基因頻率計(jì)算規(guī)律總結(jié)

1、例2:人的紅綠色盲是 X染色體上的隱性遺傳病。在人類群體中，男性中患色盲的概率約為8%,那么，在人類紅綠色盲基因的頻率以及在女性中色盲的患病率、攜帶者的頻率各是多少？【分析過程】假設(shè)色盲基因Xb的頻率=q,正?；騒B的頻率=p。已知人群中男性色盲概率為 8%, 由于男性個(gè)體 Y染色體上無該等位基因，Xb的基因頻率與XbY的頻率相同，故 Xb的頻率=8%, XB的頻率=92%。因?yàn)槟行灾械?X染色體均來自于女性，所以，在女性群體中Xb的頻率也為8%, XB的頻率也為92%。由于在男性中、女性中 XB、Xb的基因頻率均相同，故在整個(gè)人群中Xb也為8%, XB的頻率也為92%。在女性群體中，基因型

2、的平衡情況是：P2(XBXB)+2pq(XBXb)+q2(XbXb)=1。因此，在女性中色盲的患病率應(yīng)為：q2=8%x8%=0.0064,攜帶者的概率應(yīng)為：2Pq=2 >92%X8%=0.1472【答案】在人類中紅綠色盲基因的頻率是0.08,在女性中紅綠色盲的患病率是0.0064,攜帶者的頻率是 0.1472。例3:讓紅果番茄與紅果番茄雜交，F(xiàn)i中有紅果番茄，也有黃果番茄。(基因用R和r表示)試問：(1) Fi中紅果番茄與黃果番茄的顯隱性關(guān)系是什么？(2) Fi中紅果番茄和黃果番茄的比例是多少？(3)在Fi紅果番茄中雜合子占多少？純合子占多少？(4)如果讓Fi中的每一株紅果番茄自交，在F

3、2中各種基因型的比例分別是多少？其中紅果番茄與黃果番茄的比例是多少？(5)如果讓Fi中的紅果番茄種植后隨機(jī)交配，在F2中各種基因型的比例分別是多少？其中紅果番茄和黃果番茄的比例是多少？X【分析過程】 由題意可以簡(jiǎn)單地將(i) - (4)的結(jié)果分析如下：(i)紅果為顯性性狀，黃果為隱性性狀；(2) Fi中紅果番茄和黃果番茄的比例是3: i;(3)在Fi紅果番茄中雜合子占 2/3,純合子占i/3;(4)如果讓Fi中的每一株紅果番茄自交，在F2中各種基因型的比例分別是 ：RR:Rr:rr=3:2:i ,其中紅果番茄與黃果番茄的比例是5:i;(5)對(duì)于“如果讓Fi中的紅果番茄種植后隨機(jī)交配，然后再確定

4、F2中各種基因型的比例以及其中紅果番茄和黃果番茄的比例是多少”的問題，如果按照常規(guī)分析方法，需要分析四種交配方式，即：RR作為雄蕊分別為 RR與Rr的雌蕊提供花粉；Rr作為雄蕊分別為 RR與Rr的雌蕊提供花粉。分別將以上四種組合方式的結(jié)果計(jì)算出來后，再求其之和即為本題最終答案。很顯然，此方法比較 繁瑣，不小心還可能會(huì)出錯(cuò)。如果采用遺傳平衡定律來求解，則要簡(jiǎn)便得多。本題的要求是“讓 Fi中的紅果番茄種植后隨機(jī)交配”，所以其下一代的基因頻率及其基因型頻率的 計(jì)算符合“遺傳平衡定律”的使用范圍，所以可以應(yīng)用“遺傳平衡定律”來求解。解答的過程如下：由（3）中可知，F(xiàn)i紅果番茄的基因型頻率分別為：RR=

5、1/3, ?Rr=2/3由此可以推出 R與r的基因頻率分別為：R=p=2/3, ?r=q=1/3由“遺傳平衡定律”得 F2的各種基因型分別為：RR=p2=4/9, ?Rr=2pq=4/9 , rr=q2=1/9其比例分別為：RR: Rr?: rr?=4/9: 4/9: 1/9=4: 4: 1在此基礎(chǔ)上可以求出F2中紅果番茄和黃果番茄的比例為：紅果：黃果=（4/9+4/9） :1/9=8:1當(dāng)然，哈代溫伯格平衡定律并不能解決所有遺傳概率的計(jì)算問題，如果不能滿足給定的五個(gè) 條件或是在相關(guān)的交配組合中不能確保某基因頻率的固定數(shù)值，則不能生搬硬套，否則將會(huì)帶來 分析上的錯(cuò)誤以及解題上的困難。原文地址：

