基因频率的计算总结.doc

专题六基因频率的计算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。关于基因频率的计算有下面几种类型。规律一、已知基因型(或表现型)的个体数，求基因频率某基因(如A基因)频率=某基因(A)的数目/等位基因的总数(如A+a)即；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。这是基因频率的定义公式，具体过程见课本内容。规律二、已知基因型频率，求基因频率基因型频率是指在一个进行有性生殖的群体中，不同基因型所占的比例。某基因频率=包含特定基因的纯合体频率+杂合体频率1/2即：A的频率=AA基因型频率+Aa基因型频率1/2规律三、已知基因频率，求基因型频率假设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：设A的基因频率=p，a的基因频率=q，则群体中各基因型频率为：AA=p2，Aa=2pq，aa=q2。(p+q)=p+2pq+q=1。注意：种群自由交配（或者随机交配、或者在一个足够大的种群中）时才可用该公式，如是自交，则不能用该公式。一般地，求基因频率时，若已知各基因型频率(随机抽出的一个样本)，则只能用“规律二”计算，不能用“规律三”反过来，开平方。开平方求基因频率只适用于理想种群(或题目中只给一个基因型频率)。例1. 如果在以下种群中，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，则基因A和a的频率各是多少？随机交配产生的子一代中，基因型aa的个体所占的比例为？例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. 1% B. 0.04% C. 3.9% D. 2% 【解析】由于一对健康夫妇生了一个患病的儿子，所以该遗传病为隐性遗传病，设显性基因为A，隐性基因为a，所以这对夫妇的基因型都为Aa。把人群看成一个平衡群体，则有aa占1/2500 ，所以隐性基因a的频率q=1/50，显性基因A的频率为p=49/50， 那么群体中，AA基因型的频率为p2 ，Aa基因型的频率为2pq，正常人群中杂合子Aa所占的比例为=Aa/(AAAa)=2pq/(p22pq)=2/51 ,即健康人中杂合子所占的比例为2/51，该女子与正常男性婚配后生出患病孩子的几率为1/42/51=1/1021% 。 【参考答案】A 例3.某常染色体隐性遗传病在人群中的发病率为1%，色盲在男性中的发病率为7%。现有一对表现正常的夫妇，妻子为该常染色体遗传病致病基因和色盲致病基因携带者。那么他们所生小孩同时患上述两种遗传病的概率是A. 1/88 B. 1/22 C. 7/2200 D. 3/800 【解析】设该常染色体隐性遗传病的隐性基因为a，人群中其基因频率为q，显性基因为A，其基因频率为p。该群体平衡，aa基因型频率=1/100，则q=1/10，p=9/10，Aa基因型频率=2pq=18/100，AA的基因型频率为p2=81/100，人群中Aa的概率为18/100，那么正常人群中Aa的概率为 Aa/AA+Aa=（18/100）（18/100）+（81/100）=18/99，丈夫表现正常，则他是Aa的概率是18/99，于是， （18/89）AaXBYAaXBXb，后代同时患种遗传病的概率为 18/8918/891/41/4=1/88 【参考答案】A 注意：以上三个规律适用于常染色体上的基因。四、位于X染色体上的基因频率和基因型频率1. 已知基因型的人数或频率，求基因频率同样适用于“规律一”，因为这是基因频率的定义公式。但一定要注意：对于伴性遗传来说，位于X、Y同源区段上的基因，其基因频率计算与常染色体计算相同；而位于X、Y非同源区段上的基因，伴X染色体遗传，在Y染色体上没有该基因及其等位基因。同理伴Y染色体遗传，在X染色体上也没有其对应的基因。所以在计算基因总数时，应只考虑X染色体（或Y染色体）上的基因总数。即：只位于X染色体上的某基因(Xb)频率= Xb总数/X染色体上基因(B和b)总数=（2该基因雌性纯合体个数雌性杂合体个数雄性含该基因个数）/（2雌性个体总数雄性个体数）。例4. 某工厂有男女职工各200名，调查发现，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频率是A. 4.5% B. 6% C. 9% D. 7.8% 【解析】解本题的关键是先求得色盲基因的总数。因为女性的性染色体组成为XX，男性为XY，假设色盲基因为b，其等位基因只位于X染色体上，所以色盲基因b共有151+52+111=36个，色盲基因b及其等位基因共有2002+2001=600个。因此，色盲基因b的频率=36/600100%=6% 。 【参考答案】B 例5.对欧洲某学校的学生进行遗传调查时发现，血友病患者占07%（男女=21）；血友病携带者占5%，那么，这个群体的Xh的频率是A297%B07%396%D32%【解析】这里首先要明确2:1为患者中男女的比例，人群中男女比例为1:1。假设总人数为3000人。则男患者为300007%2/314，女患者为300007%1/37，携带者为30005%150，则Xh的频率（1472150）/(150021500)396%。 【参考答案】C2.伴X遗传，在整个群体中、雄性群体中、雌性群体中XB的频率均为p，Xb的频率均为q。即：雄性中XB基因频率=雌性中XB基因频率=整个群体中XB基因频率=p；雄性中Xb基因频率=雌性中Xb基因频率=整个群体中Xb基因频率=q。3. 伴X遗传，在整个群体中、雄性群体中、雌性群体中的各基因型频率如下表：XBXBXBXbXbXbXBYXbY在整个群体中1/2p2pq1/2q21/2p1/2q在雄性群体中pq在雌性群体中p22pqq2例6. 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%【解析】XB=(2*42.32%+7.36%+46%/(2-46%-4%)=92%,Xb=(7.36%+2*0.32%+4%)/(2-46%-4%)=8%。【参考答案】D例7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A1% 2% B8% 8% C 2% 10% D2% 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，则群体中XbXb的基因型频率为4%122%。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，则群体中XbY的频率为20%1210%。或者直接根据“规律四、3”得出结果。【参考答案】C例8.人类的红绿色盲是一种X染色体连锁隐性遗传病，据统计，我国男性中红绿色盲的发病率为7%，从理论上推断，女性中红绿色盲的发病率为A3.5% B1.75% C0.49% D0.25%【解析】根据上述规律，男性红绿色盲的发病率=Xb的基因频率=7%，女性中红绿色盲发病率=(7%)2=0.49%。【参考答案】C例9.某个海岛上,每1万俱中有500名男子患红绿色盲则该岛上的人群中,女性携带者的数量为每万人中有(设男女性别比为1:1) A.1000 B.900人 C.800人 D.700人 解析：由XbY= 500/50001/10，得Xb=1/10 XB=1-1/10=9/10那么，XBXb的基因型频率为21/109/1018，这是在雌性中的概率。由总共10000人, 男女比例为1：1,得女性5000人,所以女性携带者数目为500018900人.注意：由Xb=10%，得XbXb=（Xb）2=（10%）2=1%，这是在雌性中XbXb占的概率，XbY=10%这是在雄性中XbY占的概率，在整个人群中占的概率均要减半。