2022年解題技巧：專題六-基因頻率的計算

1、學(xué)習(xí)必備歡迎下載基因頻率是指某群體中，某一等位基因在該位點上可能出現(xiàn)的基因總數(shù)中所占的比率。在高中生物中，基因頻率的計算在遺傳中也經(jīng)常用到，對基因頻率的計算有很多種類型，不同的類型要采用不同的方法計算。 關(guān)于基因頻率的計算有下面幾種類型。一、已知基因型(或表現(xiàn)型 )的個體數(shù)，求基因頻率某基因 (如 a 基因 )頻率 =某基因 (a) 的數(shù)目 /等位基因的總數(shù)(如 a+a) 即； a=a 的總數(shù) /(a 的總數(shù) +a 的總數(shù) )= a 的總數(shù) /（總個體數(shù) 2）， a=1-a。這是基因頻率的定義公式，具體過程見課本內(nèi)容。例 1.在一個種群中，aa 的個體有30 個， aa 有 60 個， aa

2、有 10 個，求 a、a的基因頻率?！窘馕觥吭摲N群中一共有100 個個體，共含有200 個基因， a 的總數(shù)有 302601=120，a 的頻率為 120/200=60% 。由于在一個種群中基因頻率有a+a=100%, 所以 a=1-60%=40% ?！緟⒖即鸢浮縜 的基因頻率為60%，a 的基因頻率為40% 二、已知基因型頻率，求基因頻率基因型頻率是指在一個進行有性生殖的群體中，不同基因型所占的比例。某基因頻率 =包含特定基因的純合體頻率+雜合體頻率 1/2 即： a 的頻率 =aa 基因型頻率 +aa 基因型頻率 1/2 例 2.在一個種群中隨機抽出一定數(shù)量的個體，其中，基因型為bb 的個

3、體占40%，基因型為bb 的個體占 10%，則基因b 和 b 的頻率分別是a. 90%， 10% b. 65%，35% c. 50%， 50% d. 35%，65% 【解析】根據(jù)題意，基因型為bb 的個體占1-40%-10%=50% ?；?b 的頻率 =基因型 bb 的頻率 +1/2基因型 bb 的頻率 =40%+1/2 50%=65% 。同理，基因b 的頻率 =35%?！緟⒖即鸢浮縝三、已知基因頻率，求基因型頻率假設(shè)在一個隨機交配的群體里，在沒有遷移、突變和選擇的條件下，世代相傳不發(fā)生變化，計算基因頻率時，就可以采用遺傳平衡定律計算。即：設(shè) a 的基因頻率 =p，a 的基因頻率 =q，則群

4、體中各基因型頻率為：aa=p2，aa=2pq，aa=q2。(p+q)2=p2 +2pq+q2=1。精品學(xué)習(xí)資料 可選擇p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 1 頁，共 5 頁 - - - - - - - - -學(xué)習(xí)必備歡迎下載注意：種群自由交配時才可用該公式，如是自交，則不能用該公式。一般地，求基因頻率時，若已知各基因型頻率(隨機抽出的一個樣本)，則只能用“規(guī)律二”計算，不能用“規(guī)律三”反過來，開平方。開平方求基因頻率只適用于理想種群(或題目中只給一個基因型頻率)。例 3. 如果在以下種群中， 基因型 aa 的比例占25%，基因型 aa 的比例為50%，基因型

5、 aa比例占 25%，已知基因型aa 的個體失去求偶和繁殖的能力，則基因a 和 a 的頻率各是多少？隨機交配產(chǎn)生的子一代中，基因型 aa的個體所占的比例為多少？例 4.果蠅的體色由常染色體上的一對等位基因控制，基因型bb、bb 為灰身， bb 為黑身。若人為地組成一個群體，其中 80%為bb 個體， 20%為 bb 的個體，群體隨機交配，其子代中bb 的比例為a.25% b.32% c.50% d.64% 【解析】因為bb=80% ，bb=20%，所以 b=bb+1/2 bb=80%+0=80% ，b=1b= 180%=20% 。則子代中bb 的比例 =2pq=280%20%=32%。【參考答