6、經(jīng)典基因頻率計(jì)算4作者：xunlei對(duì)歐洲某學(xué)校的學(xué)生進(jìn)行遺傳調(diào)查時(shí)發(fā)現(xiàn)，血友病患者占0.7% （男：女=2 ： 1）;血友病攜帶者占5%那么，這個(gè)種群的Xh的頻率是（）A 2.97%B 0.7%C 3.96%D 3.2%解析分析各基因型的頻率如下男：XhY 1.4%/3女：XHXh微帶者）5%(男女性別比例為1 ： 1):XHY(50%-1.4%/3)XhXh 0.7%/3XHXH(50%-5%-0.7%/3)由以上數(shù)據(jù)，Xh基因的總數(shù)是1.4%/3+5%+1.4%/3因此，Xh 的基因頻率=(1.4%/3+5%+1.4%/3)/150%=3.96%上題，命題者可謂煞費(fèi)苦心，障礙叢叢，難度很

7、高；而命題者都根據(jù)“基因頻率的概 念”作了 “完美的解答”。正是命題人的根據(jù)“基因頻率的概念”所作的“完美的解 答”蒙蔽了眾多善良的人。然而，卻也暴露了命題者知識(shí)的缺陷。【我的見解】:L上題數(shù)據(jù)都為“編造”而非真實(shí)調(diào)查，所“編造”數(shù)據(jù)只是為其“命題立意”服務(wù) 的，缺乏可信度。居然還以“血友病”作題引，試問女性患者能存活多久？關(guān)鍵的是其編 造的“樣本”不符合群體遺傳學(xué)所定義“自然群體”和“取樣規(guī)范”。2 .涉及性染色體基因時(shí)，當(dāng)然要考慮“性染色體異型的群體”的特殊性。以“XY型的動(dòng)物”討論：后代中雄的基因頻率總是與上代雌性基因頻率相同；雌性的基因頻率總等于上 代雌、雄性基因頻率的平均數(shù)。所以，簡(jiǎn)

8、單的以“其染色體上某基因的數(shù)目/該位點(diǎn)基因的基因總數(shù)”其“運(yùn)算結(jié)果”不能預(yù)測(cè)“不平衡群體”之直接后代的各“基因型頻率”。故，必須分雌、雄兩類群分別計(jì)算。3 .當(dāng)然，以“其染色體上某基因的數(shù)目/該位點(diǎn)基因的基因總數(shù)”的“運(yùn)算結(jié)果”為一個(gè) “發(fā)展的群體”達(dá)到“平衡態(tài)”之“平衡頻率”。但由于命題中的“樣本群體”的不規(guī) 范，其“運(yùn)算結(jié)果”也就失去意義。4 .綜上所述，命題人的“聰明才智”在“逼”著解題者與他一起去犯一個(gè)“似乎正確” 的科學(xué)性錯(cuò)誤！ 那么【應(yīng)該如何計(jì)算涉及“性染色體基因”的“基因頻率”和“基因型頻率”呢（ 各位可查閱系統(tǒng)的“群體遺傳學(xué)”資料（ 如大學(xué)教材） ，切勿輕信小報(bào)刊。歡迎大家參加

9、討論 ） 相關(guān)理論知識(shí) 【基本概念】：基因型頻率（genotypicfrequency）指群體中某特定基因型個(gè)體的數(shù)目占個(gè)體總數(shù)目的比率。等位基因頻率（allelicfrequency）是指群體中某一基因占其同一位點(diǎn)全部基因的比率，也稱為基因頻率（genefrequency） ?！娟P(guān)于基因頻率的計(jì)算】 （ 以二倍體生物為分析對(duì)象） ：1 .基本計(jì)算式：基因頻率=其染色體上某基因的數(shù)目/該位點(diǎn)基因的基因總數(shù)2 . 基因型頻率與基因頻率的性質(zhì):同一位點(diǎn)的各基因頻率之和等于1即p+q =1群體中同一性狀的各種基因型頻率之和等于1即：D+ H+ R= 1例：人的ABO型決定于三個(gè)復(fù)等位基因：IA、舊和

