新教材浙科版高中生物必修2学案第5章素能提升课基因频率和基因型频率的计算方法

常染色体上基因频率的计算[素能建构]1．已知各种基因型的个体数，计算基因频率某基因频率＝eq\f(该基因总数,该基因及其等位基因总数)×100%PA＝eq\f(2AA＋Aa,2×（AA＋Aa＋aa）)×100%Pa＝eq\f(Aa＋2aa,2×（AA＋Aa＋aa）)×100%(A、a为基因，AA、Aa、aa为三种基因型个体数)2．已知基因型频率计算基因频率设有N个个体的种群，AA、Aa、aa的个体数分别为n1、n2、n3，A、a的基因频率分别用PA、Pa表示，AA、Aa、aa的基因型频率分别用PAA、PAa、Paa表示，则：PA＝eq\f(2n1＋n2,2N)＝eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(n1,N)＋\f(1,2)×\f(n2,N)))＝PAA＋eq\f(1,2)PAaPa＝eq\f(2n3＋n2,2N)＝eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(n3,N)＋\f(1,2)×\f(n2,N)))＝Paa＋eq\f(1,2)PAa由以上公式可以得出下列结论：某等位基因的频率＝该等位基因纯合子的频率＋eq\f(1,2)杂合子的频率。[对点训练]1．已知人眼的颜色由常染色体上的基因决定，褐眼(由A决定)对蓝眼(由a决定)为显性。在一个100人的人群中，褐眼的共有70人，而其中显性纯合子有20人，蓝眼的有30人，那么这一人群中A和a基因的基因频率分别为()A．0.70、0.30 B．0.50、0.50C．0.45、0.55 D．0.55、0.45C[根据题意可知，该种群中共有100个个体，其中基因型为AA的有20个，基因型为Aa的有50个，基因型为aa的有30个，则A基因的数量是2×20＋50＝90(个)，a基因的数量是2×30＋50＝110(个)，所以A基因的频率是90÷200＝0.45，a基因的频率是110÷200＝0.55。]2．某小麦种群中TT个体占20%，Tt个体占60%，tt个体占20%，由于某种病害导致tt个体全部死亡，则病害发生前后该种群中T的基因频率分别是()A．50%、50% B．50%、62.5%C．62.5%、50% D．50%、100%B[由题意可知，病害发生前的各种基因型频率是TT＝20%，Tt＝60%，tt＝20%，所以病害发生前T的基因频率＝20%＋eq\f(1,2)×60%＝50%；病害发生后，tt个体全部死亡，TT的基因型频率为20%÷(20%＋60%)＝25%，Tt的基因型频率为60%÷(20%＋60%)＝75%，所以病害发生后T的基因频率＝25%＋eq\f(1,2)×75%＝62.5%。]性染色体上基因频率的计算[素能建构]1．计算公式(p为XA的基因频率，q为Xa的基因频率)p＝eq\f(2NXAXA＋NXAXa＋NXAY,2（NXAXA＋NXAXa＋NXaXa）＋NXAY＋NXaY)×100%；q＝eq\f(2NXaXa＋NXAXa＋NXaY,2（NXaXa＋NXAXa＋NXAXA）＋NXaY＋NXAY)×100%。2．例析说明遗传平衡时位于X染色体上的基因的基因频率与基因型频率的关系(以红绿色盲为例)(1)红绿色盲基因(Xb)的基因频率在男性和女性中相同，但男性与女性的发病率不同。(2)人群中男性的红绿色盲发病率即为该群体Xb的基因频率。(3)若红绿色盲基因Xb的基因频率为10%，则男性中eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(XBY＝90%,XbY＝10%))女性中eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(XBXB＝90%×90%＝81%,XBXb＝2×90%×10%＝18%,XbXb＝10%×10%＝1%))说明：若男性和女性数量相等，则女性携带者XBXb在女性中的比例和人群中的比例分别为18%和9%。[对点训练]1.据调查，某小学的学生中，基因型为XBXB的比例为42.5%，XBXb为7%，XbXb的比例为0.5%，XBY为46%，XbY为4%，则在该地区XB和Xb的基因频率分别为()A．6%，8% B．8%，92%C．78%，92% D．92%,8%D[在伴X染色体遗传中，由于Y染色体上没有B(b)基因，所以不能按照常染色体遗传的计算方法计算。可以将基因型频率中的百分号去掉，转化为基因型的个数，然后按照基因型个体数计算基因频率。在100名学生中该等位基因的总数为50×2＋50×1＝150，而Xb的总数为7＋0.5×2＋4＝12，因此Xb的基因频率为12/150×100%＝8%。XB的基因频率为1－8%＝92%。