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基因频率计算一.有关概念的理解是指某种基因占其全部等位基因的比率。基因频率可用抽样调查的方法来获得，并且，A%+a%=1基因型频率是指群体中某一个个体的任何一个基因型所占的百分比。AA%+Aa%+aa%=1１基因频率２基因型频率3自交与自由交配(1)自交是指基因型相同的个体交配。(2)自由交配是指种群内不同基因型的个体间相互交配。某基因型频率＝该基因型个体数该种群个体总数1）.定义公式法：2）.根据基因型频率算:A%+a%=1AA%+Aa%+aa%=13）各种频率之和：某基因频率=此基因的个数全部等位基因的个数×100%某基因频率＝纯合子基因型频率+1/2杂合子基型频率基因频率计算的基本公式A%=60*2+100(60+100+40)*2=0.55=220/400a%=40*2+100(60+100+40)*2=0.45=180/400【例题1】在某个种群中，AA、Aa、aa个体分别有60、100、40个，这个种群中，A、a的基因频率、三种基因型频率各是多少？基因频率：【题1】某种群中，AA、Aa、aa个体分别有60、100、40个，这个种群中，A、a的基因频率、三种基因型频率各是多少？基因型频率：AA%=6060+100+40=0.3Aa%=10060+100+40=0.5aa%=4060+100+40=0.2基因频率：A%=AA%+1/2Aa%=0.55a%=aa%+1/2Aa%=0.45【例题2】某工厂有男女职工各100名，对他们进行调查时发现，女性色盲基因的携带者为15人，患者为5人；男性患者为11人，那么这个群体中色盲基因的频率为()A.12%B.9%C.6%D.4.5%【解析】由于男性个体中的Y染色体上没有与色盲有关的基因，所以应该将Y染色体所占的比例去除。Xb=×100%=12%15+5*2+11100*2+100A（二）、自由交配，X染色体基因型频率、基因频率的计算练一练：AA、Aa、aa的个体分别占24%、72%、4%，那么A、a的基因频率是多少？（）A.36%和64%B.57%和43%C.24%和72%D.60%和40%D【解析】A%=24%+72%/2=60%a%=4%+72%/2=40%Xb的基因频率=×100%XbX+XBbXB的基因频率=×100%XBX+XBb伴性遗传的基因频率只能从定义出发进行计算X染色体上基因频率的计算yx2)knm(yk2nyx2)knm(xk2my，,xk，,n,m：某隐性基因频率则某显性基因频率隐性雄性个体数显性雄性个体数杂合雌性个体数隐性纯合雌性个体数数假设显性纯合雌性个体方法三X染色体上基因频率的计算据调查，某小学的小学生中，基因型的比例为XBXB（42.32%）、XBXb（7.36%）、XbXb（0.32%）、XBY（46%）、XbY（4%），则在该地区XB和Xb的基因频率分别是多少？练一练42.32%XBXB+（7.36%XBXb+46%XBY）/242.32%XBXB+7.36%XBXb+0.32%XbXb+（46%XBY+4%XbY）/2XB频率=92%Xb的频率8%XB频率=题3．一个种群中基因型为AA的个体占24%，基因型为Aa的个体占72%，基因型为aa的个体占4%，自交一代之后，种群中基因型为AA和基因型为aa的个体分别占()A．60%﹑40%B．36%﹑42%C．42%﹑22%D．24%﹑22%分析：由题意可知，三种基因型各自自交：AA自交后代100%为AA，aa自交后代100%为aa，而Aa自交后会发生性状分离。子代中基因型AA占42%（24%＋72%×1/4）；Aa占72%×1/2＝36%；aa占22%（4%＋72%×1/4），答案是C。交前后基因型频率在变，不变的是基因频率。结论：自交过程（非随机交配）中，可以根据基因型频率求基因频率，但不能根据基因频率求基因型频率。自交前后基因型频率在变，基因频率不变。