基因頻率和基因型頻率的相關(guān)計(jì)算

基因頻率和基因型頻率相關(guān)計(jì)算瀏陽一中賀潤華高三一輪復(fù)習(xí)在一個(gè)種群基因庫中，某個(gè)基因占全部等位基因數(shù)的比率叫基因頻率。某種基因型個(gè)體數(shù)占總個(gè)體數(shù)的比率叫基因型頻率?；蝾l率和基因型頻率某種基因的基因頻率=

某基因的個(gè)數(shù)全部等位基因的個(gè)數(shù)×100%某基因型頻率=某基因型個(gè)體數(shù)總個(gè)體數(shù)×100%例1、在一個(gè)種群中，AA的個(gè)體有30個(gè)，Aa有60個(gè)，aa有10個(gè)，求A、a的基因頻率？變式1、已知一個(gè)種群，AA%=p,Aa%=r,aa%=q。（p+r+q=100%）求這個(gè)種群中A和a的基因頻率？第一步：設(shè)這個(gè)群體有100個(gè)個(gè)體，那么等位基因總數(shù)為200。第二步：寫出各個(gè)基因型的個(gè)數(shù)AA=100p，Aa=100r，aa=100q第三步：計(jì)算某個(gè)基因的數(shù)目A=100p×2+100r×1

a=100q×2+100r×1第四步：套用概念歸納1：常染色體基因頻率計(jì)算方法某種基因的基因頻率=純合子基因型頻率+1/2雜合子基因型頻率基因頻率和基因型頻率之和都等于11、根據(jù)基因個(gè)數(shù)計(jì)算某種基因的基因頻率=

某基因的個(gè)數(shù)全部等位基因的個(gè)數(shù)×100%2、由基因型頻率來計(jì)算基因頻率

例2、對某校學(xué)生進(jìn)行色盲遺傳病調(diào)查研究后發(fā)現(xiàn)：780名女生中有患者23人、攜帶者52人；820名男生中有患者65人，那么該群體中色盲基因的頻率是()A.4.4%B.5.1%C.6.8%D.10.2%解析：色盲是伴X染色體隱性遺傳，女性色盲患者的基因型是：XbXb

，女性攜帶者的基因型是：XBXb，男性色盲患者的基因型是：XbY。(男性無攜帶者)根據(jù)題意，780名女生中有患者23人、攜帶者52人，因此女性中Xb有：23×2＋52=98個(gè)；820名男生中有患者65人，因此男性中Xb占65個(gè)。Xb基因總數(shù)：98＋65＝163這樣，該校學(xué)生中的X染色體總數(shù)是：780×2＋820＝2380，這樣該群體中色盲基因的頻率就是：163/2380=6.8%。答案選C(容易會(huì)誤算成(780＋820)×2＝3200，結(jié)果得出5.1%這一錯(cuò)誤結(jié)論，而選B)C歸納2：伴性遺傳基因頻率計(jì)算方法XB%=100%Xb%=100%1、已知基因型個(gè)數(shù)/頻率，求基因頻率注意：伴性遺傳只能使用概念來計(jì)算假設(shè)總?cè)巳褐?、男、女性群體中XB，Xb的基因頻率相等，都分別為p，q：XBXBXBXbXbXbXBYXbY男性群體中女性群體pqp22pqq22、已知基因頻率，求基因型頻率歸納2：伴性遺傳基因頻率計(jì)算方法親代子一代子二代子三代基因型頻率AA30%Aa60%aa10%基因頻率A60%a40%36%16%48%60%40%60%40%36%48%16%例3、假設(shè)例1的子代滿足遺傳平衡，完成下表。36%48%16%60%40%例1、在一個(gè)種群中，AA的個(gè)體有30個(gè)，Aa有60個(gè)，aa有10個(gè)，求A、a的基因頻率？遺傳平衡定律是由英國數(shù)學(xué)家哈代和德國醫(yī)生溫伯格分別于1908年和1909年獨(dú)立證明的，這一定律又稱哈代——溫伯格定律，它是指在一個(gè)極大的隨機(jī)交配的種群中，在沒有突變、選擇和遷移的條件下，種群的基因頻率和基因型頻率可以世代相傳不發(fā)生變化，保持平衡。遺傳平衡定律滿足遺傳平衡的五個(gè)條件：