10、i。據(jù)調(diào)查，中國(guó)人（昆明）中，IA 基因的頻率為 0.24 ， IB 基因頻率為 0.21 ， i 基因的頻率為 0.55 ，三者之和為 0.24 0.21 + 0.55 =1?！净蝾l率與基因型頻率的關(guān)系】 :基因位于常染色體上設(shè)有一對(duì)基因A、a,他們的基因頻率分別為 p、q,可組成三種基因型AA Aa、aa,基因 型頻率分別為 D H R,個(gè)體總數(shù)為N, AA個(gè)體數(shù)為m , Aa個(gè)體數(shù)為n2 , aa個(gè)體數(shù)為 n3 。那么：D= m/N、H = n2 /N、R = n3/N ;p（A）= （2*n 1 + n2 ）/2N = D+ H/2; q （a） = （2*n 3 +n2 ）/2N

11、= R+ H/2即，一個(gè)基因的頻率等于該基因純合體的頻率加上一半雜合體的頻率。（注）平衡時(shí)：D= pA2、H= 2pq、R= qA2基因位于性染色體上：由于性染色體具有性別差異，在 XY型的動(dòng)物中：雌性（?）為XX,雄性（含）為X*在ZW 型的動(dòng)物中，雌性（?）為ZW雄性（含）為ZZ。所以，把雌雄看做兩個(gè)群體分別計(jì)算。對(duì)性染色體 同型 群體 （XX， ZZ）與常染色體上基因頻率和基因型頻率的關(guān)系相同。即：p=D+ H/2 ; q=R+ H/2性染色體異型 的群體 （XY， ZW）由于基因的數(shù)量和基因型的數(shù)量相等，因此基因頻率等于基因型頻率：即： P= D; q=RT只要是孟德爾群體，這種關(guān)系在

12、任何群體（平衡或不平衡）都是適用的。T（注）平衡時(shí)，XX（或 ZZ）群體：D= pA2、H= 2pq、R= qA2;XY（或 Z而體：D= p、R= q【特別提醒：請(qǐng)注意在X-Y和Z-W上往往不存在對(duì)應(yīng)位點(diǎn)這一特殊性?！坎簧僦袑W(xué)教師只是理解基本計(jì)算而 忽略了性染色體的特殊性 ，采用雌雄兩類群混合計(jì)算，這樣得到的計(jì)算結(jié)果是錯(cuò)誤的，并且不能用來預(yù)測(cè) 發(fā)展的種群（ 不平衡種群） 直接后代的基因型頻率趨勢(shì)。謹(jǐn)說明：我所 批評(píng) 的 “另類計(jì)算方法” 是那種不管“平衡/ 不平衡”、“常染色體 / 性染色體”，都在套用“基因頻率=其染色體上某基因的數(shù)目/該位點(diǎn)基因的基因總數(shù)”的“方法” “雌雄混合計(jì)算” 。

13、應(yīng)該注意的是：“由于性染色體具有性別差異，在 XY型的動(dòng)物中：雌性（2）為XX雄性（8）為X*在 ZW型的動(dòng)物中，雌性（?）為ZW雄性（含）為ZZ。所以，把雌雄看做兩個(gè)群體分別計(jì)算。”平衡時(shí)，“雄性群體基因頻率=雌性群體基因頻率”且="平衡頻率”平衡是一種特殊狀態(tài)，不適于解釋非平衡狀態(tài)。原文地址： 基因頻率計(jì)算中誤差淺析5 作者： xunlei關(guān)于基因頻率的計(jì)算是生物計(jì)算題中的一個(gè)難點(diǎn) , 一般有三種方法 :1. 概念求解法: 利用種群中一對(duì)等位基因組成的各基因型個(gè)體數(shù)求解種群中某基因頻率二種群中該基因總數(shù)/種群中該對(duì)等位基因總數(shù)X 100%種群中某基因型頻率=該基因型個(gè)體數(shù)/該種群

14、的個(gè)體數(shù)X 100%2. 利用基因型頻率求解基因頻率種群中某基因頻率=該基因控制的性狀純合體頻率+ 1/2 X雜合體頻率3. 利用遺傳平衡定律求解基因頻率和基因型頻率遺傳平衡定律：一個(gè)群體在符合一定條件的情況下，群體中各個(gè)體的比例可從一代到另一代維持不變。遺傳平衡定律是由Hardy和Weinberg于1908年分別應(yīng)用數(shù)學(xué)方法探討群體中基因頻率變化所得出一致結(jié)論。符合遺傳平衡定律的群體，需滿足的條件：（ 1）在一個(gè)很大的群體中；（ 2）隨機(jī)婚配而非選擇性婚配；（3）沒有自然選擇；（4）沒有突變發(fā)生；（5）沒有大規(guī)模遷移。，群體的基因頻率和基因型頻率在一代一代繁殖傳代中保持不變。這樣，用數(shù)學(xué)方程

