡:
1. **计算等位基因频率**:
- p = (2 * AA人数 + Aa人数) / (2 * 总人数)
- q = (2 * aa人数 + Aa人数) / (2 * 总人数)
由于p + q = 1,我们只需要计算p或q中的一个。
2. **计算预期的基因型频率**:
- 预期AA人数 = p^2 * 总人数
- 预期Aa人数 = 2pq * 总人数
- 预期aa人数 = q^2 * 总人数
3. **比较实际人数和预期人数**:
- 如果实际人数和预期人数相差不大,可以认为该群体达到遗传平衡。
我们来逐一分析每个群体:
### 群体A (60, 15, 25)
- 总人数 = 60 + 15 + 25 = 100
- p = (2 * 60 + 15) / (2 * 100) = 135 / 200 = 0.675
- q = 1 - p = 1 - 0.675 = 0.325
- 预期AA人数 = 0.675^2 * 100 = 0.455625 * 100 ≈ 45.56
- 预期Aa人数 = 2 * 0.675 * 0.325 * 100 = 0.43875 * 100 ≈ 43.88
- 预期aa人数 = 0.325^2 * 100 = 0.105625 * 100 ≈ 10.56
实际人数 (60, 15, 25) 与预期人数 (45.56, 43.88, 10.56) 差异较大,不符合遗传平衡。
### 群体B (40, 30, 30)
- 总人数 = 40 + 30 + 30 = 100
- p = (2 * 40 + 30) / (2 * 100) = 110 / 200 = 0.55
- q = 1 - p = 1 - 0.55 = 0.45
- 预期AA人数 = 0.55^2 * 100 = 0.3025 * 100 ≈ 30.25
- 预期Aa人数 = 2 * 0.55 * 0.45 * 100 = 0.495 * 100 ≈ 49.5
- 预期aa人数 = 0.45^2 * 100 = 0.2025 * 100 ≈ 20.25
实际人数 (40, 30, 30) 与预期人数 (30.25, 49.5, 20.25) 差异较大,不符合遗传平衡。
### 群体C (55, 25, 20)
- 总人数 = 55 + 25 + 20 = 100
- p = (2 * 55 + 25) / (2 * 100) = 135 / 200 = 0.675
- q = 1 - p = 1 - 0.675 = 0.325
- 预期AA人数 = 0.675^2 * 100 = 0.455625 * 100 ≈ 45.56
- 预期Aa人数 = 2 * 0.675 * 0.325 * 100 = 0.43875 * 100 ≈ 43.88
- 预期aa人数 = 0.325^2 * 100 = 0.105625 * 100 ≈ 10.56
实际人数 (55, 25, 20) 与预期人数 (45.56, 43.88, 10.56) 差异较大,不符合遗传平衡。
### 群体D (25, 50, 25)
- 总人数 = 25 + 50 + 25 = 100
- p = (2 * 25 + 50) / (2 * 100) = 100 / 200 = 0.5
- q = 1 - p = 1 - 0.5 = 0.5
- 预期AA人数 = 0.5^2 * 100 = 0.25 * 100 = 25
- 预期Aa人数 = 2 * 0.5 * 0.5 * 100 = 0.5 * 100 = 50
- 预期aa人数 = 0.5^2 * 100 = 0.25 * 100 = 25
实际人数 (25, 50, 25) 与预期人数 (25, 50, 25) 完全一致,符合遗传平衡。
### 群体E (65, 20, 15)
- 总人数 = 65 + 20 + 15 = 100
- p = (2 * 65 + 20) / (2 * 100) = 150 / 200 = 0.75
- q = 1 - p = 1 - 0.75 = 0.25
- 预期AA人数 = 0.75^2 * 100 = 0.5625 * 100 = 56.25
- 预期Aa人数 = 2 * 0.75 * 0.25 * 100 = 0.375 * 100 = 37.5
- 预期aa人数 = 0.25^2 * 100 = 0.0625 * 100 = 6.25
实际人数 (65, 20, 15) 与预期人数 (56.25, 37.5, 6.25) 差异较大,不符合遗传平衡。
综上所述,达到遗传平衡的群体为 **D (25, 50, 25)**。