新教材浙科版高中生物必修2學(xué)案第5章素能提升課基因頻率和基因型頻率的計(jì)算方法

常染色體上基因頻率的計(jì)算[素能建構(gòu)]1．已知各種基因型的個(gè)體數(shù)，計(jì)算基因頻率某基因頻率＝eq\f(該基因總數(shù),該基因及其等位基因總數(shù))×100%PA＝eq\f(2AA＋Aa,2×（AA＋Aa＋aa）)×100%Pa＝eq\f(Aa＋2aa,2×（AA＋Aa＋aa）)×100%(A、a為基因，AA、Aa、aa為三種基因型個(gè)體數(shù))2．已知基因型頻率計(jì)算基因頻率設(shè)有N個(gè)個(gè)體的種群，AA、Aa、aa的個(gè)體數(shù)分別為n1、n2、n3，A、a的基因頻率分別用PA、Pa表示，AA、Aa、aa的基因型頻率分別用PAA、PAa、Paa表示，則：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結(jié)論：某等位基因的頻率＝該等位基因純合子的頻率＋eq\f(1,2)雜合子的頻率。[對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練]1．已知人眼的顏色由常染色體上的基因決定，褐眼(由A決定)對(duì)藍(lán)眼(由a決定)為顯性。在一個(gè)100人的人群中，褐眼的共有70人，而其中顯性純合子有20人，藍(lán)眼的有30人，那么這一人群中A和a基因的基因頻率分別為()A．0.70、0.30 B．0.50、0.50C．0.45、0.55 D．0.55、0.45C[根據(jù)題意可知，該種群中共有100個(gè)個(gè)體，其中基因型為AA的有20個(gè)，基因型為Aa的有50個(gè)，基因型為aa的有30個(gè)，則A基因的數(shù)量是2×20＋50＝90(個(gè))，a基因的數(shù)量是2×30＋50＝110(個(gè))，所以A基因的頻率是90÷200＝0.45，a基因的頻率是110÷200＝0.55。]2．某小麥種群中TT個(gè)體占20%，Tt個(gè)體占60%，tt個(gè)體占20%，由于某種病害導(dǎo)致tt個(gè)體全部死亡，則病害發(fā)生前后該種群中T的基因頻率分別是()A．50%、50% B．50%、62.5%C．62.5%、50% D．50%、100%B[由題意可知，病害發(fā)生前的各種基因型頻率是TT＝20%，Tt＝60%，tt＝20%，所以病害發(fā)生前T的基因頻率＝20%＋eq\f(1,2)×60%＝50%；病害發(fā)生后，tt個(gè)體全部死亡，TT的基因型頻率為20%÷(20%＋60%)＝25%，Tt的基因型頻率為60%÷(20%＋60%)＝75%，所以病害發(fā)生后T的基因頻率＝25%＋eq\f(1,2)×75%＝62.5%。]性染色體上基因頻率的計(jì)算[素能建構(gòu)]1．計(jì)算公式(p為XA的基因頻率，q為Xa的基因頻率)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．例析說(shuō)明遺傳平衡時(shí)位于X染色體上的基因的基因頻率與基因型頻率的關(guān)系(以紅綠色盲為例)(1)紅綠色盲基因(Xb)的基因頻率在男性和女性中相同，但男性與女性的發(fā)病率不同。(2)人群中男性的紅綠色盲發(fā)病率即為該群體Xb的基因頻率。(3)若紅綠色盲基因Xb的基因頻率為10%，則男性中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%))說(shuō)明：若男性和女性數(shù)量相等，則女性攜帶者XBXb在女性中的比例和人群中的比例分別為18%和9%。[對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練]1.據(jù)調(diào)查，某小學(xué)的學(xué)生中，基因型為XBXB的比例為42.5%，XBXb為7%，XbXb的比例為0.5%，XBY為46%，XbY為4%，則在該地區(qū)XB和Xb的基因頻率分別為()A．6%，8% B．8%，92%C．78%，92% D．92%,8%D[在伴X染色體遺傳中，由于Y染色體上沒有B(b)基因，所以不能按照常染色體遺傳的計(jì)算方法計(jì)算?？梢詫⒒蛐皖l率中的百分號(hào)去掉，轉(zhuǎn)化為基因型的個(gè)數(shù)，然后按照基因型個(gè)體數(shù)計(jì)算基因頻率。在100名學(xué)生中該等位基因的總數(shù)為50×2＋50×1＝150，而Xb的總數(shù)為7＋0.5×2＋4＝12，因此Xb的基因頻率為12/150×100%＝8%。XB的基因頻率為1－8%＝92%。因?yàn)樵撔W(xué)生男女?dāng)?shù)量相等，還可以根據(jù)公式計(jì)算：Xb的基因頻率＝2/3×(2×0.5%＋7%＋4%)＝8%。]2．與外界隔離的某島嶼上，經(jīng)調(diào)查該地區(qū)居民中白化病的致病基因頻率為a，紅綠色盲的致病基因頻率為b，抗維生素D佝僂病的致病基因頻率為c，下列有關(guān)敘述不正確的是()A．正常個(gè)體中白化病攜帶者所占的概率為eq\f(2a,1＋a)B．男性個(gè)體中患紅綠色盲的個(gè)體所占的比例為bC．