基因频率的计算总结

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=p 2，aa=2pq ，aa=q 2。(p+q) 2=p2+2pq+q 2=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)。精品资料例 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/(aa aa)=2pq/(p 2 2pq)=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 1/4 2/51=1/102 1%。【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. 1/88b. 1/22c. 7/2200d. 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 ） aaxby aaxbxb ，后代同时患种遗传病的概率为?18/89 18/89 1/4 1/4=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 (x b)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+11 1=36 个，色盲基因 b 及其等位基因共有200 2+2001=600 个。因此，色盲基因b 的频率=36/600 100%=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a 2 97%b 0 7% 396%d 3 2%【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3000 07% 2/3 14 ，女患者为 3000 07%1/3 7，携带者为3000 5% 150 ，则 xh 的频率（ 14 72 150 ）/(1500 21500) 3 96% 。【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xb xbxbxbxb xbxbyxby在雌性群体中p22pqq 2表：在整个群体中1/2p 2pq1/2q 21/2p1/2q在雄性群体中pq例 6. 据调查，某小学的学生中，基因型为 xb xb 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% ，x b 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a 1% 2% b8% 8% c 2% 10% d 2% 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a 3.5%b 1.75%c 0.49%d0.25%【解析】根据上述规律，男性红绿色盲的发病率=x b 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.1000b.900 人c.800 人d.700 人解析：由xby= 500/5000 1/10 ，得 xb=1/10xb=1-1/10=9/10那么， xbxb 的基因型频率为 2 1/10 9/10 18，这是在雌性