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1、基因频率计算基因频率计算 一一 . . 有有 关关 概概 念念 的的 理理 解解 n n 是指某种基因占其全部等位基因的比率。是指某种基因占其全部等位基因的比率。 n n 基因频率可用抽样调查的方法来获得，并且，基因频率可用抽样调查的方法来获得，并且， A%+a%=1A%+a%=1 n n 生物的进化实质上就是种群基因频率发生变化的生物的进化实质上就是种群基因频率发生变化的 过程过程。 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%=1 基因频率 基因型频率 3 自交与自由交配 豌豆是自花传粉、闭花授粉只能自交 玉米是异花传粉，不仅仅能自交，还能 杂交。
2、自由交配 （随机交配 ） (1)(1)自交是指基因型相同的个体交配。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 。 基因 常染色体 基因 性染色体 基因 自由交配、自交计算类型 基因型计算 基因频率 基因型频率计 算基因频率 二. 有 关 基 因 频 率 的 计 算 （一） 1、计算的类型 某基因频率 纯合子个体数2+杂合子个体数 个体总数2 1）.定义公式法： 2）.基因型比率法: A %+a% = 1 AA%+Aa%+aa% = 1 3） 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比率+1/2杂合
3、子基型比率 基因频率计算的基本公式 A% = 60 + 100/2 60+100+40 = 0.55= 0.3 + 0.5/2 A% = 40 + 100/2 60+100+40 = 0.45= 0.2 + 0.5/2 【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： 基因频率=纯合子基因型频率+杂合子基因型频率的一半 【课本P99技能训练】 【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 %= 60 60+
4、100+40 = 0.3 Aa% = 100 60+100+40 = 0.5 aa% = 40 60+100+40 = 0.2 基因型频率=该基因型的个体数/种群个体数 （一）、自由交配，常染色体基因型频率、基因频 率的计算 【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 +11 100*2 + 1
5、00 A （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% Xb X + X B b XB的基因频率= 100% XB X + X B b 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 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
6、（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）/2 42.32% XBXB + 7.36% XBXb + 0.32% XbXb +（46% XBY + 4% XbY ）/2 XB频率=92% Xb的频率8% XB频率= n n 题题3 3一个种群中基因型为一个种群中基因型为AAAA的个体占的个体占24%24%，基因型为，基因型为AaAa的个体占的个体占 72%72%，基因型为，基因型为aaaa的个体占的个体占4%4%
7、，自交一代之后，种群中基因型为，自交一代之后，种群中基因型为 AAAA和基因型为和基因型为aaaa的个体分别占的个体分别占( )( ) nA60%40% B36%42% C42%22% D24%22% n n 分析：分析：由题意可知，三种基因型各自自交：由题意可知，三种基因型各自自交：AAAA自交后代自交后代100%100%为为AAAA，aaaa自交后自交后 代代100%100%为为aaaa，而，而AaAa自交后会发生性状分离。子代中基因型自交后会发生性状分离。子代中基因型AAAA占占42%42%（24%24% 72%1/472%1/4）；）；AaAa占占72%1/272%1/236%36%；
8、aaaa占占22%22%（4%4%72%1/472%1/4），答案是），答案是C C。 n n 交前后基因型频率在变，不变的是基因频率交前后基因型频率在变，不变的是基因频率。 n n 结论：自交过程（非随机交配）中，可以结论：自交过程（非随机交配）中，可以根据基因型频率求基因频率根据基因型频率求基因频率， 但但 n n 不能根据基因频率求基因型频率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。自交前后基因型频率在变，基因频率 不变。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
9、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）=0.15 Aa=0.2（1/2）=0.1 aa=0.7+0.2（1/4）=0.75 A%=0.2 a%=0.8 P: AA=0.1；Aa=0.2；aa=0.7 F2：AA=0.15 + 0.1（1/4）=0.175 Aa=0.1（1/2）=0.05 aa=0.75+0.1（1/4）=0.775 A%=0.2 a%=0.8 A%=0.2 a%=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
10、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%=0.2 a%=0.8 P: 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%=0.2 a%=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%=0.2 a%=0.8 随机交配：后代的基因频率不变，基因型频率亦不变。 (1)(1)自交自交是指基因型相同的个
11、体交配。结果是是指基因型相同的个体交配。结果是杂杂 合合基因型频率降基因型频率降低低，纯合纯合基因型频率基因型频率增大增大，在无在无 自然选择条件下自然选择条件下，基因频率不变基因频率不变。 (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 群体数量足够大，没有自然选择 没有迁移（迁入和迁出）， 全部的雌雄个体间都能自由交配并能产生后代 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
12、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。 卵卵细细细细胞胞 精子精子 A=pA=pa=qa=q A=pA=pAA= p2Aa= pq a=qa=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%= p2 Aa%= 2pq aa%=q2 AA%+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
13、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
14、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
15、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=p 2 +2pr=0.45; B型血的基因频率=q 2 +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。 五五 雌雄相等，雌雄相等， 求伴求伴X X的基因频率、基因型频率？的基因频率、基因型频率？ n n 例例8. 8.若在果蝇种群中，若在果蝇种群中，XBXB的基因频率为的基因频率为80%80%，XbXb的的 基因频率为基因频率为20%20%，雌雄果蝇数相等，理论上，雌雄果蝇数相等，理论上XbXbXbXb 、XbYXbY的基因型频率依次为（的基因型频率依次为（ ） n n A A1% 2% B1% 2% B8% 8% C8% 8% C 2% 10% D2% 10% D2% 8%2% 8% n n 解析：由于在该果蝇种群中解析：由于在该果蝇种群中, ,雌雄果蝇数相等雌雄果蝇数相等, , 所以所