6、案】b例 5.囊性纖維變性是一種常染色體遺傳病。在歐洲人群中每2500 個人就有一人患此病。如果一對健康的夫婦有一個患病的兒子，此后該女又與另一健康男子再婚，則再婚后他們生一個患此病孩子的概率是a. 1% b. 0.04% c. 3.9% d. 2% 【解析】由于一對健康夫婦生了一個患病的兒子，所以該遺傳病為隱性遺傳病，設(shè)顯性基因為a，隱性基因為a，所以這對夫婦的基因型都為aa。把人群看成一個平衡群體，則有aa占 1/2500 ，所以隱性基因 a 的頻率 q=1/50，顯性基因a 的頻率為p=49/50， 那么群體中， aa 基因型的頻率為p2，aa 基因型的頻率為 2pq，正常人群中雜合子a

7、a 所占的比例為 =aa/(aa aa)=2pq/(p22pq)=2/51 , 即健康人中雜合子所占的比例為2/51，該女子與正常男性婚配后生出患病孩子的幾率為1/4 2/51=1/1021% ?！緟⒖即鸢浮縜 注意：以上三個規(guī)律適用于常染色體上的基因。四、位于x 染色體上的基因頻率和基因型頻率1. 已知基因型的人數(shù)或頻率，求基因頻率同樣適用于“規(guī)律一”，因為這是基因頻率的定義公式。但一定要 注意 ：精品學(xué)習(xí)資料 可選擇p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 2 頁，共 5 頁 - - - - - - - - -學(xué)習(xí)必備歡迎下載對于伴性遺傳來說，位于x、y 同源

8、區(qū)段上的基因，其基因頻率計算與常染色體計算相同；而位于x、y 非同源區(qū)段上的基因，伴 x 染色體遺傳， 在 y 染色體上沒有該基因及其等位基因。同理伴 y 染色體遺傳，在 x 染色體上也沒有其對應(yīng)的基因。所以在計算基因總數(shù)時，應(yīng)只考慮x染色體（或y染色體）上的基因總數(shù)。即：只位于 x 染色體上的某基因(xb)頻率 = xb總數(shù) /x 染色體上基因 (b 和 b)總數(shù) = （2該基因雌性純合體個數(shù)雌性雜合體個數(shù)雄性含該基因個數(shù)）/（ 2雌性個體總數(shù)雄性個體數(shù)）。例 6. 某工廠有男女職工各200 名，調(diào)查發(fā)現(xiàn)，女性色盲基因的攜帶者為15 人，患者5 人，男性患者11 人。那么這個群體中色盲基因的

9、頻率是a. 4.5% b. 6% c. 9% d. 7.8% 【解析】解本題的關(guān)鍵是先求得色盲基因的總數(shù)。因為女性的性染色體組成為xx ，男性為 xy ，假設(shè)色盲基因為b，其等位基因只位于x 染色體上，所以色盲基因b共有 151+52+111=36 個，色盲基因b 及其等位基因共有200 2+200 1=600 個。因此，色盲基因b 的頻率 =36/600100%=6% ?！緟⒖即鸢浮縝 例 7.對歐洲某學(xué)校的學(xué)生進行遺傳調(diào)查時發(fā)現(xiàn)，血友病患者占07%（男女 =21）；血友病攜帶者占 5%，那么，這個群體的xh的頻率是 a2 97%b07% 396%d3 2% 【解析】這里首先要明確2:1 為

10、患者中男女的比例，人群中男女比例為1:1。假設(shè)總?cè)藬?shù)為3000 人。則男患者為300007%2/314，女患者為30000 7%1/37，攜帶者為30005%150，則 xh的頻率（ 1472150）/(15002 1500)396%?！緟⒖即鸢浮?c 2.伴 x 遺傳，在整個群體中、雄性群體中、雌性群體中xb的頻率均為p，xb的頻率均為q。即：雄性中 xb基因頻率 =雌性中 xb基因頻率 =整個群體中xb基因頻率 =p；雄性中 xb基因頻率 =雌性中 xb基因頻率 =整個群體中xb基因頻率 =q。3. 伴 x 遺傳，在整個群體中、雄性群體中、雌性群體中的各基因型頻率如下表：xbxb xbxb

