课件12《基因频率与基因型频率》计算方法2024年高考生物复习知识解读及实例分析

《基因频率和基因型频率》比较及其计算方法

一、基因频率、基因型频率的比较基因频率基因型频率定义一个种群基因库中,某个基因占全部等位基因数的比率群体中具有某一基因型的个体所占的比例外延生物进化的实质是种群基因频率的改变基因型频率改变,基因频率不一定改变影响因素突变、自然选择、迁入和迁出、出生和死亡等突变、基因重组、自交、杂交、自然选择、迁移等二、基因频率计算方法定义：基因频率等于该基因数目占该基因与其等位基因总数的比例。方法一、通过不同基因型个体数量计算基因频率设二倍体生物种群中的染色体的某一位置上有一对等位基因，记作A和a，假如种群中被调查的个体有n个，三种类型的基因组成为AA、Aa和aa，在被调查对象中所占的个数分别为n1、n2和n3。A基因频率为p、a基因频率为q，则p=2n1＋n2/2n，q=n2+2n3/2n。（常染色体上的基因）方法二、通过基因型频率计算基因频率

通过基因型频率计算基因频率，即一个等位基因的频率等于它的纯合子频率与1/2杂合子频率之和。即：基因频率=纯合子频率+1/2杂合子频率（常染色体上的基因）例析1、①、一个羊群中，某一性状的个体基因型BB的60只，Bb的20只，bb的20只,求基因频率：B

,b

。②、一个羊群中，某一性状的个体基因型BB的占60%，Bb的占20%，bb的占20%,求基因频率：B

,b

。70%30%70%30%方法三、性染色体上基因频率的计算

对于伴X染色体遗传，在Y染色体上往往没有该基因及其等位基因(伴Y染色体遗传中，则X染色体上没有该基因及其等位基因)，所以在计算基因总数时，应只考虑X染色体(或Y染色体)上的基因总数。若某基因在X染色体上，求一个群体中某基因的基因频率时，可按下式求解:D例析3、若某果蝇种群中，XB的基因频率为90%，Xb的基因频率为10%，雌雄果蝇数相等，理论上种群中，XbXb、XbY的基因型比例依次是（）A.1%、2%B.0.5%、5%C.10%、10%D.5%、0.5%B点评：人群中XbXb基因型频率等于Xb精子频率（为5%）与Xb卵细胞频率（10%）的乘积即0.5%；人群中XbY的基因型比例等于Xb卵细胞的频率（10%）与Y精子频率（50%）的乘积即5%。3.96%点评：由题干信息可推知血友病男患者、女患者比例、女性携带者比例、女性正常比例、男性正常比例；再求出Xb的频率。注意性染色体Y上无色盲基因。例析6、家蚕为ZW型性别决定，人类为XY性别决定，则胚胎隐性基因纯合致死（伴Z或伴X染色体），对于性别比例的影响如何（）A．家蚕中雄、雌性别比例上升，人类中男、女性别比例上升B．家蚕中雄、雌性别比例上升，人类中男、女性别比例下降C．家蚕中雄、雌性别比例下降，人类中男、女性别比例下降D．家蚕中雄、雌性别比例下降，人类中男、女性别比例上升BB点评：男性中色盲患者的概率等于色盲基因的频率（人群中色盲基因的频率等于男性中色盲基因的频率等于女性中色盲基因的频率。例析5、在某个海岛上，每一万个人中有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(设男女比例为1：1)有（

）人。A．1000名B．900名C．800名D．700名例析7、调查与外界隔绝的某岛屿上的居民的两种单基因遗传病甲和乙分别在男性和女性群体中的发病率,得到下图所示的数据。下列说法<zzd>不正确</zzd>的是()。

点评：由于控制两种遗传病的基因都在X染色体上，不能用乘法定理。D方法四、哈迪—温伯格定律（遗传平衡定律）与基因频率的计算该定律指出：在一个进行有性生殖的自然种群中，在符合以下５个条件的情况下，各等位基因的频率在一代一代的遗传中是稳定不变的，或者说是保持着基因平衡。这５个条件是：①种群足够大；②种群中个体间都能自由交配并产生后代；③没有突变发生；④没有迁入和迁出；⑤没有自然选择。我们将符合上述条件的群体称为遗传平衡群体。例如：一个自然种群中一对等位基因A和a的频率的比例是1/2:1/2，在满足上述5个条件的前提下，即使繁殖很多代，A和a等位基因的频率也永远是1/2:1/2，这就是哈迪—温伯格定律。数学式表示：(p+q)2=p2+2pq+q2=1其中p代表一个等位基因（如上例中的A）的频率，q代表另一个等位基因（如上例中的a）的频率。（p+q）永远为1；p2代表一个等位基因（即A）的纯合子（AA）的频率；q2代表另一个纯合子（aa）的频率；2pq代表杂合子（Aa）的频率，且p=q=1/2时，Aa的频率最大；遗传平衡群体无论繁殖多少代，种群的基因频率和基因型频率都不会发生改变。例析8、下列种群属于遗传平衡群体的有（）A.16%AA、48%Aa、36%aaB.60%BB、20%Bb、20%bbC.1%CC、18%Cc、81%ccAC三、自由交配与自交对基因频率和基因型频率影响

