关键词不能为空

当前您在: 主页 > 高中公式大全 >

阙怎么读音:基因频率计算类型及其公式推导47339

作者:高考题库网
来源:https://www.bjmy2z.cn/gaokao
2020-11-09 20:15
tags:基因频率的公式

辽宁高考时间-化学变化

2020年11月9日发(作者:潘佩芳)
精品文档 你我共享
基因频率计算类型及其公式推导
摘要:生物进化的实质 是种群基因库基因频率在环境选择作用下的定向改变。运用数学
方法计算种群基因频率有利于理解种群进 化情况,本文结合实例探讨种群在不同情况下种群
基因频率计算类型和计算公式的推导过程。
关键词:遗传平衡 基因频率
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 的比例。种群中某一
基因位点上各种不同的基因频率之和以及各种基因型频率之和都等于1。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,然而在自然条件下却受基因突变、基
因重组、自然选择、迁移和遗传漂变的影响,种群基因频率处于不断变化之中,使生物不断
向前发展进化 。因此,通过计算某种群的基因频率有利于理解该种群的进化情况。为了进一
步加深对这部分知识的理解 和掌握,现将基因频率计算类型和计算公式推导归纳如下:
1.理想状态下种群基因频率的计算
理想状态下的种群就是处于遗传平衡状况下的种群,遵循“哈迪──温伯格平衡定
律”。遗传 平衡指在一个极大的随机自由交配的种群中,在没有突变发生,没有自然选择和
迁移的条件下,种群的基 因频率和基因型频率在代代相传中稳定不变,保持平衡。
一个具有Aa基因型的大群体(处于遗传平 衡状态的零世代或某一世代),A基因的频
率P(A)=p,a基因的频率P(a)=q,显性基因A的 基因频率与隐性基因a的基因频率之和p+q=1,
其雌雄个体向后代传递基因A型配子的频率为p,与 其相对应的传递隐性基因a型配子的频
率为q,则可用下表1来表示各类配子的组合类型、子代基因型及 其出现的概率:
表1
雄配子
A(p)
雌配子
A(p)
a(q)
2
a(q)
Aa(pq)
aa(q)
2
2
AA(p)
Aa(pq)
2
由上表可知该种群后代中出现三种基因型AA、Aa、aa,并且三种基因型出现的频率分
别为P(AA)= p×p= p=D;P(Aa)=2p×q=2pq=H; P(aa)= q×q = q=R。且它们的频
率之和为p+2pq+q=(p+q)=1。其基因频率为A基因的频率P(A )=D+12H= p+ pq=p(p+q)
=p;a基因的频率P(a)= R+12H=q+ p q=q(p+q)=q。可见子代基因频率与亲代基因频率
一样。所以,在以后所有世代中,如果没有突 变、迁移和选择等因素干扰,这个群体的遗传
成分将永远处于p+ 2pq+q平衡状态。伴性基因和多 等位基因遗传平衡的计算仍遵循上述规
律。运用此规律,已知基因型频率可求基因频率;反之,已知基因 频率可求基因型频率。
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110000,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< br>因的携带者(Aa)基因型频率分别是 ( )
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
a=0.0 001,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:D
2
22
2
2222
AAAAAA
精品文档 你我共享
变式1.在某个海岛上,每一万个人中有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多少?( 假设男女比为1:1)( B )
A.1000人 B.900人 C.800人 D.700人
变式2:人的ABO血型决定于3个等位基因 I、I、i。通过抽样调查发现血型频率:
A型=0.45,B型=0.13,AB型=0.06,O型 =0.36。试计算I、I、i这3个等位基因的频
率。
答案:I频率为0.3 ,I频率为0.1,i频率为0.6。
2.自然状态下种群基因频率的计算
对于生活在 自然界中的种群来说,理想状态下的条件是不可能同时存在,种群基因频
率不可能保持平衡,而是处于不 断变动和发展的。这种非平衡群体常采用抽样调查的方法获
得的数据来计算其基因频率,根据基因所在位 置可分为两种类型。
2.1关于常染色体遗传基因频率的计算
由定义可知,某基因频率 =某基因的数目该基因的等位基因总数×100%。若某二倍
体生物的常染色体的某一基因位点上有一对 等位基因A、a,他们的基因频率分别为p、q,
可组成三种基因型AA、Aa、aa,基因型频率分别 为D、H、R,个体总数为N,AA个体数为
n
1
,Aa个体数为n
2
,aa个体数为n
3
,n
1
+n
2
+n
3
=N。那么:
基因型AA的频率=D=n
1
N,n
1
=ND;
基因型Aa的频率=H=n
2
N。n
2
=NH
基因型aa的频率=R=n
3
N,n
3
=NR;
基因A的频率P (A)=(2n
1
+n
2
)2N=(2ND+NH)2N=D+12H=p
基因a的频率P(a)=(2n
3
+n
2
)2N=(2NR+NH )2N=R+12H=q
因为p+q=1所以D+12H+R+12H= D+R+H=1
由以上推导可知,
①常染色体基因频率的基本计算式:
某基因频率=(2×该基因纯合子个数+1×杂合子个数)2×种群调查个体总数
②常染色体基因频率的推导计算式:
某基因频率=某种基因的纯合子频率+12杂合子频率
例题: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3 0、60和10个。求这对等位基因的基因频率。
解法一:
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。然后由常染色体基因频率的基本式计
算求得:
A基因的频率为:120÷200=60%
a基因的频率为:80÷200=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1 0%,由常染色体基因频率
的推导式计算求得:
A基因的频率为:30%+12×60%=60%
a基因的频率为:10%+12×60%=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 )
AB
AB
AB
AAAAAA
精品文档 你我共享
A.64%和36% B.36%和64% C.50%和50% D.82%
和18%
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( B )
A. 90%,10% B. 65%,35% C. 50%,50% D. 35%,
65%
2.2关于X或Y染色体遗传基因频率的计算
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
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。若某二倍体生物的X染色体的某一基
因 位点上有一对等位基因B、b,他们的基因频率分别为p、q,可组成五种基因型XX、XX、
XX 、XY和XY,基因型频率分别为E、F、G 、H和I,个体总数为N,XX个体数为n
1