15、式可表示為：（p+q） 2=1,p2+2pq+q2=1, p+q=l。其中p代表一個(gè)等位基因的頻率，q代表另一個(gè)等位基因的頻率。運(yùn)用此規(guī)律，已知基因型頻率可求基因頻率；反之，已知基因頻率可求基因型頻率。筆者在實(shí)際教學(xué)過程中發(fā)現(xiàn): 上述方法 1 直觀 , 容易理解和掌握, 但覺得麻煩; 方法 2 顯得方便快捷 , 因此常常運(yùn)用 ; 方法 3 由于是在理想條件下的公式化應(yīng)用 , 雖顯得復(fù)雜, 學(xué)生做這類題目格外細(xì)心, 認(rèn)真分析其適用條件, 因此一般也能做對(duì)。方法2 因其計(jì)算方便應(yīng)用較多 ,但該方法在計(jì)算X-連鎖座位上的基因頻率時(shí)有必要的適用條件，否則會(huì)產(chǎn)生誤差，在某些特定的題目中 , 必須加以考慮

16、。筆者用下面的實(shí)例加以說明 , 期待與各位同仁商榷。例 1: 據(jù)調(diào)查，某小學(xué)的小學(xué)生中，基因型的比例為XBXB（43.32%）、XBXb（ 7.36%）、XbXb（0.32%）、XV （45%、XbY （4%）,則在該地區(qū)XB和Xb的基因頻率分別是多少？用方法 1 解 :假設(shè)該群體有100個(gè)個(gè)體，則：XB的基因數(shù)目=100X 43.32%X 2+100X 7.36%+100X 45%=139 乂的基因數(shù)目=100X 7.36%+100X 0.32%X 2+100X 4%=12 全部基因數(shù)目=139+12=151; XB的基因頻率=139/151=92.053%; Xb 的基因頻率=12/151

17、=7.947%用方法2解：父的基因頻率=43.3 2%+7.36蹤+45%=92%乂 的基因頻率=7.36%X 1/2+0.32%+4%=8%例2:據(jù)調(diào)查，某小學(xué)的小學(xué)生中，基因型的比例為XBXB (42.32%)、XBXb (7.36%)、XbXb(0.32%)、XV (46%、XbY (4%),則在該地區(qū)XB和Xb的基因頻率分別是多少？用方法1解：取100個(gè)個(gè)體，由于B和b這對(duì)等位基因只存在于X染色體上，Y染色體上 無相應(yīng)的等位基因。故基因總數(shù)為 150個(gè)，而XB和Xb基因的個(gè)數(shù)XB、Xb分別為42.32 X2+7.36+46= 138, 7.36+0.32 X2+4= 12,再計(jì)算百分比

18、。XB、Xb基因頻率分別為 138/150 = 92% 12/150=8% 用方法2解：犬的基因頻率=42.32%+7.36%< +46%=92%乂 的基因頻率=7.36%X 1/2+0.32%+4%=8%在例1中兩種方法計(jì)算結(jié)果出現(xiàn)誤差，例 2中兩種方法計(jì)算結(jié)果完全一致，這是什么原因 呢？分析上述兩個(gè)例題，不難發(fā)現(xiàn)：在例 1中，女子占該人群的比例為51%男子占49% 不等于1: 1,基因總數(shù)為100X 51%< 2+10OX 49%=151例2中男女各占50%,為1: 1,基因總數(shù)為150。盡管該對(duì)等位基因各自數(shù)目是確定，但兩種不同的處理因雄性只有單個(gè)的 X-連鎖等位基因使基因總

19、數(shù)出現(xiàn)變化，從而出現(xiàn)誤差。例3:人的色盲是X染色體上的隱性性遺傳病。在人類群體中，男性中患色盲的概率約為 8%那么，在人類色盲基因的頻率以及在女性中色盲的患病率各是多少？雙XBXbXbXbXBYXbY在整個(gè)群體中1/2p2pq1/2q21/2p1/2q在男性群體中Pq在女性群體中P22pq2q解析設(shè)色盲基因乂的頻率=q,正常基因XB的頻率=p。已知人群中男性色盲概率為8%由于男性個(gè)體Y染色體上無該等位基因，Xb的基因頻率與乂丫的頻率相同，故Xb的頻 率=8%,X的頻率=92%因?yàn)槟行灾械腦染色體均來自于女性，所以，在女性群體中乂的頻率也為8% XB的頻率也為92%由于在男性中、女性中XB、Xb