在一个大的种群中，如果没有突变，也没有人和自然选择的影响，那么无论是生物自交还是自由交配，种群中的基因频率都不会发生改变。在一个遗传平衡群体中，自由交配的后代，基因频率和基因型频率都不会发生改变；而自交后代中，基因频率不会发生改变，基因型频率会改变。四、基因频率的变化与进化的关系(1)若所有个体均有交配机会(或自交或自由交配)，不存在自然选择或人工选择，不存在突变及迁移或配子致死与胚胎致死等现象，则无论进行多少代繁殖，种群中基因频率都不发生变化，此时种群也不进化。若发生上述各类现象，则将引起种群基因频率的变化，因而也将引起种群进化。(2)在一个种群中所谓不发生进化，只是种群中等位基因频率无变化，但种群内各种基因型比例却可以不断变化，即基因型比例在种群中没有固定比例——判断是否发生进化，必须依据种群基因频率是否发生变化。例析9、某植物种群中，AA个体占16%，aa个体占36%，该种群随机交配产生的后代中AA个体百分比、A基因频率和自交产生的后代中AA个体百分比、A基因频率的变化依次为()A.增大，不变；不变，不变B.不变，增大；增大，不变C.不变，不变；增大，不变D.不变，不变；不变，增大C点评：根据规律可知，一个处于平衡状态的种群，随机交配后，子代基因型频率和基因频率都不变；自交子代纯合子频率增大，基因频率不变。四、实例应用：例1、一个随机交配的足够大的种群中，某一相对性状中显性性状表现型的频率是0.36，则()B．显性基因的基因频率大于隐性基因的基因频率C．若该种群基因库中的基因频率发生变化，说明一定会形成新物种D．若该种群中A基因频率为0.4，A所控制性状的个体在种群中占到40%A点评：由题意可知，该种群处于平衡状态，aa的频率为64%，a的频率为，A的频率为，所以Aa的频率（2pq）为。例2、在某昆虫种群中，决定翅色为绿色的基因为A，决定翅色为褐色的基因为a。假设该昆虫种群非常大，所有的雌雄个体间都能自由交配并产生后代，没有迁入和迁出，自然选择对翅色这一相对性状没有作用，基因A和a都不产生突变。下列判断正确的是（）A．A与a的频率相等时，Aa的频率达到最大B．Aa频率的平方等于AA频率与aa频率的乘积C．Aa相互交配的机会等于AA与aa交配的机会D．AA、Aa、aa的频率相等A点评：该种群满足遗传平衡的条件，A与a频率相等时，Aa频率最大；Aa=2pq，AA=p2，aa=q2，所以B错；Aa相互交配的机会等于AA与aa交配的机会的1/2。例3、在欧洲人群中，每2500人就有1人患囊性纤维变性，这是一种常染色体遗传病。如果一对健康的夫妇有一个患病的儿子，此后该女子离婚后又与另一健康男子再婚，则婚后他们生一患此病男孩的概率值约为（）A.1/25B.1/100C.1/204D.1/625例4、某人群中常染色体显性遗传病的发病率为19%，一对夫妇中妻子患病，丈夫正常，则他们所生的子女患该病的概率是（）CA点评：这两道题均是已知人群中某种基因型的频率求出基因频率，充分利用遗传平衡定律。第3题已知aa频率=1/2500，a频率=1/50，A频率=49/50，人群中健康男子基因型为Aa的频率为2/51,所以该女子离婚后又与另一健康男子再婚，则婚后他们生一患此病男孩的概率值=2/51×1/4×1/2=1/204；第4题已知aa的频率=81%，可推知A频率=10%，a=90%，妻子患病基因型是A--，其中Aa的频率=1/19，丈夫正常基因型是aa，则他们所生的子女患该病的概率是1-18/19×1/2=10/19。例5、某昆虫体色受一对等位基因A和a控制,黑色（A)对浅色(a)是显性。该种群第1年AA、Aa和aa的基因型频率分别为10%、30%和60%。请回答：(1)该种群中A的基因频率为______，假设所处环境的改变不利于浅色个体生存，使得其每年减少10%，而黑色个体每年增加10%，则第2年种群中aa的基因型频率为______。该种群____(会、不会)发生生物进化，判断的依据是

。(2)在自然选择中，直接选择的是基因型还是表现型？

，原因是

。(3)假如该昆虫种群中仅有Aabb和AABb两种类型，比例为1：1，且雌雄个体比例相等，个体间自由交配，则产生的子代中能稳定遗传的个体所占比例为

。25﹪55.1﹪会种群的基因频率发生了改变表现型

基因型并不能在自然选择中起直接作用。天敌在捕食昆虫时，看到的是昆虫体色（表现型），而不是基因型3/8例6、玉米的高杆（H）对矮杆（h）为显性。现有若干H基因频率不同的玉米群体，在群体足够大且没有其他因素干扰时，每个群体内随机交配一代后获得F1。各F1中基因型频率与H基因频率（p）的关系如图。下列分析错误的是（

）

A.0<P<1时，亲代群体都可能含纯合体