不患抗維生素D佝僂病的女性個(gè)體占全部個(gè)體的eq\f(（1－c）2,2)D．女性個(gè)體中同時(shí)患紅綠色盲和抗維生素D佝僂病的占bcD[女性個(gè)體中同時(shí)患紅綠色盲和抗維生素D佝僂病的占b2(2c－c2)，D錯(cuò)誤。]3．紅綠色盲是一種常見的伴X染色體隱性遺傳病。假設(shè)在一個(gè)數(shù)量較大的群體中，男女比例相等，XB的基因頻率為80%，Xb的基因頻率為20%，下列說(shuō)法正確的是()A．該群體男性中的Xb的基因頻率高于20%B．—對(duì)表現(xiàn)正常的夫婦，不可能生出患色盲的孩子C．在這一人群中，XbXb、XbY的基因型頻率依次為2%、10%D．如果不采取遺傳咨詢、基因診斷等措施，該群體中色盲的發(fā)病率會(huì)越來(lái)越高C[某一個(gè)等位基因的數(shù)目占這個(gè)基因可能出現(xiàn)的所有等位基因總數(shù)的比例，叫作基因頻率，基因頻率與性別無(wú)關(guān)，因此該群體男性中的Xb的基因頻率等于20%，A錯(cuò)誤；一對(duì)表現(xiàn)正常的夫婦，女性可能是攜帶者，仍然可以生出患色盲的孩子，B錯(cuò)誤；按照遺傳平衡定律計(jì)算，女性XbXb的基因型頻率為Xb的基因頻率的平方，即20%×20%＝4%，但男、女性比例為1∶1，則XbXb的頻率為4%×1/2＝2%。由于男性只有一條X性染色體，則男性的X基因頻率就是基因型頻率，為20%，但男、女性比例為1∶1，則XbY的頻率為20%×1/2＝10%，C正確；采取遺傳咨詢、基因診斷等措施可以降低色盲的發(fā)病率，但是如果不采取遺傳咨詢、基因診斷等措施，該群體中色盲的發(fā)病率不會(huì)越來(lái)越高，D錯(cuò)誤。]利用遺傳平衡定律求基因型頻率[素能建構(gòu)]1．前提條件：①種群非常大；②所在雌雄個(gè)體之間自由交配；③沒有遷入和遷出；④沒有自然選擇；⑤沒有基因突變。2．計(jì)算公式：當(dāng)?shù)任换蛑挥袃蓚€(gè)(A、a)時(shí)，設(shè)p表示A的基因頻率，q表示a的基因頻率，則基因型AA的頻率＝p2；基因型Aa的頻率＝2pq；基因型aa的頻率＝q2。3．當(dāng)已知基因型aa的頻率為x%時(shí)，則a的基因頻率為eq\r(x%)，A的基因頻率為1－eq\r(x%)。AA基因型頻率為(1－eq\r(x%))2；Aa基因型頻率為2×[eq\r(x%)·(1－eq\r(x%))]。[對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練]1．一個(gè)隨機(jī)交配的足夠大的種群中，某一相對(duì)性狀中顯性性狀表型的頻率是0.36，則()A.該種群繁殖一代后雜合子Aa的基因型頻率是0.32B．顯性基因的基因頻率大于隱性基因的基因頻率C．若該種群基因庫(kù)中的基因頻率發(fā)生變化，就一定會(huì)形成新物種D．若該種群中A的基因頻率為0.4，A所控制性狀的個(gè)體在種群中占40%A[根據(jù)題意可知，隱性個(gè)體aa的基因型頻率為0.64，則a的基因頻率為0.8，A的基因頻率為0.2，該種群繁殖一代后雜合子Aa的基因型頻率是2×0.2×0.8＝0.32，A正確、B錯(cuò)誤；種群的基因頻率發(fā)生變化說(shuō)明生物發(fā)生了進(jìn)化，但不一定會(huì)形成新物種，C錯(cuò)誤；若A的基因頻率為0.4，則a的基因頻率為0.6，A所控制性狀的個(gè)體(AA、Aa)在種群中所占的比例為0.42＋2×0.4×0.6＝0.64，即64%，D錯(cuò)誤。]2．現(xiàn)有兩個(gè)非常大的某昆蟲種群，個(gè)體間隨機(jī)交配，沒有遷入和遷出，無(wú)突變，自然選擇對(duì)A和a基因控制的性狀沒有作用。種群1的A基因頻率為70%，a基因頻率為30%；種群2的A基因頻率為60%，a基因頻率為40%。假設(shè)這兩個(gè)種群大小相等，地理隔離不再存在，兩個(gè)種群完全合并為一個(gè)可隨機(jī)交配的種群，則下一代中Aa的基因型頻率是()A．35% B．65%C．22.75% D．45.5%D[已知這兩個(gè)種群大小相等，假設(shè)種群1和種群2中的個(gè)體數(shù)均為100個(gè)，則種群1中AA、Aa、aa的個(gè)體數(shù)依次是49、42、9，種群2中AA、Aa、aa的個(gè)體數(shù)依次是36、48、16。因此，兩個(gè)種群完全合并為一個(gè)可隨機(jī)交配的種群后，AA、Aa、aa的個(gè)體數(shù)依次是85、90、25，則A的頻率為eq\f(85×2＋90,400)×100%＝65%，a的頻率為35%。根據(jù)遺傳平衡定律，下一代中Aa的基因型頻率是2×65%×35%＝45.5%。]3．囊性纖維變性是一種常染色體遺傳病。在歐洲人群中，每2500個(gè)人中就有一個(gè)人患此病。若一對(duì)健康的夫婦有一個(gè)患有此病的孩子；此后，該婦女與一健康的男子再婚。再婚后該夫婦生一孩子患該病的概率是()A．1/25 B．1/100C．1/102 D．1/625C[由題意可知，2500個(gè)人中有一個(gè)患者，且一對(duì)健康的夫婦生了一個(gè)患病孩子，則該病應(yīng)為常染色體隱