遗传平衡

一个大的随机交配群体，在没有选择、突变、迁移和遗传漂变等影响因素的干扰时，其基因频率和基因型频率在上下代间，保持不变的一种状态。处于这种平衡状态的群体，称为遗传平衡群体。

基因频率与基因型频率基因频率，是指群体内某一位点上的两个等位基因（如A和a）的数目，在其总数中所占的比例。由这两个等位基因所组成的三种基因型，AA、Aa、aa，在群体内总个体数中，分别占有的比例，叫做基因型频率。例如，一个含有400个个体的群体，这三种基因型分别为20、120和260个个体，则它们的基因型频率分别为0.05、0.30和0.65。设其中基因A的频率为p，a的为q。随机交配后，则基因频率与基因型频率之间有如下的关系：即（pA＋qa）2＝p2AA＋2pqAa＋q2aa。由于AA基因型中含有两个A基因，Aa中只含一个A，故A基因的频率等于p2＋pq＝p（p＋q），p＋q＝1，故A的频率就等于p。同理，a基因的频率等于pq＋q2＝q（p＋q）＝q。在所举的实例中，p2＝0.05，pq＝×0.30＝0.15，故p＝0.05＋0.15＝0.2；q＝0.15＋0.65＝0.80，在随机交配的上下代中，保持不变。上述的遗传平衡关系，是分别由英国数学家哈迪（D.H.Hardy）和德国医生温伯格（W.Weinberg）于1908年提出的，称为哈迪-温伯格定律。

哈迪-温伯格定律求证可分为四步：①从亲代的基因频率求出所有配子的基因频率；②由配子的频率求出合子的频率；③由合子的频率求子代基因型频率；④从子代基因型频率求子代的基因频率。每步所要求的必备条件是基因分离正常，亲本的存活力和生殖力相等，配子的受精力相等，群体大，随机交配，父母本的基因频率相等。有关大随机交配群体，不论群体的原来组成怎样，只需随机交配一代就能达到遗传平衡。因为平衡群体的基因型比例，完全决定于其基因频率。例如，任意一个原始群体的AA、Aa和aa基因型频率分别为0.1、0.2和0.7，p＝0.2，q＝0.8，随机交配一代，其子代的基因型频率分别为0.04、0.32和0.64。只要以后各代仍保持随机交配，则其频率均不变。原来基因型频率分别为0.05、0.30和0.65的群体，以及为0、0.40和0.60的群体，随机交配一代，其子代的基因型频率都变为0.04、0.32和0.64。检验一个群体是否已达到遗传平衡的简易方法，是使三种基因型个体数分别为D、H、R。当（H/）＝2，或4D·R＝H2时，则为已达平衡。例如有一400个个体的群体，其三种基因型分别为16、128、256，则H/＝（128/64）＝2，已达平衡。

实际意义

许多群体遗传学和数量遗传学的推导，都是以基因频率和基因型频率的关系为依据的。在自然进化和人工进化过程中，性状的变化实质上是基因频率在改变，从而引起基因型频率改变。新品种的选育的中心内容，是累积有利基因于一定的基因型，并大大提高其频率，品种在利用过程中的退化，也是由于不利基因的混入，并不断增大其频率的结果。异交作物的自由授粉品种，接近平衡群体可根据遗传平衡定律来分析实际问题。如玉米红芽鞘对绿芽鞘是显性，受一对等位基因支配，在红芽鞘自交繁殖田里出现了10%的绿芽鞘，与绿芽鞘玉米自交系中出现10%的红芽鞘相比，由于性状显隐性的关系，后者的混杂率就是10%，而前者的混杂率则应把纯合隐性个体和显性杂合个体一并计算，显然比混入显性性状的严重得多。