11、 xbxb xby xby 在整個群體中1/2p2 pq 1/2q2 1/2p 1/2q 在雄性群體中p q 在雌性群體中p22pq q2例 8. 據(jù)調(diào)查，某小學(xué)的學(xué)生中，基因型為xbxb的比例為42.32%，xbxb為 7.36%，xbxb為 0.32%，xby 為 46%， xby 為 4%，則在該地區(qū)xb和 xb的基因頻率分別為：精品學(xué)習(xí)資料 可選擇p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 3 頁，共 5 頁 - - - - - - - - -學(xué)習(xí)必備歡迎下載a.6% ，8% b.8% ，92% c.78%，92% d.92%，8% 【解析】方法一，可以用“

12、規(guī)律四、1”類似于例6、例 7 的方法計算。方法二，根據(jù)上述規(guī)律，該地區(qū)xb的基因頻率 =該地區(qū)女性人群中xb的基因頻率=42.32% 2+1/2 (2 7.36%)=92% ， 同理，該地區(qū) xb的基因頻率 =該地區(qū)男性人群中xb的基因頻率 =4% 2=8%?！緟⒖即鸢浮?d 例 9若在果蠅種群中， xb的基因頻率為80%，xb的基因頻率為20%，雌雄果蠅數(shù)相等，理論上 xbxb、xby 的基因型頻率依次為a1% 2% b 8% 8% c 2% 10% d2% 8% 【解析】雌性果蠅中，xbxb的頻率為xb頻率的平方，即4%（占雌性的4%），但雌性占總數(shù)的1/2，則群體中 xbxb的基因型頻

13、率為4%1 22%。由于雄性果蠅只有一條x 性染色體，則雄果蠅的xb基因頻率就是基因型xby 的頻率 ,為 20%（占雄性的 20%），但雄性占總數(shù)的1/2，則群體中xby 的頻率為20%1210%。或者直接根據(jù)“規(guī)律四、3”得出結(jié)果?！緟⒖即鸢浮?c 例 10.人類的紅綠色盲是一種x 染色體連鎖隱性遺傳病，據(jù)統(tǒng)計，我國男性中紅綠色盲的發(fā)病率為7%，從理論上推斷，女性中紅綠色盲的發(fā)病率為a3.5% b1.75% c0.49% d0.25% 【解析】根據(jù)上述規(guī)律，男性紅綠色盲的發(fā)病率=xb的基因頻率 =7%，女性中紅綠色盲發(fā)病率=(7%)2=0.49%。【參考答案】 c 五、復(fù)等位基因的基因頻率

14、和基因型頻率的計算對于 abo 血型中涉及的復(fù)等位基因，已知一個群體中某血型的人數(shù)，求其它血型的人數(shù)時，則可以應(yīng)用規(guī)律：所有基因頻率之和應(yīng)等于1，所有基因型頻率的和等于1，即：設(shè)各基因頻率ia=p，ib=q，i=r ，則(p+q+r) 2=p2+q2+r2+2pq+2pr+2qr=1 。a 型血 (iaia、iai)的基因型頻率= p2+2pr ，b 型血 (ibib、ibi)的基因型頻率 = q2+2qr ，ab 型血 (iaib)的基因型頻率 =2pq ，o 型血 (ii) 的基因型頻率= r2。例 11.人的 abo 血型決定于3 個復(fù)等位基因ia、ib、i。通過抽樣調(diào)查發(fā)現(xiàn)血型頻率：a

15、 型=0.45，b 型=0.13，ab 型=0.06，o 型=0.36。試計算ia、ib、i 這 3 個等復(fù)位基因的頻率。例 12abo 血型系統(tǒng)由3 個復(fù)等位基因ia、ib、i 決定，通過調(diào)查一個由400 人組成的群體，發(fā)現(xiàn)180人為 a 型血，144 人為o精品學(xué)習(xí)資料 可選擇p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 4 頁，共 5 頁 - - - - - - - - -學(xué)習(xí)必備歡迎下載型血，從理論上推測，該人群中血型為b 型的人應(yīng)有a.24 人b.36 人c.52 人d.76 人【解析】o 型血的有144 人，總?cè)藬?shù)有400 人，則 r2=144/400，得 r=6/10。180 人為 a 型血，則有p2+2pr=180/400 ，把 r=6/10 代入其中，可以知道p=3/1