基因频率计算的常见类型

1、基因频率计算的常见类型一根据种群中个体数量所占比例，直接求基因的频率。例 1从某生物种群中随机抽出 2000 个个体，测知基因型为 AA、 Aa、 aa 的个体数分别是 600、 1200、 200 个。则在这 2000 个个体中：（ 1） A 基因有个，其基因频率为。（ 2） a 基因有个，其基因频率为。【解析】就一对等位基因来说， 每个个体可以看作含有2 个基因，2000 个个体共有4000个基因，其中A基因有 2× 600+1200=2400 个， A 基因的基因频率为2400 ÷4000=60%， a 基因有 2× 200+1200=1600 个， a 基

2、因的基因频率为 1600÷ 4000= 40% 。也可以先算出基因型频率，再求基因频率。即某基因频率等于纯合子，加二分之一的杂合子。二根据生物杂交后代表现型数量，求控制生物性状的基因频率。例 2基因 A 和它的隐性等位基因a 分别使西红柿的茎呈紫色和绿色；基因B 和它的隐性等位基因b 分别使西红柿的叶为缺刻叶和土豆叶。一个样本杂交后代有如下观察值：紫茎缺刻叶204，紫茎土豆叶194，绿茎缺刻叶102，绿茎土豆叶100。试确定：、控制缺刻性状的基因频率约为。 、控制绿茎性状的基因频率约为。【解析】因表现为缺刻叶的基因型有两种：BB和 B b，故不宜直接求B 的基因频率。则表现为土豆叶（

3、bb）的比例为：（194+100）÷（ 204+194+102+100 ）=294÷ 600=49%，由此可知， b 的基因频率为 70%。所以控制缺刻性状的基因频率为 30%。同理推出，控制绿茎性状的基因频率约为 58%。三与生物的性别结合，求性染色体上基因的频率。例 3某工厂有男女职工各 200 名，对他们进行调查时发现，女性色盲基因的携带者为 15 人，患者 5 人，男性患者 11 人。那么这个群体中色盲基因的基因频率为多大？【解析】由于色盲基因及其等位基因只存在于X 染色体上，而Y 染色体上没有，因此该等位基因的总数为XB+Xb=200×2+200

4、5; 1=600，色盲基因的总数为Xb =15 × 1+5× 2+11×1=36，因此，这个群体中色盲基因的基因频率为36÷ 600× 100%=6%。四与遗传规律结合，求后代基因型的频率。例 4. 某种群的3 个基因型AA、Aa、aa 的初始个体数分别为400、500、100，现假定群体始终处于遗传平衡状态，请问自交三代后，该群体中的3 种基因型及基因A 和 a 的频率分别是多少？【解析】 A 的频率 =（ 400× 2+500）÷（ 400× 2+500× 2+100× 2） =65%供参考

5、a 的频率 =1 65%=35%由于假定该群体始终处于遗传平衡状态，故其基因频率不变，在F3 中基因 A 和 a 的频率仍为 65%和 35%。这样计算基因型频率的方法对吗？基因型 AA的频率为65%× 65%=42.25%；基因型 Aa 的频率为2× 65%× 35%=45.5%；基因型 aa 的频率为35%× 35%=12.25%五通过遗传平衡定律计算基因频率和基因型频率1.遗传平衡定律也称哈代 温伯格定律，其主要内容是指：在理想状态下， 各等位基因的频率和等位基因的基因型频率在遗传中是稳定不变的，即保持着基因平衡。该理想状态要满足 5 个条件：种群

6、足够大；种群中个体间可以随机交配；没有突变发生；没有新基因加入；没有自然选择。此时各基因频率和各基因型频率存在如下等式关系并且保持不变：设A=p ， a=q，则 A+a=p+q=1 ， AA+Aa+aa=p22个体间的交配如果+2pq+q=1接近于随机，遗传平衡定律基本上都适用。2. 在常染色体遗传中的应用例 5. 在非洲人群中，每 10000 人中有 1 人患囊性纤维原瘤，该病属常染色体遗传。一对健康夫妇生有一患病的孩子，此后，该妇女与另一健康男性再婚，他们若生孩子，患此病的概率大约是（）A. 1/25B. 1/50C. 1/100D. 1/200【解析】此题所展示的背景符合遗传平衡定律，且

7、由题干可知该病为隐性遗传。设正常基因为 A，频率为p，致病基因为a，频率为q，那么，因为，所以×1/100=198/10000 。该妇女生有患病孩子，其基因型为Aa，健康男子基因型为Aa 的频率为198/10000 ，那么他们所生孩子患病的概率为1/4 × 198/10000 ，约为 1/200 。例 6. 某地区每 10000 人中有一个白化病患者，求该地区一对正常夫妇生下一个白化病小孩的几率。解析：由题意可知白化病的基因型频率aa=q2=0.0001 ，得 q=0.01 ，则 p=0.99 AA 的基2因型频率 p =0.9801 ，Aa 的基因型频率2pq=0.019