因为该校学生男女数量相等，还可以根据公式计算：Xb的基因频率＝2/3×(2×0.5%＋7%＋4%)＝8%。]2．与外界隔离的某岛屿上，经调查该地区居民中白化病的致病基因频率为a，红绿色盲的致病基因频率为b，抗维生素D佝偻病的致病基因频率为c，下列有关叙述不正确的是()A．正常个体中白化病携带者所占的概率为eq\f(2a,1＋a)B．男性个体中患红绿色盲的个体所占的比例为bC．不患抗维生素D佝偻病的女性个体占全部个体的eq\f(（1－c）2,2)D．女性个体中同时患红绿色盲和抗维生素D佝偻病的占bcD[女性个体中同时患红绿色盲和抗维生素D佝偻病的占b2(2c－c2)，D错误。]3．红绿色盲是一种常见的伴X染色体隐性遗传病。假设在一个数量较大的群体中，男女比例相等，XB的基因频率为80%，Xb的基因频率为20%，下列说法正确的是()A．该群体男性中的Xb的基因频率高于20%B．—对表现正常的夫妇，不可能生出患色盲的孩子C．在这一人群中，XbXb、XbY的基因型频率依次为2%、10%D．如果不采取遗传咨询、基因诊断等措施，该群体中色盲的发病率会越来越高C[某一个等位基因的数目占这个基因可能出现的所有等位基因总数的比例，叫作基因频率，基因频率与性别无关，因此该群体男性中的Xb的基因频率等于20%，A错误；一对表现正常的夫妇，女性可能是携带者，仍然可以生出患色盲的孩子，B错误；按照遗传平衡定律计算，女性XbXb的基因型频率为Xb的基因频率的平方，即20%×20%＝4%，但男、女性比例为1∶1，则XbXb的频率为4%×1/2＝2%。由于男性只有一条X性染色体，则男性的X基因频率就是基因型频率，为20%，但男、女性比例为1∶1，则XbY的频率为20%×1/2＝10%，C正确；采取遗传咨询、基因诊断等措施可以降低色盲的发病率，但是如果不采取遗传咨询、基因诊断等措施，该群体中色盲的发病率不会越来越高，D错误。]利用遗传平衡定律求基因型频率[素能建构]1．前提条件：①种群非常大；②所在雌雄个体之间自由交配；③没有迁入和迁出；④没有自然选择；⑤没有基因突变。2．计算公式：当等位基因只有两个(A、a)时，设p表示A的基因频率，q表示a的基因频率，则基因型AA的频率＝p2；基因型Aa的频率＝2pq；基因型aa的频率＝q2。3．当已知基因型aa的频率为x%时，则a的基因频率为eq\r(x%)，A的基因频率为1－eq\r(x%)。AA基因型频率为(1－eq\r(x%))2；Aa基因型频率为2×[eq\r(x%)·(1－eq\r(x%))]。[对点训练]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型的频率是0.36，则()A.该种群繁殖一代后杂合子Aa的基因型频率是0.32B．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，就一定会形成新物种D．若该种群中A的基因频率为0.4，A所控制性状的个体在种群中占40%A[根据题意可知，隐性个体aa的基因型频率为0.64，则a的基因频率为0.8，A的基因频率为0.2，该种群繁殖一代后杂合子Aa的基因型频率是2×0.2×0.8＝0.32，A正确、B错误；种群的基因频率发生变化说明生物发生了进化，但不一定会形成新物种，C错误；若A的基因频率为0.4，则a的基因频率为0.6，A所控制性状的个体(AA、Aa)在种群中所占的比例为0.42＋2×0.4×0.6＝0.64，即64%，D错误。]2．现有两个非常大的某昆虫种群，个体间随机交配，没有迁入和迁出，无突变，自然选择对A和a基因控制的性状没有作用。种群1的A基因频率为70%，a基因频率为30%；种群2的A基因频率为60%，a基因频率为40%。假设这两个种群大小相等，地理隔离不再存在，两个种群完全合并为一个可随机交配的种群，则下一代中Aa的基因型频率是()A．35% B．65%C．22.75% D．45.5%D[已知这两个种群大小相等，假设种群1和种群2中的个体数均为100个，则种群1中AA、Aa、aa的个体数依次是49、42、9，种群2中AA、Aa、aa的个体数依次是36、48、16。因此，两个种群完全合并为一个可随机交配的种群后，AA、Aa、aa的个体数依次是85、90、25，则A的频率为eq\f(85×2＋90,400)×100%＝65%，a的频率为35%。根据遗传平衡定律，下一代中Aa的基因型频率是2×65%×35%＝45.5%。]3．囊性纤维变性是一种常染色体遗传病。在欧洲人群中，每2500个人中就有一个人患此病。若一对健康的夫妇有一个患有此病的孩子；此后，该妇女与一健康的男子再婚。再婚后该夫妇生一孩子患该病的概率是()A．1/25 B．1/100C．1/102 D．1/625C[由题意可知，2500个人中有一个患者，且一对健康的夫妇生了一个患病孩子，则该病应为常染色体隐