XX个体数为n
2
,XX个体数为n
3
,XY个体数为n4
、XY个体数为n
5
。且n
1
+n
2
+n< br>3
=n
4
+n
5
那么:
E=n
1
N、 F=n
2
N、G=n
3
N、H=n
4
N、 I=n
5
N;
p(X)=(2n
1
+n
2
+n
4
)[2(n
1
+n
2
+n
3
)+(n
4
+n
5
)]=(2n
1
+n
2
+n
4
)1.5N=23(2E
+F+H)
q(X)=(2n
3
+n
2
+n
5
) [2(n
1
+n
2
+n
3
)+(n
4
+n
5)]=(2n
3
+n
2
+n
5
) 1.5N=
23(2G+F+I)
由以上推导可知,
①X染色体基因频率的基本计算式:
某基因频率=(2×该基因雌性纯合子个数+雌性杂合子个数+ 雄性含该基因个数)
(2×雌性个体总数+雄性个体数)
②X染色体基因频率的推导计算式:
某种基因的基因频率=23(2×某种基因雌性纯合体频率+雌 性杂合体频率+雄性该
基因型频率)(雌、雄个体数相等的情况下)
例题:从某个种群中随 机抽出100个个体,测知基因型为XX、XX、XX和XY、XY
的个体分别是44、5、1和43、 7。求X和X的基因频率。
解法一:
就这对等位基因而言,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X基因有44×2+5+43=136个,基因
X有5+1×2+7=14个。于是,根据X染色体基 因频率的基本式计算求得:
X的基因频率为:136÷150≈90.7%
X的基因频率为:14÷150≈9.3%
解法二:
由题意可知,XX、XX、XX和XY、XY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%,于是,由X染色体基因频率的推导式计算求得:
X基因的基因频率=23×(2×44%+5%+43%)≈90.7%
X基因的基因频率=23×(2×1%+5%+7%)≈9.3%
变式1:某工厂有男女职工各2 00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( B )
b
B
BBBbbbBb
b
B
b< br>B
Bb
BBBbbbBb
b
B
BbbbBb
bbBb BB
BBBb
AAAAAA
精品文档 你我共享
A. 4.5% B. 6% C. 9%
D. 7.8%
变 式2: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,这个种群的X的频率是( C )
A.2.97% B.0.7% C.3.96% D.3.2%
解析:
方法一: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3000×0.7%×2 3=14,女患者为3000×0.7%×13=7。
携带者为3000×5%=150。则X的频率= (14+7×2+150)(1500×2+1500)=3.96%。
方法二:人群中男女比例为1:1,根据X染色体基因频率的推导式计算求得:
X的频率=23(0.7%×13×2+0.7%×23+5%)=3.96%。
答案:选C。
总之,尽管基因频率的计算类型复杂多样,其思维方法又迥然各异,但是我们只要把
握住基因 频率计算的条件和方法规律,弄清原委并灵活运用,就能准确地计算出正确的答案。