20、的基因頻率均相同，故在整個(gè)人 群中乂也為8% XB的頻率也為92%在女性群體中，基因型的平衡情況是： p2(XBXB)+2pq(XBXb)+q2(XbXb)=1。這樣在女性中色盲的患病率應(yīng)為 q2=8%< 8%=0.0064答案： 在人類中色盲基因的頻率是 0.08,在女性中色盲的患病率是 0.0064。研究例3的解析可以看出：這里將該群體分別處理成三個(gè)研究對(duì)象，即整個(gè)群體、 男性群體、女性群體。根據(jù)題意，只能先計(jì)算出男性群體中各基因頻率，應(yīng)用到女性群體 和整個(gè)群體中，這就要求有男性群體和女性群體中各對(duì)應(yīng)基因頻率相等的前提。那么，如 果在例1中也把該人群男女性分別看作研究對(duì)象，則在女性群

21、體中XB的基因頻率為：(43.32 X 2+7.36)/(43.32+7.36+0.32)X 2= 92.1569%,而 Xb 的基因頻率為:1-92.1569%=7.8431%;在男性群體中 XB的基因頻率為：45/45+4)=91.8367%,而 Xb 的基因頻率為：1-91.8367%=8.1633%。例1中用概念求解法計(jì)算結(jié)果如下表：在整個(gè)群體中在男性群體中在女性群體中XB的基因頻率92.053%91.8367%92.1569%乂的基因頻率7.947%8.1633%7.8431%通過分析，筆者認(rèn)為：在群體遺傳學(xué)中，群體的基因庫主要由基因頻率和基因型頻 率來描述的，是群體遺傳學(xué)的兩個(gè)基本

22、量度，計(jì)算兩者所需的數(shù)據(jù)來源于研究者所取的實(shí) 際樣本。對(duì)于性連鎖遺傳而言，理論上雌雄比例相等，且雌性群體、雄性群體和整個(gè)群體 中各基因頻率相等，但實(shí)際上不一定相等。因此例 1題干中出現(xiàn)的情況符合實(shí)際。又因利用基因型頻率求解X-連鎖座位上的基因頻率必須要求雌雄比例相等，且雌性群體、雄性群體和整個(gè)群體中各基因頻率相等，因此例 1 的兩種解法出現(xiàn)誤差是完全正常的。無疑根據(jù)概念求解法得到的結(jié)果是正確的。再因?qū)?shí)際群體樣本來說，上述理論情況和實(shí)際情況差別一般較小，因此誤差往往可以忽略，所以在處理實(shí)際問題時(shí)方法2 仍然經(jīng)常采用；但也有理論情況和實(shí)際情況差別明顯的，如特定基因型胚胎致死等，這時(shí)只能用方法1

23、求解。當(dāng)學(xué)生遇到求解X-連鎖座位上的基因頻率的考題時(shí)，筆者建議用概念求解法更加實(shí)用。關(guān)于基因頻率的計(jì)算題及解析關(guān)于基因頻率的計(jì)算題及解析解：（23 X 2+52+65）/780 X 2+820=163/23803 .如果在以各種群中，基因型 AA的比例占25%基因型Aa的比例為50%基因型aa比例占 25%已知基因型aa的個(gè)體失去求偶和繁殖的能力，則隨機(jī)交配一代后，基因型 aa的個(gè)體 所占的比例為： BA.1/16B.1/9 C.1/8D.1/4（先求a的基因頻率，僅考慮a在AA與Aa中的頻率，因?yàn)閍a的個(gè)體不能產(chǎn)生后代，a=1/3）4 .在人類的MN&型系統(tǒng)中，基因型LMLM勺個(gè)體表

24、現(xiàn)為M血型；基因型LMLN勺個(gè)體表現(xiàn)為 MNJ1型，基因型NN的個(gè)體表現(xiàn)為N血型。1977年上海中心血防站調(diào)查了 1788人，發(fā)現(xiàn)有 397人為M血型，861人為MNB型，530人為N血型。則LM基因的頻率為 ,LN基 因的頻率為.答案:0.46280.5372 （LM 基因=（2X397+861） /1788 X 2=0.4628 LN 基因二（2X530+861） /2 X 1788=053725 . 在一個(gè)種群中隨機(jī)抽出一定數(shù)量的個(gè)體，其中，基因型為AA 的個(gè)體占18%，基因型為Aa的個(gè)體占78%， aa 的個(gè)體占4%，基因型A 和 a 的頻率分別是： CA.18%,82% B.36%,