8、8正常夫妇中是携带者概率为：22pq/( p+2pq)=2/101则后代为 aa 的概率为： 2/101 × 2/101 × 1/4=1/10201 。3. 在伴性遗传中的应用供参考例 7 在某海岛上 , 每一万人中有 500 名男子患红绿色盲 , 则该岛上的人群中 , 女性携带者的数量为每万人中有 ( 设男女性比为 1;1)A1000人B900人C800人D700 人【解析】在一万人中，男女各半。先求出男性中X 的基因频率。 Xb 基因频率应是500/5000=1/10由于男性X的基因频率等于女性X的基因频率。故：XBXb=2×（ 1/10 ）×（ 9

9、/10 ）× 5000=900例 8. 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X B 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Xb Y 的频率相同，故 X b 的频率 =8%,X B 的频率 =92% 。因为男性中的 X 染色体均来自于女性，所以，男性中 X b 的基因频率 =人群中 X b 的基因频率 =女性中 Xb 的基因频率。因此，在女性群体中Xb 的频率也为8

10、%，X B 的频率也为 92% 。由于在男性中、女性中X B、X b 的基因频率均相同，故在整个人群中 X b 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(X BXB)+2pq(X BXb)+q 2(X bXb )=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 。B BB bb bBbXXX XX XX YX Y在整个人群中1/2 p2 pq1/2 q 21/2p1/2q在男性群体中pq在女性群体中P22pqq2归纳总结：在伴性遗传中，已知某基因

11、型的频率，求其它基因型的频率时，则可运用：在雄性中基因频率就是基因型频率，在雌性中：有两条X 染色体，其符合遗传平衡定律，即：BbBBB bb b。(P+Q)2=P2+2PQ+Q=1， P 代表代表 X?Q代表 X ，P2代表 X X ，2PQ代表 X X ，Q代表 X X练习1. 某植物种群， AA基因型个体占30%， aa 基因型个体占20%，则：、该植物的A、 a基因频率分别是。、若该植物自交， 后代中 A、a 基因频率分别是。、依现代生物进化理论， 这种植物在两年中是否发生了进化？。原因是。、由此可知，进化的基本单位是，进化的原材料由提供，是否发生进化决定于，进化的实质是。2. 人的镰

12、刀型细胞贫血症是由常染色体上的隐性致病基因（用a 表示）控制的，其隐性纯合子由于红细胞极易破裂而造成严重贫血，在儿童时期会造成死亡，携带这种致病基因的杂合子虽然会出现轻度贫血，但不会致死。而在疟疾流行的地区，其杂合子对疟疾有较强的抵抗力，显性纯合子虽不会患贫血病，但较易感染疟疾，常造成儿童和成人死亡。现对甲、乙两个地区进行调查，其中乙地区流行疟疾。两个地区人群中各种基因型的比例为：甲地区 AA 占 95%、Aa 占 3%、aa 占 2%；乙地区 AA占 3%、Aa 占 95%、aa 占 2%。请回答下列问题：供参考、镰刀型细胞贫血症发病的直接原因是，根本原因是。、在甲地区人群中A 的基因频率为

13、；乙地区人群中a的基因频率为。、若干年后再进行调查，甲地区人群中A 的基因频率将；乙地区人群中A的基因频率将。、如果在乙地区消灭疟疾，若干年后再进行调查，将会发现AA的基因型频率将会。3. 对某学校的学生进行遗传调查时发现：红绿色盲患者占0.7 (男女 =2 1)，色盲病携带者占5，那么这个种群中的Xb 的频率是A 3.96 B 3.2 C 2.97 D 0.74. 已知我国人群中男性的红绿色盲的发病率为7%。现有一正常男子与一正常女子结婚。他们生一个患红绿色盲孩子的概率是多少？5. 纯合的高茎红花与矮茎白花豌豆杂交，F1 全是髙茎红花， F1 自交得 F2， F2 开花时随机的拔掉一半的红花，则F3 中白花基因的频率是练习题答案1.答案 55%45% 55%45%没有基因频率没有发生改变种群突变和基因重组自然选择基因频率的改变2.答案血红蛋白的结构发生改变；控制血红蛋白合成的基因发生了突变、 96.5% ；49.5% 、上升；下降上升3.解析 :X bY 概率为 0.7% × 2/3, XbX b 的概率为 0.7% × 1/3， XBX b 的概率为5% ，则 X b的概率为： X b （ 0.7× 2 3 0