基因频率计算题

基因频率与基因型频率计算技巧1由具体案例推导得出相应公式、结论案例1某植物种群，基因型为MM的个体占30%，Mm的个体占50%。〔1〕该植物种群中，M、m的基因频率分别是、。〔2〕如该植物在原地自交一次，后代中MM、mm基因型个体分别占、，这时，基因频率分别是、，此时，植物是否发生了进化？〔3〕假设将该植物引入盐碱地，让其自交一次，结果隐性纯合子出现烂芽致死，那么后代中M、m基因频率分别是、。解析据基因频率的概念，基因频率＝如该种群个体总数有a个，那么M的基因频率＝〔先求出Mm个体占50%〕据此，可推理得到公式1这样，依照公式，验证：公式2种群中等位基因频率之和等于1当该种群原地自交一次后，结果如下所示：此时，根据公式1，再据公式2，依现代生物进化理论，种群基因频率未发生改变，那么种群未发生进化。当该植物引入盐碱地后，由于隐性个体〔占种群总数〕被淘汰，因而例2某种子公司引进了一批小麦种子，经实验发现，隐性纯合子稳定在0.01%。按规定，杂合子在2%以下时才适合播种，请问，此种子是否符合播种要求？解析设显性基因频率为p，隐性基因频率为q。由于隐性纯合子是两个隐性配子结合而来，那么有，。据公式2，。显性纯合子频率，所以，，符合播种要求。2运用公式和定律、结论解决实际问题例3某中学生血型为AB型，在上学过程中因车祸急需输血。由于血库暂时缺少该种血型的血液，而据血站资料，某工厂现有400名健康工人，其中，A型血有180人，O型血有144人。如果AB型的工人都符合输血条件，每人献血，请你预测能否通过此方法挽救该中学生的生命？解析此题关键是要求出该工厂400名健康工人中AB型血型的人数。O型血〔ii〕144人，设i基因频率为q，即，，如设基因频率为p，由于A型血有二种基因型〔，〕，有，由于，可求得。设基因频率为r，那么，这样，AB型的人数人，可献血量为，可以挽救该中学生的生命。1、常染色体上基因的基因频率计算例1:(2023年高考江苏卷)某植物种群中，AA个体点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，增大分析思路：由题目可知，该植物种群随机交配时，满足哈代-温伯格平衡，由哈代-温伯格平衡定律可知，随机交配后代的基因频率和基因型频率都不会改变；连续自交产生的后代中基因型频率会发生改变，纯合子会越来越多，导致种群中纯合子比例增大，但基因频率不会发生改变。答案：C。变式练习1：某小岛上原有果蝇20000只，其中基因型VV、Vv和vv的果蝇分别占15%，55%和30%。假设此时从岛外入侵了2000只基因型为VV的果蝇，且所有果蝇均随机交配，那么F1代中V的基因频率约为A．43%B.48%C.52%D.57%分析思路：岛上原有的果蝇种群应入侵了局部果蝇，所以有迁入，不满足遗传平衡，原有种群和入侵后的种群的基因频率不等，应用常规方法计算，但入侵后重新组成的种群里的果蝇能随机交配，满足遗传平衡，所以新种群的F1代中V的基因频率和亲代的V的基因频率相等。原种群中果蝇20000只，其中基因型VV、Vv和vv的果蝇分别占15%，55%和30%，即VV个体3000只，Vv个体11000只，vv个体6000只，迁入2000只VV果蝇，那么新种群共有22000只果蝇，其中VV个体5000只，Vv个体11000只，vv个体6000只，用常规方法计算V的基因频率为〔5000×2+11000〕/22000×2=48%。答案：B。变式练习2：在调查某小麦种群时发现T〔抗锈病〕对t〔易感染锈病〕为显性，在自然情况下该小麦种群可以自由传粉，据统计TT为20%，Tt为60%，tt为20%。该小麦种群突然大面积感染锈病，，致使全部的易感染锈病的小麦在开花之前全部死亡。那么该小麦在感染锈病之前与感染锈病之后基因T的频率分别是多少？A．50%和50%B.50%和62.5%C.62.5%和50%D.50%和100%分析思路：该小麦种群大面积感染锈病，即存在自然选择，所以该小麦在感染锈病之前与感染锈病之后基因T的频率肯定不相等，只能用常规方法分别计算。感染前T的基因频率为〔20%×2+60%〕/100%×2=50%；感染锈病后，该种群只剩下TT和Tt，TT占1/4，Tt占3/4，感染后T的基因频率为〔1/4×2+3/4〕/1×2=62.5%；答案：B。例2:〔2023年高考广东卷〕某人群中某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，他们所生的子女患该病的概率是A．10/19B．9/19C．1/19D．1/2分析思路：此题为常染色体显性遗传病，人群中发病率为19%，可用平衡群体的规律计算。假设用A、a来表示该单基因遗传病。该遗传病发病率为19%，即AA和Aa的概率之和为19%，那么aa概率为81%，算出a基因频率为9/10，A基因频率为1/10，可知人群中AA基因型频率为1%，Aa基因型频率为18%。此题中丈夫表现型正常，为隐性纯合子，基因型为aa，又妻子患病，基因型只能为AA或Aa，推出妻子为AA的概率为1%/〔1%+18%〕=1/19，Aa的概率为18%/19%=18/19。她与正常男性婚配，子女患病的几率为1/19+18/19×1/2=10/19。答案：A。变式练习：当地人群中约2500人中有一个白化病患者，现在有一个表现型正常，其双亲也正常，但其弟弟是白化病患者的女性，与当地一个无亲缘关系的正常男性婚配，他们所生男孩患白化病的概率为_______分析思路：由题目中可知当地人群中约2500人中有一个白化病患者，即人群中发病率为1/2500，同样可用平衡群体的规律计算。假设用A、a来表示该遗传病。该遗传病发病率为1/2500，白化病为常染色体隐性遗传病，即aa概率为1/2500，算出a基因频率为1/50，A基因频率为49/50，可知人群中AA基因型频率为〔49/50〕对欧洲某学校的学生进行遗传调查时发现，血友病患者占0.7%〔男∶女=2∶1〕；血友病携带者占5%，那么，这个种群的Xh的频率是()