25、64% C.57%,43% D.92%,8%（A:18%+1/2X 78%=57% a:4%+1/2 X 78%=43%6 .人的ABO型決定于3個(gè)等位基因IA、IB、i。通過抽樣調(diào)查發(fā)現(xiàn)血型頻率（基因型頻 率）：A型（IAIA,Iai）=0.45;B 型（IBIB,Ibi）=0.13;AB 型（IAIB）=0.06;O 型（ii）=0.36. 試計(jì)算 IA、 IB、 i 這 3各等位基因的頻率。答案： IA=0.3,IB=0.1,i=0.6 （ 解析 : 見圖 ）7 .據(jù)調(diào)查，某小學(xué)的學(xué)生中，基因型為 XBXB的比例為42.32%,XBX5為7.36%,XbXb為0.32%,XBY 為46%

26、攵Y為4%則在I友地區(qū) 火和Xb的基因頻率分別為：DA.6%,8%B.8%,92% C.78%,92% D.92%,8%(XB=42.32%+46%+1/2< 7.36%=92%,X=0.32%+4%+1/2< 7.36%=8%)8 . 已知苯丙酮尿是位于常染色體上的隱性遺傳病。據(jù)調(diào)查，該病的發(fā)病率大約為 1/10000 。請(qǐng)問在人群中該苯丙酮尿隱性致病基因的基因頻率以及攜帶此隱性基因和雜合基因型頻率各是多少？答案： a=0.01Aa=0.0198(aa=q2=1/10000,所以 a=q/艮號(hào) 1/10000=0.01,又因?yàn)?p+q=1,所以 p=1-q=1-0.01=0.99

27、,因?yàn)锳a=2pq,所以,Aa=2X 0.99 X 0.01=0.01989 . 人的色盲是X 染色體上的隱性遺傳病。在人類群體中，男性中患色盲的概率大約為8%，那么，在人類中色盲基因的概率以及在女性中色盲的患病率各是多少？答案： 0.080.0064( 對(duì)于女性來說：位于X 染色體上的等位基因，基因的平衡情況是：piXBXhZpqlXBX+pZabX3)=;對(duì)男性來說：Y染色體上無等位基因，其基因型頻率與基因頻率相同，也和表現(xiàn)型頻率一樣，即p(XBY)+q(X bY)=1. 現(xiàn)已知人群中男性色盲概率為8%，也即色盲基因 (Xb) 的基因頻率就應(yīng)該是q(Xb)=0.08, 所以p(XB)=0.

28、92. 這樣，在女性中色盲的發(fā)病率應(yīng)該為q2(XbXb)= ( 0.08) 2=0.006410 . 在非洲人群中，每10000 人中有 1 個(gè)人患囊性纖維原瘤，該病屬常染色體遺傳。一對(duì)健康夫婦生有一個(gè)一患病的孩子，此后，該婦女與另一個(gè)健康男性再婚，他們?nèi)羯⒆樱即瞬〉膸茁适牵?DA.1/25B.1/50C.1/100D.1/200解析見圖 602 和 602-111 .在一個(gè)雜合子為Aa為50%勺人類群體中，基因A的頻率是(該群體是遺傳平衡群體)：DA.10% 25% C.35% D.50%(2X25+50) /200=50%12 . 在豚鼠中，黑貓對(duì)白毛是顯性，如果基因庫中，90%是顯性

29、基因B， 10%是隱性基因b，則種群中，基因型BB、 Bb、 bb 的概率分別是： DA.45%、 40%、 15%B.18%、 81%、 1%C.45%、 45%、 10%D.81%、 18%、 1%13 .色盲基因出現(xiàn)的頻率為7% 一個(gè)正常男性與一個(gè)無親緣關(guān)系的女性結(jié)婚，子代患色盲的 可能性是：DA.7/400B.8/400C.13/400 或 1/400 D.14/400基因頻率的計(jì)算題對(duì)高二學(xué)生來說是個(gè)重點(diǎn)也是個(gè)難點(diǎn)，為此我把這部分知識(shí)進(jìn)行整理、 歸納，總結(jié)如下：一、由基因型頻率來計(jì)算基因頻率（一）常染色體若已經(jīng)確定了基因型頻率，用下面公式很快就可以計(jì)算出基因頻率。A的基因頻率=（AA

