基因频率的计算方法

1 基因频率的计算方法 贵州省普定县一中 刘永红 邮编 基因频率是指 在一个种群基因库中 某个基因占全部等位基 因数的比率 对于一个种群来说 理想状态下种群基因频率在世 代相传中保持稳定 而在自然条件下却受基因突变 基因重组 自然选择等多种因素的影响 种群基因频率处于不断变化之中 导致种群基因库的变迁 所以说 生物进化实质上就是种群基因 频率发生变化的过程 为了加强对基因频率的理解 现将基因频 率的计算方法归纳如下 方方法法一一 理理想想状状态态下下的的种种群群 利利用用哈哈代代 温温伯伯格格定定律律计计算算 若种群大 种群中个体间的交配是随机的 没有突变发生 没有新基因加入 没有自然选择 则该种群是理想状态下的种群 处于遗传平衡状态 遵循 哈代 温伯格平衡定律 如一个基 因型为 Aa 的大群体 A 基因的频率为 p a 基因的频率为 q 显 性基因 A 的基因频率与隐性基因 a 的基因频率之和 即 p q 1 则 有 p q 2 p2 2pq q2 1 p2 AA 2pq Aa q2 aa AA 为AA的 基因型频率 Aa 为 Aa 的基因型频率 aa 为 aa 的基因型频率 例题 已知苯丙酮尿症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 症隐性致病基因 a 的基因频率以及携带此隐性基因的携带者 Aa 基因型频率分别是 2 A 1 和 0 99 B 1 和 1 98 C 1 和 3 96 D 1 和 0 198 解析 苯丙酮尿症是一种常染色体隐性遗传病 由于该病则 发病基因型为 aa 即 aa 0 0001 a 0 01 A 1 a 1 0 01 0 99 携带者基因型为 Aa 的频率 2 0 01 0 99 0 0198 答案 B 方方法法二二 自自然然条条件件下下的的种种群群基基因因频频率率的的计计算算 1 基基因因位位于于常常染染色色体体上上的的基基因因频频率率的的计计算算 某某基基因因的的数数目目 基基因因频频率率 1 10 00 0 该该基基因因的的等等位位基基因因的的总总数数 纯纯合合子子基基因因型型频频率率 1 2 杂杂合合子子基基因因型型频频率率 例 从种群中随机抽出 100 个个体 测知基因型为 AA Aa 和 aa 的个体分别是 30 60 和 10 个 那么 A 和 a 的基因频率是 多少 解 先求出该种群等位基因的总数和 A 或 a 的个数 100 个个体共有 200 个基因 其中 A 基因有 2 30 60 120 个 a 基 因有 2 10 60 80 个 AA Aa 和 aa 的基因型频率分别是 30 60 和 10 由基本公式计算得 A 基基因因的的基基因因频频率率为为 2 AA Aa A 100 100 60 60 3 2 AA Aa aa 30 100 100 1 2 60 100 100 60 a 基基因因的的基基因因频频率率为为 2 aa Aa a 100 100 40 40 2 AA Aa aa 10 100 100 1 2 60 100 100 40 变式 1 已知人眼的褐色 A 对蓝色 a 是显性 属常染 色体上基因控制的遗传 在一个 30000 人的人群中 蓝眼的有 3600 人 褐眼的有 26400 人 其中纯合子有 12000 人 那么 这一人群中 A 和 a 基因的基因频率分别为 A 58 和 42 B 36 和 64 C 50 和 50 D 82 和 18 解 先求出该种群 基因型为 AA Aa aa 的个体数 aa 的 个体数为 3600 人 AA 的个体数为 8400 12000 3600 人 Aa 的个体数为 18000 26400 8400 人 依据公式 A 基因频率为 58 a 基因频率为 42 答案为 A 变式 2 在一个种群中随机抽出一定数量的个体 其中 基 因型为 BB 的个体占 40 基因型为 Bb 的个体占 50 基因型 为 bb 的个体占 10 则基因 B 和 b 的频率分别是 A 90 10 B 65 35 C 50 50 D 35 65 4 解 依据公式 基因 B 的频率为 BB 1 2Bb 40 1 2 50 65 基因 b 的频率为 bb 1 2Bb 10 1 2 50 35 答案 为 B 2 2 基基因因位位于于 X X 或或 Y Y 染染色色体体上上的的基基因因频频率率的的计计算算 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 方法相同 而位于 X Y 非同源区段上的 基因 伴 X 染色体遗传的 在 Y 染色体上没有该基因及其等位基 因 同理伴 Y 染色体遗传的 在 X 染色体上也没有其对等的基因 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 X 染色体基因频率的计算 公式 某某基基因因频频率率 2 2 该该基基因因雌雌性性纯纯合合子子个个数数 雌雌性性杂杂合合子子个个数数 雄雄性性含含该该基基因因个个数数 2 2 雌雌性性个个体体总总数数 雄雄性性个个体体数数 例题 从某个种群中随机抽出 100 个个体 测知基因型为 XAXA XAXa XaXa和 XAY XaY 的个体分别是 44 5 1 和 43 7 求 XA和 Xa的基因频率 就 XA和 Xa而言 每个雌性个体含有 2 个基因 每个雄性个 体含有 1 个基因 Y 染色体上没有其等位基因 那么 这 100 个个体共有 150 个基因 其中雌性个体的基因有 2 44 5 1 100 个 雄性个体的基因有 43 7 50 个 而 XA基因有 44 2 5 43 13