A2.97%B0.7%Ｃ3.96%D3.2%

『解析』分析各基因型的频率如下(男女性别比例为1∶1)：

男：XhY1.4%/3XHY(50%-1.4%/3)

女：XHXh(携带者)5%XhXh0.7%/3XHXH(50%-5%-0.7%/3)

由以上数据，Xh基因的总数是1.4%/3+5%+1.4%/3

因此，Xh的基因频率=(1.4%/3+5%+1.4%/3)/150%=3.96%。基因频率的计算题对高二学生来说是个重点也是个难点，为此我把这局部知识进行整理、归纳，总结如下：一、由基因型频率来计算基因频率〔一〕常染色体假设已经确定了基因型频率，用下面公式很快就可以计算出基因频率。A的基因频率=〔AA的频率+1/2Aa的频率〕＝〔AA的个数×2＋Aa的个数〕/2a的基因频率=〔aa的频率+1/2Aa的频率〕＝(aa的个数×2＋Aa的个数)/2例1

、在一个种群中随机抽出一定数量的个体，其中基因型AA的个体占24%，基因型为Aa的个体占72%，aa的个体占4%，那么，基因A和a的频率分别是解：这是最常见的常染色体基因频率题：A=〔AA的频率+1/2Aa的频率〕=24%+72%÷2=60%，a=1-60%=40%〔二〕性染色体XA=〔XAXA个数×2+XAXa个数+XAY个数〕/〔雌性个数×2+雄性个数〕Xa=〔XaXa个数×2+XAXa个数+XaY个数〕/〔雌性个数×2+雄性个数〕注意：基因总数=女性人数×2+男性人数×1例1.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频率为。解：这是最常见的性染色体基因频率题：由XAXa：15，

XaXa：5，

XaY：11，得Xa=〔XaXa个数×2+XAXa个数+XaY个数〕/〔雌性个数×2+雄性个数〕=〔5×2+15+11〕/〔200×2+200〕=6%例2．对欧洲某学校的学生进行遗传调查时发现，血友病患者占0.7%〔男：女=2：1〕；血友病携带者占5%，那么，这个种群的Xh的频率是〔〕A2.97%

B0.7%

C3.96%

D3.2%解析：该题稍有难度，解此题的关键在于确定各基因型的频率，而且还要注意男性的Y染色体上是没有相关基因的。我们可以用以下的一个表格来表示：〔男女性别比例为1：1〕男XhY1.4%/3XHY50%-1.4%/3