30、的頻率+1/2Aa的頻率）=（AA的個(gè)數(shù)X 2+Aa的個(gè)數(shù)）/2a的基因頻率=（aa的頻率+1/2Aa的頻率）=（aa的個(gè)數(shù)x 2+Aa的個(gè)數(shù)）/2例1 、在一個(gè)種群中隨機(jī)抽出一定數(shù)量的個(gè)體，其中基因型 AA的個(gè)體占24%基因型為Aa的個(gè)體占72% aa的個(gè)體占4%那么，基因A和a的頻率分別是解：這是最常見的常染色體基因頻率題：A=（AA的頻率+1/2Aa的頻率）=24%+72%2=60%a=1-60%=40%（二）性染色體父=（雙個(gè)數(shù)X2 + XAXa個(gè)數(shù)+ XAY個(gè)數(shù)）/ （雌性個(gè)數(shù)X 2 +雄性個(gè)數(shù)）乂= （XY個(gè)數(shù)X2 + XAXa個(gè)數(shù)+ X個(gè)數(shù)）/ （雌性個(gè)數(shù)X 2 +雄性個(gè)數(shù)）注意

31、：基因總數(shù)=女性人數(shù)X 2 +男性人數(shù)XI例1.某工廠有男女職工各200名，對(duì)他們進(jìn)行調(diào)查時(shí)發(fā)現(xiàn)：女性色盲基因的攜帶者為15人，患者5人，男性患者11人，那么這個(gè)群體中色盲基因的頻率為。解：這是最常見的性染色體基因頻率題：由 XX: 15,XaX3： 5,XaY:11,得Xa= （XaXa個(gè)數(shù)X2 + XAXa個(gè)數(shù)+ 乂丫個(gè)數(shù)）/ （雌性個(gè)數(shù)X 2+ 雄性個(gè)數(shù)）=（5X2+15+11） / （200X 2+200） =6%例2.對(duì)歐洲某學(xué)校的學(xué)生進(jìn)行遺傳調(diào)查時(shí)發(fā)現(xiàn)，血友病患者占0.7% （男：女=2: 1）;血友病攜帶者占5%那么，這個(gè)種群的Xh的頻率是（）A 2.97%B 0.7% C 3.

32、96% D 3.2%解析：該題稍有難度，解本題的關(guān)鍵在于確定各基因型的頻率，而且還要注意男性的Y染色體上是沒有相關(guān)基因的。我們可以用以下的一個(gè)表格來表示：（男女性別比例為 1: 1）男乂丫1.4%/3_XHY50%-1.4%/37XX1 (»«)5%乂乂0.7%/3雙50%-5%-0.7%/3由表格數(shù)據(jù)，Xh基因的總數(shù)是1.4%/3+5%+1.4%/3 Xh的基因頻率 =（1.4%/3+5%+1.4%/3）/150%=3.96%二、根據(jù)基因頻率求基因型頻率做這種題時(shí)一般要用到遺傳平衡定律，如果一個(gè)種群符合下列條件：1 .種群是極大的；2 .種群個(gè)體間的交配是隨機(jī)的，那么其后

33、代可用遺傳平衡來計(jì)算。3 .沒有突變發(fā)生；種群之間不存在個(gè)體的遷移或基因交流；沒有自然選擇。那么，這個(gè)種群的基因頻率（包括基因型頻率）就可以一代代穩(wěn)定不變，保持平衡。就可以 用遺傳平衡定律，也稱哈迪溫伯格平衡。公式是：AA=A aa=a2. Aa=2XAXa（一）一個(gè)大的群體可用遺傳平衡定律計(jì)算（1）、常染色體例1、在歐洲人中有一種罕見的遺傳病，在人群中的發(fā)病率約為25萬分之一，患者無生育能力，現(xiàn)有一對(duì)表現(xiàn)型正常的夫婦，生了一個(gè)患病的女兒和正常的兒子。后因丈夫車禍死 亡，該婦女又與一個(gè)沒任何血緣關(guān)系的男子婚配，則這位婦女再婚后再生一患病孩子的概 率是：A.1/4 B. 1/250000C.1/

34、1000D.1/50000解析：由aa=1/250000,得a=1/500。由題干可知該婦女的基因型為 Aa,她提供a配子的概 率為1/2,沒有任何親緣關(guān)系的男子提供 a配子的概率為1/500,所以他們生出一個(gè)有病孩 子 aa 的概率是：1/2 X 1/500=1/1000。例2.某常染色體隱性遺傳病在人群中的發(fā)病率為1%現(xiàn)有一對(duì)表現(xiàn)正常的夫婦，妻子為該常染色體遺傳病致病基因攜帶者。那么他們所生小孩患病的概率是A. 1/88B. 1/22C. 7/2200D. 3/800解：大的人群可用遺傳平衡定律計(jì)算，由 aa=1%得a= 1/10 , A= 9/10 ,因此在人群中 AA=81%,Aa=2