①種群足夠大；②種群中個(gè)體間的交配是隨機(jī)的；③沒有突變發(fā)生；④沒有遷入與遷出；⑤沒有自然選擇。（p+q）2=p2+2pq+q2=1A%a%AA%=p2Aa%=2pqaa%=q2卵細(xì)胞精子P（A）q(a)P(A)q(a)PP(AA)pq(Aa)qq(aa)pq(Aa)歸納3：遺傳平衡定律（哈代-溫伯格定律）自然條件下有滿足遺傳平衡定律的種群嗎？①種群足夠大；②種群中個(gè)體間的交配是隨機(jī)的；③沒有突變發(fā)生；④沒有遷入與遷出；⑤沒有自然選擇。遺傳平衡在自然狀態(tài)下是無法達(dá)到的，但在一個(gè)足夠大的種群中，如果個(gè)體間是自由交配的且沒有明顯的自然選擇話，我們往往近似地看作符合遺傳平衡。從理論上分析，種群基因頻率的改變是不可避免的，所以生物的進(jìn)化是必然的。生物進(jìn)化的實(shí)質(zhì)：種群基因頻率定向的改變。思考：變式2、已知某種群中，AA基因型頻率為25%，aa基因型頻率為39%，則該種群的個(gè)體自交一代后，基因型AA的頻率為（）A.50%B.34%C.25%D.61%

解析：都是自交，不能用遺傳平衡定律！由于AA=25%，aa=39%，可知Aa=1-25%-39%=36%。該種群的個(gè)體自交一代后，基因AA=25%×1+36%×1/4=34%，答案：BB注意：當(dāng)用基因頻率的定義和遺傳平衡定律算出來的結(jié)果不一致時(shí)，根據(jù)定義計(jì)算出來的結(jié)果才是正確的。因?yàn)檫z傳平衡定律的使用是要滿足五個(gè)條件的，如果結(jié)果不一致，說明該種群不滿足遺傳平衡。如果已知條件不夠，用定義無法計(jì)算時(shí)，才選擇遺傳平衡定律來計(jì)算。變式3、例1中，a的基因頻率為什么不是？例1、在一個(gè)種群中，AA的個(gè)體有30個(gè)，Aa有60個(gè)，aa有10個(gè)，求A、a的基因頻率？A.

IA

的基因頻率為0.45；IB

的基因頻率為0.1；、i的基因頻率為0.36

B.

IA的基因頻率為0.3；IB

的基因頻率為0.1；i的基因頻率為0.6

C.

IA的基因頻率為0.45；IB

的基因頻率為0.13；i的基因頻率為0.6

D.IA的基因頻率為0.3；IB的基因頻率為0.13；i的基因頻率為0.6例4、人類的血型ABO類型由3個(gè)等位基因IA

、IB

、i決定。通過抽樣調(diào)查發(fā)現(xiàn)血型頻率（基因型頻率）：A型血（IAIA，IAi）的頻率=0.45；B型血（IBIB，IBi）的頻率=0.13；AB型血（IAIB）的頻率=0.06；O型血（ii）=0.36。請計(jì)算IA