女XHXh〔携带者〕5%XhXh0.7%/3XHXH50%-5%-0.7%/3由表格数据，Xh基因的总数是1.4%/3+5%+1.4%/3，Xh的基因频率=(1.4%/3+5%+1.4%/3)/150%=3.96%。二、根据基因频率求基因型频率做这种题时一般要用到遗传平衡定律，如果一个种群符合以下条件：1.种群是极大的；2.种群个体间的交配是随机的，那么其后代可用遗传平衡来计算。3.没有突变发生；种群之间不存在个体的迁移或基因交流；没有自然选择。那么，这个种群的基因频率〔包括基因型频率〕就可以一代代稳定不变，保持平衡。就可以用遗传平衡定律，也称哈迪——温伯格平衡。公式是：AA=A2.

aa=a2.Aa=2×A×a〔一〕一个大的群体可用遗传平衡定律计算〔1〕、常染色体例1、在欧洲人中有一种罕见的遗传病，在人群中的发病率约为25万分之一，患者无生育能力，现有一对表现型正常的夫妇，生了一个患病的女儿和正常的儿子。后因丈夫车祸死亡，该妇女又与一个没任何血缘关系的男子婚配，那么这位妇女再婚后再生一患病孩子的概率是：A.1/4

B.

1/250000

C.1/1000

D.1/50000解析：由aa=1/250000，得a=1/500。由题干可知该妇女的基因型为Aa，她提供a配子的概率为1/2，没有任何亲缘关系的男子提供a配子的概率为1/500，所以他们生出一个有病孩子aa的概率是：1/2×1/500=1/1000。例2．某常染色体隐性遗传病在人群中的发病率为1%，现有一对表现正常的夫妇，妻子为该常染色体遗传病致病基因携带者。那么他们所生小孩患病的概率是A．1/88

B．1/22

C．7/2200

D．3/800解：大的人群可用遗传平衡定律计算，由aa=1%，得a=1/10，A=9/10，因此在人群中AA=81%,Aa=2×1/10×9/10=18%,aa=1%。妻子的基因型是Aa，只有丈夫的基因型为Aa才可能生出患病的孩子，由于丈夫是正常的，所以基因型为：AA或Aa，在正常人群中Aa的概率是：Aa=18%/(18%+81%)=2/11,那么生出患病的孩子aa的概率是：2/11〔为Aa基因型的概率〕×1/4〔生出aa基因型个体的概率〕=1/22。选B注意：该题与上一题的不同之处是：例1中的一个没任何血缘关系的男子，可能有病也可能正常，其基因型是AA,Aa,aa，所以用a=1/500来计算，而该题是正常的男子，其基因型是AA,Aa，所以用Aa占正常人的比率来计算。〔2〕、位于X染色体上的基因频率的计算例1、假设某果蝇种群中，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%解析：在雌性中由Xb=10%，得XbXb=〔

Xb〕2=〔

10%

〕2=1%，这是在雌性中的概率，那么在整个种群中的概率是0.5%，在雄性中由Xb=10%，得XbY=10%，这是在雄性中的概率，那么在整个种群中的概率是5%，答案是B。例2.某个海岛上,每1万俱中有500名男子患红绿色盲那么该岛上的人群中,女性携带者的数量为每万人中有(设男女性别比为1:1)

A.1000

B.900人

C.800人

D.700人解析：由XbY=500/5000＝1/10，得Xb=1/10

XB=1-1/10=9/10那么，XBXb的基因型频率为2×1/10×9/10＝18％，这是在雌性中的概率。由总共10000人,男女比例为1：1,得女性5000人,所以女性携带者数目为5000×18％＝900人.注意：由Xb=10%，得XbXb=〔

Xb〕2=〔

10%

〕2=1%，这是在雌性中XbXb占的概率，XbY=10%

这是在雄性中XbY占的概率，在整个人群中占的概率均要减半。〔二〕、在一个种群中，自由〔随机〕交配时其后代也可用遗传平衡定律计算例.如果在一个种群中,基因型AA的比例占25%，Aa占50%,aa占25%.基因型aa的个体失去求偶和繁殖的能力,那么自由交配一代后,基因型aa的个体所占的比例为多少?假设自交一代后基因型aa的个体所占的比例为多少?解析:子代中AA与Aa自由交配可用遗传平衡来解题，由AA＝25%，Aa=50%，得基因频率：A＝2/3、a＝1/3，那么后代中aa=a2=1/9自交一代后基因型aa的频率：〔