基因频率的计算问题归类例析

基因频率的计算问题归类例析关于基因频率的计算问题是常见的一类题型，大体可以分为两类：常染色体上的基因频率计算和X染色体上的基因频率计算。由于X染色体上的基因在Y上没有等位基因，是成单存在的，因此其计算方法与常染色体基因不同，需要特别注意。一、常染色体上基因频率问题的计算方法【例1】从某个种群中随机抽出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。求这对等位基因的基因频率。解法一：就这对等位基因来说，每个个体可以看做含有2个基因。那么，这100个个体共有200个基因；其中，A基因有230+60=120个，a基因有210+60=80个。于是，在这个种群中：A期因的基因频率为：120200=60%a基因的基因频率为：80200=40%解法二：由题意可知，AA、Aa和aa的基因型频率分别是30%、60%和10%由基因型频率求得：A期因的基因频率为：30%+60%50%=60%a基因的基因频率为：10%+60%50%=40%【规律】由基因型频率来计算基因频率A的基因频率=（AA的基因型频率+1/2Aa的基因型频率）a的基因频率=（aa的基因型频率+1/2Aa的基因型频率）【训练】1.在一个种群中随机抽出一定数量的个体，其中，基因型为AA的个体占18%，基因型为Aa的个体占78%，aa的个体占4%，基因A和a的频率分别是（） A. 18%，82%B. 36%，64% C. 57%，43%D. 92%，8%解析：由于杂合子Aa中A基因和a基因各占一半，因此，在一对等位基因中的一个基因的频率=纯合子基因型频率+1/2杂合子基因型频率，所以，A的基因频率=18%+1/278%=57%，a的基因频率=4%+1/278%=43%。答案为C。2.已知白化病的发病率为1/10000，求白化病致病基因频率和携带者基因型频率分别为多少？【解析】白化病为常染色体上的隐性遗传病，患者为致病基因的纯合子，白化病aa的频率q2=1/10000，则致病基因a的频率q1/100；基因A的频率p=1-q=1-1/100=99/100，故携带者的基因型频率为2pq=299/1001/100=198/100001/50。【答案】致病基因频率为1/100；携带者基因型频率1/50。3.囊性纤维变性是一种常染色体遗传病，在某一地区的人群中，2500人中就有一个患此病。如果有一对健康的夫妇，生有一个患此病的孩子，此后，该妇女又与一个健康男子再婚，问：再婚后的双亲生一个患该病的男孩的概率是多少？【解析】依题意可知该病是常染色体上的隐性遗传病，设正常基因为A，致病基因为a，由这一对健康的夫妇，生有一个患此病的孩子，该妇女的基因型一定为Aa。根据“遗传平衡”，求表现正常个体中是杂合体（Aa）的机率：（p+q）2=p2+2pq+q2；且p+q=1。可得，q2=aa=(1/2500)，即：q=a=1/50。p=A=1-q=49/50，2pq=Aa=2（1/50）49/50）=（98/2500）。所以，正常个体是杂合体（Aa）的机率为：Aa/(AA+Aa)1/25。该妇女与另一健康男子再婚，出生患该病的男孩的概率则有：Aa （1/25）Aa（1/4）（1/25）（1/2）aa =（1/200）aa【答案】再婚后的双亲生一个患该病的男孩的概率是1/200。4.高秆小麦（DD）与矮秆小麦（dd）杂交后，再经过多次自交，其后代种群中基因型为DD的个体占72%，基因型为Dd的个体占8%，基因型为dd的个体占20%，那么基因D的频率是（）A. 72% B. 80% C. 76% D. 60%解析在二倍体生物中，每个个体都含有成对的基因，即控制每个性状的基因有两个。在纯合体DD中全部基因都是D，杂合体Dd中D只占全部基因的1/2，因此，这个种群中基因D的频率为：72%1/28%=76%。参考答案C5在某动物种群中，基因型AA占24、Aa占72、aa占4。这三种基因型的个体在某一环境中的生存能力或竞争能力为AA=Aaaa，则在长期的选择过程中，下列较能正确表示A基因和a基因之间比例变化的图是解析首先要计算出A、a的基因频率，然后预测这一对等位基因的变化趋势。答案D6.ABO血型系统由同源染色体相同位点上IA、IB、三个复等位基因控制的。