基因频率的计算

基因频率计算的常见类型基因频率是指某群体中，某一等位基因在该位点上可能出现的基因总数中所占的比率。在高中生物中，对基因频率的计算有很多种类型，不同的类型要采用不同的方法计算，而且在每年的高考中都有基因频率的计算。总结了如下七种类型。1、常染色体上的基因，已知各基因型的个体数，求基因频率。例1．在某种群中，AA的个体有30个，Aa有60个，aa有10个，求A、a的基因频率。解析：该种群中一共有100个，共含有200个基因，A的总数有30×2＋60×1=120，A的频率为120/200=60%。由于在一个种群中基因频率有A+a=100%,所以a=1-60%=40%.归纳总结：常染色体上的基因，已知各基因的个体数，求基因频率时，用：A=A的总数/(A的总数+a的总数)=A的总数/总个体数×2。a=1-A。2、常染色体上的基因，已知各基因型的比例，求基因的频率。例2．在一个种群中，AA的个体有25%，aa的个体有15%，求A、a的基因频率。解析：由于在一个种群中，各基因型频率之和等于100%，AA的个体有25%，aa的个体有15%，可以知道Aa的个体有60%。A=25%+60%×1/2=55%，a=1-A=1-45%=45%。归纳总结：通过基因型计算基因频率可以采用一个等位基因的频率等于它的纯合子与1/2杂合子频率之和。3、常染色体上的基因，已知某基因的频率，计算基因型的频率。例3．果蝇的体色由常染色体上的一对等位基因控制，基因型BB、Bb为灰身，bb为黑身。若人为地组成一个群体，其中80%为BB个体，20%为bb的个体，群体随机交配，其子代中Bb的比例为（）A，25%B，32%C,50%D,64%解析：因为BB=80%，bb=20%，所以B=BB+1/2×Bb=80%+0=80%，b=1-B=1-80%=20%。则有Bb=2PQ=2×80%×20%=32%。正确答案为B，32%。归纳总结：在一个随机交配的群体里，在没有迁移、突变和选择的条件下，世代相传不发生变化，计算基因频率时，就可以采用遗传平衡定律计算，即(P+Q)²=P²+2PQ+Q²=1，P代表A‚Q代表a，P²代表AA，2PQ代表Aa，Q代表aa。4、常染色体上的基因，已知各基因型的比例，求该种群自交一代后，某基因型或某基因的频率。例4．已知某种群中，AA基因型频率为25%，aa基因型频率为39%，则该种群的个体自交一代后，基因型AA的频率为（）A，50%B，34%C，25%D，61%解析：由于AA=25%，aa=39%，可知Aa=1-25%-39%=36%。该种群的个体自交一代后，基因型AA=25%×1+36%×¼=34%，所以正确答案为：B，34%。归纳总结：常染色体上的基因，已知各基因型的比例，求该种群自交一代后，某基因型或某基因的频率时，要先计算出当代各种基因型的频率，在在自交后代中统计出各种基因型的频率，最后求出各种基因的频率。5、伴X染色体上的基因，已知基因型的人数或频率，求基因频率。例5，某校的一个生物兴趣小组在研究性学习活动中，开展了色盲普查活动，他们先从全校的1800名学生中随机抽取了200名学生（男女学生各半）作为首批调查对象，结果发现有女性色盲患者3人，男性色盲患者6人，女性色盲基因携带者15人。那么在该校全校学生中色盲基因的频率约为多少？解析：由于色盲基因及其等位基因只位于X染色体上，而Y染色体上没有对应基因，因此在200名学生中该等位基因的总数为Xb+XB=100×2+100×1=300，而色盲基因的总数为Xb=3×2+15×1+6×1=27，因此色盲基因Xb的基因频率为：27/300×100%=9%。由于这200名学生是随机抽样的，因此在全校学生中色盲基因的基因频率同样为9%。所以，正确答案为：9%。归纳总结：在伴性遗传中，已知各基因型的人数，求基因频率时，则可采用：Xb=Xb总数/X总数。6、伴X染色体上的基因，已知某基因型的频率，求其它基因型的频率。例6．在某一地区，已知男人中有8%患红绿色盲，请你计算正常女人杂合子频率和女人纯合子频率。解析：在男性中，基因频率就是基因型频率。即Xb=XbY，XbY=8%，则Xb=8%，XB=1-8%=92%。由于女人中有两条X染色体，其符合遗传平衡定律，即：(P+Q)²=P²+2PQ+Q²=1，P代表XB‚Q代表Xb，P²代表XBXB，2PQ代表XBXb，Q代表XbXb。归纳总结：在伴性遗传中，已知某基因型的频率，求其它基因型的频率时，则可运用：在雄性中基因频率就是基因型频率，在雌性中：有两条X染色体，其符合遗传平衡定律，即：(P+Q)²=P²+2PQ+Q²=1，P代表代表XB‚Q代表Xb，P²代表XBXB，2PQ代表XBXb，Q代表XbXb。7、复等位基因的基因频率计算。例7．ABO血型系统由3个等位基因IA、IB、i决定，通过调查一由400个个体组成的群体，发现180人为A型血，144人为O型血，从理论上推测，该人群中血型为B型的人应有A，24人B，36人C，52人D，76人解析：在ABO血型系统得基因中有3种：IA、IB、i，设IA为P，IB为Q，i为r，三种基因频率之和应等于1，所有基因型频率的和等于1，即：（p+Q+r)²=p²+Q²+r²+2pQ+2pr+2Qr=1。A型血的基因频率=p²+2pr，B型血的基因频率=Q²+2Qr，AB型血的基因频率=2pQ，O型的基因频率=r²。根据题意可以知道O型的有144人，总人数有400人，则r²=144/400，r=6/10。