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基因频率计算及其应用 该专题内容在高考中的地位 与基因频率计算有关,见图1)。 一.有关概念的理解 1.基因频率 基因频率是指某种基因在某个种群中出现的比例。 基因频率可用抽样调查的方法来获得,并且,A%+a%=1。 生物的进化实质上就是种群基因频率发生变化的过程。 一.有关概念的理解 2.基因型频率 基因型频率是指群体中某一个个体的任何一个基因型所占的百分比。 AA%+Aa%+aa%=1 3.遗传平衡定律 遗传平衡定律是由英国数学家哈代和德国医生温伯格分别于1908年和1909年独立证明的,这一定律又称哈代——温伯格定律,它是指在一个极大的随机交配的种群中,在没有突变、选择和迁移的条件下,种群的基因频率和基因型频率可以世代相传不发生变化,保持平衡。 若种群中一等位基因为A和a,设p为A的基因频率,q为a的基因频率, (p+q)=A%+a%=1, 则(p+q)2=p2+2pq+q2 =1。 又因为在一种群中,AA%+Aa%+aa%=1; 所以p2=AA%=A%×A%,为AA的基因型频率; q2=aa%=a%×a%,为aa的基因型频率; 即:2pq=Aa%=2×A%×a%,为Aa的基因型频率。 二.有关基因频率的计算 二.有关基因频率的计算 1.常染色体遗传方面的基因频率计算 ①通过基因型计算基因频率 基因频率=种群中该基因的总数/种群中该等位基因的总数。 例3: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。 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2×30+60=120个, a基因有2×10+60=80个。于是,在这个种群中, A基因的频率为:120÷200=60% a基因的频率为: 80÷200=40% ②通过基因型频率计算基因频率 ⑴由基因型频率数值算出结果 例4:从某种生物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24%,基因型为Aa的个体占72%,基因型为aa的个体占4%,基因A和基因a的频率分别是( ) A.24% 72% B.36% 64% C.57% 43 D.60% 40% 【解析】根据题意,在100个个体中,AA占24个,Aa占72个,aa占4个,即在200个基因中,A的基因有2×24+72=120个,基因频率为120÷200=60%,a的基因频率为40%。(答案为D) 也可以用另一方法:A的基因频率为(2×24%+72%)/2=60%,则a的基因频率为40%。 ⑵计算时运用遗传平衡公式: 例5:在某一个种群中,已调查得知,隐性性状者(等位基因用A、a表示)占16%,那么该种群的AA、Aa基因型个体出现的概率分别为: A.0.36、0.48 B.0.36、0.24 C.0.16、0.48 D.0.48、0.36 【解析】 第一步已知隐性性状者即aa的基因型频率为16%,那么a基因的频率为0.4、A的基因频率为1-0.4=0.6。 第二步将其看作在理想的状态下,运用遗传平衡公式进行计算:AA%=A%×A%=0.6×0.6=0.36;Aa%=2×A%×a%=2×0.6×0.4=0.48 答案为A A、a 的基因频率即为人群(理想状态下)中生殖细胞的概率,结合情况如下表: 则AA的基因型频率为0.36, Aa的基因型频率为0.24+0.24=0.48 2.伴X遗传方面的基因频率计算 这类题目的特殊点是:X染色体总数的正确计算,因为男性中只有一个X染色体,所以计算男性X染色体总数时不需要乘以2,这样就能够得出正确的结果。 例7:对某校学生进行色盲遗传病调查研究后发现:780名女生中有患者23人、携带者52人;820名男生中有患者65人,那么该群体中色盲基因的频率是( ) A.4.4% B.5.1% C.6.8% D.10.2% 【解析】 色盲是伴X染色体隐性遗传,女性色盲患者的基因型是: XbXb ,女性携带者的基因型是:XBXb,男性色盲患者的基因型是: Xb Y。 (男性无携带者) 根据题意,780名女生中有患者23人、携带者52人,因此女性中Xb占:23×2+52=98;820名男生中有患者65人,因此男性中Xb占:65 Xb基因总数:98+65=163 这样,该校学生中的X染色体总数是:780×2+820=2380,这样该群体中色盲基因的频率就是:163/2380=6.8%。 答案选C(学生容易会误算成(780+820)×2=3200,结果得出5.1%这一错误结论,而选B) 3、有关复等位基因的基因频率计算 仅作为学业成绩好的学生思维训
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