（三）常染色体，自交后的基因频率和基因型频率【题4】某群体最初的三种基因型AA、Aa、aa的频率分别为0.1、0.2、0.7，在自交和随机交配的情况下，后代的基因型频率和基因频率如何变化？自交：F1：AA=0.1+0.2×（1/4）=0.15Aa=0.2×（1/2）=0.1aa=0.7+0.2×（1/4）=0.75A%=0.2a%=0.8P:AA=0.1；Aa=0.2；aa=0.7F2：AA=0.15+0.1×（1/4）=0.175Aa=0.1×（1/2）=0.05aa=0.75+0.1×（1/4）=0.775A%=0.2a%=0.8A%=0.2a%=0.8自交：基因型频率不断变化.后代的基因频率不变，（四）、常染色体基因型频率、基因频率的计算。自交，自由交配结果比较综上可见：基因重组对基因频率无影响【题4】某群体最初的三种基因型AA、Aa、aa的频率分别为0.1、0.2、0.7，在自交和随机交配的情况下，后代的基因型频率和基因频率如何变化？自由（随机)交配：A%=0.2a%=0.8P:AA=0.1；Aa=0.2；aa=0.7根据遗传平衡定律求算子一代的基因频率：F1：AA=0.04；Aa=0.32；aa=0.64。A%=0.2a%=0.8根据遗传平衡定律求算子二代的基因频率：F2：AA=0.04；Aa=0.32；aa=0.64。A%=0.2a%=0.8随机交配：后代的基因频率不变，基因型频率亦不变。(1)自交是指基因型相同的个体交配。结果是杂合基因型频率降低，纯合基因型频率增大，在无自然选择条件下，基因频率不变。(2)自由交配是指种群内不同基因型的个体间相互交配。在无选择的条件下，基因频率、基因型频率均保持不变，相关计算可按哈迪——温伯格定律进行。(3)只要种群的基因频率不变，即使基因型频率改变，种群也未发生进化。三.遗传平衡定律①群体数量足够大，②，没有自然选择③没有迁移（迁入和迁出），④全部的雌雄个体间都能自由交配并能产生后代⑤没有突变（基因突变和染色体变异）。在一个有性生殖的自然种群中，在符合以下5个条件的情况下，各等位基因的频率和基因型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的。这5个条件是：在该种情况下，配子的比例就是基因的频率。卵细胞精子A=pa=qA=pAA=p2Aa=pqa=qAa=pqaa=q2假设：A的基因频率为p，a的基因频率为q，则p+q=1。AA%=p2Aa%=2pqaa%=q2AA%+Aa%+aa%=（p+q）2=1【题5】镰刀型细胞贫血症是由基因突变引起的，其致病基因为隐性基因(用a表示)。只有隐性纯合子才会发病，携带a基因的个体不会发病，且对疟疾具有一定的抵抗力。在非洲某些地区，约有500人中就有20人患镰刀型细胞贫血症。因此在该地区人群中()A.a基因的基因频率大约为32%B.a基因频率的变化是环境选择的结果C.患者的死亡不会导致人群中基因频率发生变化D.a基因的携带者在自然选择中会逐渐被淘汰【解析】选B。由于在500人中就有20人是镰刀型细胞贫血症患者，说明aa个体所占比例为4%，aa%==a%*a%,所以a的基因频率为20%，由于aa个体死亡率较高，所以会使a的基因频率降低，它是环境选择的结果，由于Aa对疟疾有一定的抵抗力，所以其生存能力较强，不会被淘汰。B四复等位基因计算人的ABO血型系统决定于3个等位基因IA、IB、i，设基因IA的频率为p，基因IB的频率为q，基因i的频率为r，人群中p+q+r=1。（p+q+r)2=p2+q2+r2+2pq+2pr+2qr=1在遗传平衡的人群中，IAIA的基因型频率为p2,IAi的基因型频率为2pr;IBIB的基因型频率为q2,IBi的基因型频率为2qr;ii的基因型频率为r2;IAIB的基因型频率为2pq。例7：通过抽样调查发现血型频率（基因型频率）：A型血（IAIA，IAi）的频率=0.45；B型血（IBIB，IBi）的频率=0.13；AB型血（IAIB）的频率=0.06；O型血（ii）=0.36。