180人为A型血，则有p²+2pr=180/400，把r=6/10代入其中，可以知道p=3/10。由于p+Q+r=1，可以知道Q=1-p-r=1/10,而B型血的基因频率=Q²+2Qr=13%，则B型血的人数应为13%×400=52人，故正确答案为C，52人。归纳总结：对于ABO血型这样的复等位基因，已知一个群体中某血型的人数，求其它血型的人数时，则可以应用规律：所有基因频率之和应等于1，所有基因型频率的和等于1，即：（p+Q+r)²=p²+Q²+r²+2pQ+2pr+2Qr=1。A型血的基因频率=p²+2pr，B型血的基因频率=Q²+2Qr，AB型血的基因频率=2pQ，O型的基因频率=r²。练一练：1．对某校学生进行色盲遗传病调查研究后发现：780名女生中有患者23人，携带着52人，820明男生中有患者65人，那么该群体中色盲基因的概率是：A.4.4%B.5.1%C.6.8%D.10.2%2．囊性纤维变性是一种常染色体遗传病。在欧洲人群中每2500个人就有一人患此病。如果一对健康的夫妇有一个患病的儿子，此后该女又与另一健康男子再婚，则再婚后他们生一个患此病孩子的概率是：A.0.98%B.0.04%C.3.9%D.2%3．如果在某种群中，基因型AA的比例占25%，基因型Aa的比例为50%，基因型aa比例占25%，已知基因型aa的个体失去求偶和繁殖的能力，则随机交配一代后，基因型aa的个体所占的比例为：A.1/16B.1/9C.1/8D.1/4(先求a的基因频率，仅考虑a在AA与Aa中的频率，因为aa的个体不能产生后代，a=1/3)4．在人类的MN血型系统中，基因型LMLM的个体表现为M血型；基因型LMLN的个体表现为MN血型，基因型LNLN的个体表现为N血型。1977年上海中心血防站调查了1788人，发现有397人为M血型，861人为MN血型，530人为N血型。则LM基因的频率为_________,LN基因的频率为_________.5．在一个种群中随机抽出一定数量的个体，其中，基因型为AA的个体占18%，基因型为Aa的个体占78%，aa的个体占4%，基因型A和a的频率分别是：A.18%,82%B.36%,64%C.57%,43%D.92%,8%6．人的ABO血型决定于3个等位基因IA、IB、i。通过抽样调查发现血型频率（基因型频率）：A型（IAIA,IAi)=0.45;B型（IBIB,IBi)=0.13;AB型（IAIB)=0.06;O型（ii)=0.36.试计算IA、IB、i这3各等位基因的频率。0.46280.5372IA=0.3IB=0.1i=0.67．据调查，某小学的学生中，基因型为XBXB的比例为42.32%,XBXb为7.36%,XbXb为0.32%,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%8．已知苯丙酮尿是位于常染色体上的隐性遗传病。据调查，该病的发病率大约为1/10000。请问在人群中该苯丙酮尿隐性致病基因的基因频率以及携带此隐性基因的杂合基因型频率各是多少？9．人的色盲是X染色体上的隐性遗传病。在人群中，男性中患色盲的概率大约为8%，那么，在人群中色盲基因的概率以及在女性中色盲的患病率各是多少？a=0.01Aa=0.01980.080.006410．在一个杂合子为Aa为50%的人类群体中，基因A的频率是（该群体是遗传平衡群体）:A.10%25%C.35%D.50%11.在豚鼠中，黑毛对白毛是显性，如果基因库中，90%是显性基因B，10%是隐性基因b，则种群中，基因型BB、Bb、bb的概率分别是：A.45%、40%、15%B.18%、81%、1%C.45%、45%、10%D.81%、18%、1%12．色盲基因出现的频率为7%。一个正常男性与一个无亲缘关系的女性结婚，子代患色盲的可能性是：A.7/400B.8/400C.13/400或1/400D.14/400既然知道Aa＝0.25，我们就不难得到（1－a）a＝0.25；因为A＋a＝1，所以我们可以得到方程a－a2＝0.25，即，4a2-4a+1=0,即（2a－1）2＝0所以a＝0.5解析：把人群看成是一个平衡的群体。在男性中，基因频率就是基因型频率。即Xb=XbY，XbY=7%，则Xb=7%，XB=1-7%=93%。在女性中，Xb的基因频率也是7%。由于女人中有两条X染色体，其符合遗传平衡定律，所以色盲（ＸｂＸｂ）的发病率应为(7%)2≈0.5%。ＸＢＸＢ的概率为（93％）2≈86．5％。而ＸＢＸｂ的概率为2×93％×7％＝13％。正常男性为ＸＢＹ，只有当女性带有色盲基因（ＸＢＸｂ或ＸｂＸｂ）时后代才有可能患色盲。这样，出现ＸＢＸｂ并使后代患病的概率是：女ＸＢＸｂ（13％）×男ＸＢＹ→ＸｂＹ（13%×1/4=13/400）。出现ＸｂＸｂ并使后代得病的可能性为0．5％×1／2＝1／400，则正常男性与一个无亲缘关系的女性结婚，子代患色盲的可能性根据“加法定理”是13／400＋1／400＝14／400。13：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：雌性果蝇中，XbXb的频率为Xb频率的平方，即4%（占雌性的4%），但雌性占总数的1/2，则XbXb的频率为4%×1／2＝2%。由于雄性果蝇只有一条X性染色体，则雄果蝇的Xb基因频率就是基因型XbY的频率,为20%（占雄性的20%），但雄性占总数的1/2，则XbY的频率为20%×1／2＝10%。