与“基因频率”有关的计算例析及总结
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。
对基因频率的计算有很多种类型,不同的类型要采用不同的方法计算。
一、哈代--温伯格公式(遗传平衡定律)的应用
当种群较大,种群内个体间的交 配是随机的,没有突变发生、新基因加入和自然选择时,
存在以下公式:(p+q)2=p2+2pq+ q2=1 ,其中p代表一个等位基因的频率,q代表另一个等
位基因的频率,p2 代表一个等位基因 纯合子(如AA)的频率,2pq代表杂合子(如Aa)
的频率,q2代表另一个纯合子(aa)的频率 。
例1: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
110000。请问,在人群中苯丙酮尿症致病基因的基因频率以及携带此隐性基因的杂合基因
型频率 各是多少?
解析:由于本题不知道具体基因型的个体数以及各种基因型频率,所以问题变得复杂 化,
此时可以考虑用哈代----温伯格公式。由题意可知aa的频率为110000,计算得a的频率 为
1100。又A+a=1,所以A的频率为99100,Aa的频率为2×(99100)×(110 0)=995000。
答案:1100,995000
例2:在阿拉伯牵牛花 的遗传实验中,用纯合体红色牵牛花和纯合体白色牵牛花杂交,
F1全是粉红色牵牛花。将F1自交后, F2中出现红色、粉红色和白色三种类型的牵牛花,
比例为1:2:1,如果取F2中的粉红色的牵牛花 与红色的牵牛花均匀混合种植,进行自由传
粉,则后代表现性及比例应该为( )
解析: 按遗传平衡定律:假设红色牵牛花基因型为AA、粉红色牵牛花基因型为Aa,F2
中红色、粉红色牵牛 花的比例(AA:Aa)为1:2,即A的基因频率为23,a的基因频率为
13,子代中AA占(23 )×(23)=49,Aa占2((23)×(23)=49,aa占(13)×(13)
=19
答案: 红色:粉红色:白色=4:4:1
h
h
h
AAAAAA
精品文档 你我共享
二、几种计算类型
(一).常染色体上的基因,已知各基因型的个体数,求基因频率。
例1:在一个种群中,AA的个体有30个,Aa有60个,aa有10个,求A、a的基因
频率。
解析:该种群中一共有100个,共含有200个基因,A的总数有30×2+60×1=120, A
的频率为120200=60%。由于在一个种群中基因频率有A+a=100%,所以a=1-60 %=40%.
例2:在人类的MN血型系统中,基因型LMLM的个体表现为M血型;基因型LM LN
的个体表现为MN血型,基因型LNLN的个体表现为N血型。1977年上海中心血站调查了1788人,发现有397人为M血型,861人为MN血型,530人为N血型。则LM基因的频
率为_________,LN基因的频率为_________。
解析:(略)
答案:0.4628 0.5372
归纳总结:常染色体上的基因,已知各基因的个体数,求基 因频率时,用: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。
(二).常染色体上的基因,已知各基因型的比例,求基因的频率。
例1: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10%,则 基因B和b的频率分别是()
A. 90%,10% B. 65%,35%
沁园春·雪

北国风光, 千里冰封, 万里雪飘。
望长城内外, 惟余莽莽; 大河上
下, 顿失滔滔。
山舞银蛇, 原驰蜡象, 欲与天公试
比高。
须晴日, 看红装素裹, 分外妖娆。
江山如此多娇, 引无数英雄竞折腰。
AAAAAA
精品文档 你我共享
惜秦皇汉武, 略输文采; 唐宗宋
祖, 稍逊风骚。
一代天骄, 成吉思汗, 只识弯弓射
大雕。
俱往矣,




AAAAAA
还看今朝。 数风流人物,

何可胜道也哉翻译-毛泽东思想形成时间


铜和稀硝酸反应方程式-2019中秋节是几月几日


大学生职业生涯规书-高考报名入口


硫酸铜溶液化学式-焦虑症症状


山回路转不见君的下一句-高三地理总复习


2018山东高考分数线-关于春天的词


英语作文100字-努力学习的故事


短句-齐齐哈尔理工学院



本文更新与2020-11-09 20:15,由作者提供,不代表本网站立场,转载请注明出处:https://www.bjmy2z.cn/gaokao/441517.html

基因频率计算类型及其公式推导47339的相关文章