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1、基因频率计算的常见类型一根据种群中个体数量所占比例，直接求基因的频率。例1从某生物种群中随机抽出2000个个体，测知基因型为 AA、Aa、aa的个体数分别是600、1200、200个。则在这 2000个个体中：(1) A基因有个，其基因频率为 。(2) a基因有个，其基因频率为 。【解析】就一对等位基因来说，每个个体可以看作含有2个基因，2000个个体共有4000个基因，其中 A基因有2 X 600+1200=2400个，A基因的基因频率为 2400 - 4000=60% a基 因有2X 200+1200=1600个，a基因的基因频率为 1600- 4000= 40%。也可以先算出基因型 频率
2、，再求基因频率。即某基因频率等于纯合子，加二分之一的杂合子。二根据生物杂交后代表现型数量，求控制生物性状的基因频率。例2基因A和它的隐性等位基因 a分别使西红柿的茎呈紫色和绿色；基因 B和它的 隐性等位基因b分别使西红柿的叶为缺刻叶和土豆叶。一个样本杂交后代有如下观察值： 紫茎缺刻叶204，紫茎土豆叶194，绿茎缺刻叶102，绿茎土豆叶100。试确定：、控制 缺刻性状的基因频率约为 。、控制绿茎性状的基因频率约为 。【解析】因表现为缺刻叶的基因型有两种：BB和B b，故不宜直接求 B的基因频率。则表现为土豆叶(bb)的比例为：(194+100)-( 204+194+102+100) =294-
3、 600=49% 由 此可知，b的基因频率为70%所以控制缺刻性状的基因频率为30%同理推出，控制绿茎性状的基因频率约为 58%三与生物的性别结合，求性染色体上基因的频率。例3 某工厂有男女职工各 200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5人，男性患者11人。那么这个群体中色盲基因的基因频率为多大？【解析】由于色盲基因及其等位基因只存在于X染色体上，而 Y染色体上没有，因此该等位基因的总数为 Xb+X3=200 X 2+200 X仁600，色盲基因的总数为 Xb =15 X 1+5X 2+11 X 仁36，因此，这个群体中色盲基因的基因频率为36- 600X 100
4、%=6%四与遗传规律结合，求后代基因型的频率。例4.某种群的3个基因型AA Aa、aa的初始个体数分别为 400、500、100，现假定群 体始终处于遗传平衡状态，请问自交三代后，该群体中的3种基因型及基因 A和a的频率分别是多少？【解析】A的频率=(400X 2+500)-( 400X 2+500 X 2+100X 2) =65%F3中基因A和a的频a 的频率=1 65%=35%由于假定该群体始终处于遗传平衡状态，故其基因频率不变，在率仍为65%和35%这样计算基因型频率的方法对吗?基因型AA的频率为65%X 65%=42.25%基因型 Aa的频率为2 X 65%X 35%=45.5%基因型
5、aa的频率为35%X 35%=12.25%五.通过遗传平衡定律计算基因频率和基因型频率1. 遗传平衡定律也称哈代 一温伯格定律，其主要内容是指：在理想状态下，各等位基因的频率和等位基因的基因型频率在遗传中是稳定不变的，即保持着基因平衡。该理想状态要 满足5个条件：种群足够大；种群中个体间可以随机交配；没有突变发生；没有 新基因加入；没有自然选择。此时各基因频率和各基因型频率存在如下等式关系并且保2 2持不变：设 A=p , a=q,则A+a=p+q=1 , AA+Aa+aa=p +2pq+q =1个体间的交配如果接近于随机，遗传平衡定律基本上都适用。2. 在常染色体遗传中的应用例5.在非洲人群
6、中，每 10000人中有1人患囊性纤维原瘤，该病属常染色体遗传。 一对健康夫妇生有一患病的孩子，此后，该妇女与另一健康男性再婚，他们若生孩子，患 此病的概率大约是()A. 1/25 B. 1/50 C. 1/100 D. 1/200【解析】此题所展示的背景符合遗传平衡定律，且由题干可知该病为隐性遗传。设正常基因为A,频率为p，致病基因为a,频率为q,那么1一 J一 1 ,因为aa = q2 = 1/10000 所以 q = /l00t p = l-q= 93 /100, Aa% = 2pq= 2x99H00 X 1/100=198/10000。该妇女生有患病孩子，其基因型为Aa,健康男子基因型
7、为 Aa的频率为198/10000，那么他们所生孩子患病的概率为1/4 X 198/10000，约为1/200。例6.某地区每10000人中有一个白化病患者，求该地区一对正常夫妇生下一个 白化病小孩的几率。解析：由题意可知白化病的基因型频率aa=q2=0.0001，得q=0.01，则p=0.99 AA的基因型频率p2=0.9801 , Aa的基因型频率2pq=0.0198正常夫妇中是携带者概率为：22pq/( p +2pq)=2/101 则后代为 aa 的概率为：2/101 X 2/101 X 1/4=1/10201。3. 在伴性遗传中的应用例7.在某海岛上，每一万人中有500名男子患红绿色盲