通过调查一个由4000人组成的某群体，A型血1800人，B型血520人，AB型血240人，O型血1440人，求IA、IB和i这些等位基因的频率分别为多少？【解析】根据遗传平衡定律知：IAIBi=1，即（IAIBi）2=12 ，可得到：IA IA2IAi2IBIB2IB2IAIBii =1，上式中A型血（IAIA+2IAi ）1800人，B型血（IBIB+2IB）520人，AB型血（2IAIB）240人，O型血（ii）1440人，又由于该群体总人数为4000人，所以O型血基因型频率 ii =1440/4000，即i2 =1440/4000，得基因i的频率i=12/20=3/5，而A型血基因型频率IAIA+2IAi=1800/4000，。把i=3/5代入可得基因IA的频率IA=3/10，从而基因IB的频率IB=1-3/5-3/10=1/10。【答案】IA、IB和i这些等位基因的频率分别为3/10、1/10、3/5。二、性染色体上基因频率问题的计算方法性染色体基因在群体中的状况要比常染色体基因复杂。以XY型性别决定方式为例：雌性个体有两条X染色体，一条来自父方，另一条来自母方，因而携带有两份X染色体上的基因；而雄性个体只有一条来自母方的X染色体，因而只携带一份X连锁基因。因此，X染色体上的基因在群体中的分布就处于不平衡状态。雌性个体的性连锁基因占群体的三分之二；而雄性个体只会有剩余的三分之一。由于高中阶段一般只考虑X染色体上的基因，不考虑Y染色体的基因，因此，求性染色体上一对等位基因频率实际上是求X染色体上一对等位基因的基因频率。【例2】从某个种群中随机抽出100个个体，测知基因型为XBXB、XBXb、XbXb和XBY、XbY的个体分别是44、5、1和43、7。求XB和Xb的基因频率。解法一：就这对等位基因来说，每个雌性个体可以看做含有2个基因，每个雄性个体可以看做含有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XB基因有442+5+43=136个，基因Xb有5+12+7=14个。于是，在这个种群中：XB基因的基因频率为：13615090.7%Xb基因的基因频率为：141509.3%解法二：由题意可知，XBXB、XBXb、XbXb和XBY、XbY的基因型频率分别44%、5%、1%和43%、7%，因为雌性、雄性个体的基因型频率各占50%，在计算性连锁基因频率时要换算成各占100%，于是，在这个种群中：XB基因的基因频率为：(44%+5%1/2)22/3+43%21/390.7%Xb基因的基因频率为：(1%+5%1/2)22/3+7%21/39.3%【规律】在伴X染色体遗传病中，男性患者表现型概率=相关基因型频率=相关基因频率【训练】1.在某个岛上，每1万人中有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（设男女比例1：1）A1000 B 900 C 800 D700人答案B 【解析】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=5005000=10%5%在女性中的携带者占210%90%=18%女性携带者的数量为每万人中有100001/218%=900人2.调查发现男性色盲大约占人群的7%，根据这一概率推算，女性色盲占人群的比例大约是A.0.25% B.0.49% C.0.7% D.1.4%【解析】男性色盲的基因型频率=色盲基因频率，因此在该人群中，色盲基因频率是7%，所以女性色盲概率是7%7%=0.49%3.在对欧洲某学校的学生进行遗传调查时发现，血友病患者占0.7%（男：女=2：1），血友病携带者占5%，那么，这个种群中Xh的频率是_。【解析】设调查的学生总数为1000人，据题意可得：血友病携带者：XHXh=5%1000=50个，血友病患者：XhXh+XhY=0.7%1000=7个，因为患者中男：女=2：1，所以男性血友病患者为：72/3个，女性血友病患者为：71/3个。在调查的学生中，人数可视为足够多，即男：女=1：1，又因血友病为X染色体上的伴性遗传病，则男性患者的基因型为XhY，女性为XhXh，所以在1000人中，总基因数5002+500=1500Xh的频率（50+271/3+72/3）15003