、IB

、i3個(gè)等位基因的基因頻率分別為（

）B配子p（IA）q（IB）r（i）p（IA）P2（IAIA）A型pq（IAIB）AB型pr（IAi）A型q（IB）pq（IAIB）AB型q2（IBIB）B型qr（IBi）B型r（i）pr（IAi）A型qr（IBi）B型r2（ii）O型解析：把人群看成是一個(gè)平衡群體，設(shè)IA、IB、i的基因頻率分別為p、q、r，則人群中產(chǎn)生的配子中含有相應(yīng)基因的頻率也為p、q、r，雌雄配子隨即組合，后代個(gè)體基因型及血型如下表所示：歸納4：ABO血型（復(fù)等位基因）基因頻率計(jì)算方法人的ABO血型系統(tǒng)決定于3個(gè)等位基因IA、IB、i，設(shè)基因IA的頻率為p，基因IB的頻率為q，基因i的頻率為r，人群中p+q+r=1。（p+q+r)2=p2+q2+r2+2pq+2pr+2qr=1A型血=p2+2prB型血=q2+2qrAB型血=2pqO型血=r2IAIA的基因型頻率為p2,IAi的基因型頻率為2pr;IBIB的基的基因型頻率為2qr;ii的基因型頻率為r2;IAIB的基因型頻率為2pq。根據(jù)表格可以列出如下關(guān)系式：①p2+2pr=0.45（A型血）②q2+2qr=0.13（B型血）③2pq=0.06（AB型血）④r2=0.36（O型血）。容易求得。答案：0.3、0.1、0.61、AA、Aa、aa的個(gè)體分別占24%、72%、4%那么A、a的基因頻率是多少（）

A.36%和64%B.57%和43%C.24%和72%D.60%和40%課后練習(xí)D2、從某個(gè)種群中隨機(jī)抽出100個(gè)個(gè)體，測知基因型為XBXB、XBXb、XbXb和XBY、XbY的個(gè)體分別是44、5、1和43、7。求XB和Xb的基因頻率。課后練習(xí)解析：就這對等位基因來說，每個(gè)雌性個(gè)體可以看做含有2個(gè)基因，每個(gè)雄性個(gè)體可以看做含有1個(gè)基因（Y染色體上沒有其等位基因）。那么，這100個(gè)個(gè)體共有150個(gè)基因，其中，雌性個(gè)體的基因有2×(44+5+1)=100個(gè)，雄性個(gè)體的基因有43+7=50個(gè)。而XB基因有44×2+5+43=136個(gè)，基因Xb有5+1×2+7=14個(gè)。于是，在這個(gè)種群中：XB基因的基因頻率為：136÷150≈90.7%；Xb基因的基因頻率為：14÷150≈9.3%。課后練習(xí)３、人的色盲是X染色體上的隱性性遺傳病。在人類群體中，男性中患色盲的概率約為8%，那么，在人類色盲基因的頻率以及在女性中色盲的患病率各是多少？解析：設(shè)色盲基因Xb的頻率=q，正常基因XB的頻率=p。已知人群中男性色盲概率為8%，由于男性個(gè)體Y染色體上無該等位基因，Xb的基因頻率與XbY的頻率相同，故Xb的頻率=8%,XB的頻率=92%。因?yàn)槟行灾械腦染色體均來自于女性，所以，在女性群體中Xb的頻率也為8%，XB的頻率也為92%。由于在男性中、女性中XB、Xb的基因頻率均相同，故在整個(gè)人群中Xb也為8%，XB的頻率也為92%。在女性群體中，基因型的平衡情況是：p2(XBXB)+2pq(XBXb)+q2(XbXb)=1。這樣在女性中色盲的患病率應(yīng)為q2=8%×8%=0.0064。答案：在人類中色盲基因的頻率是0.08，在女性中色盲的患病率是0.0064。課后練習(xí)4、在非洲人群中，每10000人中有1人患囊性纖維原瘤，該病屬常染色體遺傳。一對健康夫婦生有一患病的孩子，此后，該婦女與另一健康男性再婚，他們?nèi)羯⒆樱即瞬〉母怕始s為（

）

A.1/25

B.1/50

C.1/100

D.1/200D解析：此題所展示的背景符合遺傳平衡定律，且由題干可知該病為隱性遺傳。設(shè)正?；?yàn)锳，頻率為p，致病基因?yàn)閍，頻率為q，那么p2+2pq+q2=1,p+q=1,，因?yàn)閍a=q2=1/10000，所以q=1/100,p=1-q=99/100,Aa%=2pq=2×99/100×1/100=198/10000。該婦女生有患病孩子，其基因型為Aa，健康男子基因型為Aa的頻率為198/10000，那