试计算IA、IB、i的基因频率。IA、IB、i为等位基因，配子出现的概率=基因型频率设IA的频率为p,IB的频率q,i的频率为r.即IAIA的基因型频率为p2,IAi的基因型频率为2pr;IBIB的基因型频率为q2,IBi的基因型频率为2qr;ii的基因型频率为r2;IAIB的基因型频率为2pq。O型血的基因型频率=r2=0.36;A型血的基因型频率=p2+2pr=0.45;B型血的基因频率=q2+2qr=0.13;AB型血的基因型频率=2pq=0.06。解方程即可得出IA的基因频率为0.3;IB的基因频率为0.1;i的基因频率为0.6。五雌雄相等，求伴X的基因频率、基因型频率？例8.若在果蝇种群中，XB的基因频率为80%，Xb的基因频率为20%，雌雄果蝇数相等，理论上XbXb、XbY的基因型频率依次为（）A．1%2%B．8%8%C．2%10%D．2%8%解析：由于在该果蝇种群中,雌雄果蝇数相等,所以雌果蝇产生的配子中，XB的基因频率应为80%,Xb的基因频率为20%。雄果蝇产生的配子中，有约1/2的含Y染色体的配子，另有约1/2的含X染色体的配子，在含X染色体的雄配子中，XB与Xb的基因频率也分别为80%和20%。它们配子的结合情况可从下表中得出：它们配子的结合情况可从下表中得出：以人类的色盲基因遗传为例。因为女性的染色体组成为XX，男性的染色体组成为XY，Y染色体上无该等位基因,所以，在男性群体中：其基因频率与基因型频率相同，也和表现型频率一样，设XB的频率为p，Xb的频率为q，则有XB的频率=XBY的频率=p，Xb的频率=XbY的频率=q,且p+q=1。由于男性中的XB、、Xb均来自于女性，故在女性群体中：XB的频率也为p,Xb的频率也为q,p+q=1。总结：XBXBXBXbXbXbXBYXbY男性群体中女性群体总人群中pqp22pqq2P2/2pqq2/2P/2q/2如果人群中男性与女性数量相等设男性群体中XB的频率为p，Xb的频率为q，则有XB的频率=XBY的频率=p，Xb的频率=XbY的频率=q,且p+q=1。由于男性中的XB、、Xb均来自于女性，故在女性群体中：XB的频率也为p,Xb的频率也为q,p+q=1。已知人群中Xb为p,XB为q，若男女数量相等位于X染色体上的等位基因的平衡情况是：XB+Xb=1女性中，XbXb基因型频率﹦p2XBXB基因型频率=q2XBXb=2pq人类（男女各半，故总数加倍，比例减半）中，XbXb基因型频率﹦p2/2XBXB基因型频率=q2/2XBXb=pq基因位于性染色体上（男女数量相等）男女数量相等时，2人群中XbY频率=男性中Xb基因频率=男性中XbY表现型频率=女性群体中的Xb基因频率=整个群体中Xb基因频率特别提醒即（男）XbY%=（女）Xb%=（人）Xb%=2*（人）XbY%练一练：人的色盲是X染色体上的隐性遗传病。在人类群体中，男性中患色盲的概率大约为8%，那么，在人类中色盲基因的概率以及在女性中色盲的患病率各是多少？已知人群中男性色盲概率为8%，也即色盲基因(Xb)的基因频率就应该是q(Xb)=0.08,所以p(XB)=0.92.这样，在女性中色盲(XbXb)的发病率应该为q2=（0.08)2=0.0064假如某种遗传病是由位于X染色体上的显性基因控制，已知该病在男性中的发病率为7％，那么在女性中的发病率为()A.14％B.7％C.13.51％D.25％由题意知该病在男性中的表现型频率为7％，则其基因型频率也为7％，在女性中的基因频率也为7％。在女性中正常率为(1-7％)2。所以在女性中的发病率为1-(1-7％)2=13.51％。若在果蝇种群中，XB的基因频率为80%，Xb的基因频率为20%，雌雄果蝇数相等，理论上，XbXb、XbY的基因型频率依次为（）A.1%2%B.8%8%C.2%10%D.2%8%【解析】选C。方法：基因型频率法Xb基因频率﹦p﹦20%则在群体（雌雄果蝇相等）中有：XbXb基因型频率﹦