8、，则该岛上的人群中，女性携带 者的数量为每万人中有(设男女性比为1；1)800 人 D 700 人Xb的基因频率。Xb基因频率应是X3的基因频率。故：XbX3=2X( 1/10 )XA 1000 人 B 900 人 C【解析】在一万人中，男女各半。先求出男性中500/5000=1/10 由于男性X13的基因频率等于女性(9/10 )X 5000=900例8.人的色盲是X染色体上的隐性性遗传病。在人类群体中，男性中患色盲的概率约为8%那么，在人类色盲基因的频率以及在女性中色盲的患病率各是多少？【解析】设色盲基因Xb的频率=q，正常基因XB的频率=p。已知人群中男性色盲概率为8%，由于男性个体 Y
9、染色体上无该等位基因，Xb的基因频率与 XbY的频率相同，故 Xb的频率=8%,Xb的频率=92%。因为男性中的X染色体均来自于女性，所以，男性中Xb的基因频率=人群中Xb的基因频率=女性中Xb的基因频率。因此，在女性群体中Xb的频率也为8% , XB的频率也为92%。由于在男性中、女性中 XB、Xb的基因频率均相同，故在整个人 群中Xb也为8% , XB的频率也为92%。在女性群体中，基因型的平衡情况是：p2(XBX)+2pq(XBXb)+q 2(Xb)=1。这样在女性中色盲的患病率应为q2=8%X 8%=0.0064。答案：在人类中色盲基因的频率是 0.08，在女性中色盲的患病率是0.00
10、64。xbXbXBXbX bxbXbyXbY在整个人群中1/2 p 2pq1/2 q 21/2p 1/2q在男性群体中Pq在女性群体中P 22pq2q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：Bbb Bb bb b(P+Q)2=P2+2PQ+Q=1, P代表代表 X ?Q代表 X, P2代表 XX, 2PQ代表 XX, Q代表 XX。练习1. 某植物种群，AA基因型个体占30% aa基因型个体占20%贝、该植物的 A、a 基因频率分另寸是 。、若该植物自交，后代中A、a基因频率
11、分别是 。、依现代生物进化理论， 这种植物在两年中是否发生了进化？ 。原因是 。、由此可知，进化的基本单位是 ，进化的原材料由提供，是否发生进化决定于 ，进化的实质是 。2. 人的镰刀型细胞贫血症是由常染色体上的隐性致病基因(用a表示)控制的，其隐性纯合子由于红细胞极易破裂而造成严重贫血，在儿童时期会造成死亡，携带这种致病基 因的杂合子虽然会出现轻度贫血，但不会致死。而在疟疾流行的地区，其杂合子对疟疾有 较强的抵抗力，显性纯合子虽不会患贫血病，但较易感染疟疾，常造成儿童和成人死亡。 现对甲、乙两个地区进行调查，其中乙地区流行疟疾。两个地区人群中各种基因型的比例为：甲地区 AA占95% Aa占3
12、% aa占2% 乙地区 AA占3% Aa占95% aa占2% 请回答 下列问题：、镰刀型细胞贫血症发病的直接原因是 ，根本原因、在甲地区人群中 A的基因频率为 ;乙地区人群中a的基因频率为 。、若干年后再进行调查，甲地区人群中 A的基因频率将 乙地区人群中 A的基因频率将 。、如果在乙地区消灭疟疾，若干年后再进行调查，将会发现AA的基因型频率将会 。3. 对某学校的学生进行遗传调查时发现：红绿色盲患者占0.7% (男：女=2 : 1),色盲病携带者占5%，那么这个种群中的Xb的频率是A. 3.96% B. 3.2% C. 2.97% D. 0.7%4. 已知我国人群中男性的红绿色盲的发病率为7
13、%现有一正常男子与一正常女子结婚。他们生一个患红绿色盲孩子的概率是多少？5. 纯合的高茎红花与矮茎白花豌豆杂交，F1全是髙茎红花，F1自交得F2, F2开花时随机的拔掉一半的红花，则F3中白花基因的频率是练习题答案1.答案55%45%55%45% 没有基因频率没有发生改变种群 突变和基因重组自然选择基因频率的改变2.答案血红蛋白的结构发生改变；控制血红蛋白合成的基因发生了突变、96.5% ;49.5% 、上升；下降 上升3解析：XbY概率为0.7% X 2/3, XbXb的概率为0.7% X 1/3, XBXb的概率为5%，则Xb 的概率为：Xb = ( 0.7%X 2/3+ 0.7%X 1/3X 2+ 5%)/( 1 + 1 /2)bb4. 解析：男性患病率为7% ,则人群中X的频率也是7% ,X的频率=1-7 % =93% ,正常女 性的基因型有两种 XBXB和XBX3,在正常女性中 XY=xBX7(xbxb+XY) =2x 0.07 x 0.93/ ( 0.07X 0.93 X 2+0.93 X 0.93 ).然后再乘以 0.25