35、 1/10X9/10=18%,aa=1% 妻子的基因型是 Aa,只有丈夫白基因型為 Aa才可 能生出患病的孩子，由于丈夫是正常的，所以基因型為：AA或Aa,在正常人群中Aa的概率是：Aa=18%/（18%+81%）=2/11,那么生出患病的孩子aa的概率是：2/11 （為Aa基因型的概 率）x 1/4 （生出aa基因型個(gè)體的概率）=1/22。選B注意：該題與上一題的不同之處是：例 1 中的一個(gè)沒任何血緣關(guān)系的男子，可能有病也可能正常，其基因型是AA,Aa,aa,所以用a=1/500來計(jì)算，而該題是正常的男子，其基因型 是AA,Aa,所以用Aa占正常人的比率來計(jì)算。（ 2）、位于X 染色體上的

36、基因頻率的計(jì)算例 1、若某果蠅種群中，XB 的基因頻率為90%， Xb 的基因頻率為10%，雌雄果蠅數(shù)相等，理論上 XbXb、 XbY 的基因型比例依次是（）A、1%、2%B、0.5%、5%C、10%、10%D、5%、0.5%解析：在雌性中由Xb=10%彳3XbX=（ Xb）2=（ 10% ） 2=1%這是在雌性中的概率， 那么在整個(gè)種群中的概率是 0.5%,在雄Tt中由Xb=10%彳4 XbY=10%這是在雄性中的概率， 那么在整個(gè)種群中的概率是5%，答案是B。例 2. 某個(gè)海島上, 每 1 萬俱中有 500名男子患紅綠色盲則該島上的人群中 , 女性攜帶者的數(shù)量為每萬人中有（設(shè)男女性別比為

37、1:1）A.1000B.900 人 C.800 人 D.700 人解析：由 XbY= 500/5000 =1/10,得乂=1/10XB=1-1/10=9/10那么，XBXb的基因型頻率為2X1/10X9/10=18%,這是在雌性中的概率。由總共10000人，男女比例為1: 1,得女性5000人,所以女性攜帶者數(shù)目為5000X 18% = 900 人.注意：由X=10%彳導(dǎo)XbXb= （ Xb） 2= （ 10% ） 2=1%這是在雌性中XbXb占的概率， XbY=10% 這是在雄性中XbY 占的概率，在整個(gè)人群中占的概率均要減半。（二）、在一個(gè)種群中，自由（隨機(jī)）交配時(shí)其后代也可用遺傳平衡定律

38、計(jì)算例.如果在一個(gè)種群中，基因型AA的比例占25% Aa占50%,aa占25%.已知基因型aa的個(gè)體 失去求偶和繁殖的能力 , 則自由交配一代后, 基因型 aa 的個(gè)體所占的比例為多少?若自交一代后基因型aa 的個(gè)體所占的比例為多少?解析：子代中AA與Aa自由交配可用遺傳平衡來解題，由AA= 25% Aa=50%得基因頻率：A= 2/3、a=1/3,則后代中 aa=a2=1/9自交一代后基因型aa的頻率：（1/4X50% /75%=1/6注意：自由交配與自交不同，自由交配可用遺傳平衡來解題，自交不能。（三）.關(guān)于ABO型的計(jì)算題對(duì)于復(fù)等位基因的計(jì)算，也可用遺傳平衡定律來計(jì)算：IAIA= （IA

39、） 2、IAi=2XlAx i、IBIB=（IB） 2、I Bi =2 xiBx i、ii =i 2。例、ABO血型系統(tǒng)由3個(gè)等位基因IA、舊、和i來決定，通過調(diào)查一個(gè)由400個(gè)個(gè)體組成 的某群體，A型血180人，B型血52人，AB型血24人，。型血144人，那么：(1) IA、IB、和i這些等位基因的頻率分別 是 、 、 解：這樣一個(gè)大群體可用遺傳平衡定律來計(jì)算由。型血基因型頻率ii = i 2 =144/400得i =3/5 , A型血基因型頻率180/400=1 AI A+I Ai = (I A) 2+2X IAX i ,把 i =3/5 代入得 IA =3/10 ,那么 IB=1-3/

40、5-3/10=1/10(2)若基因頻率：Ia=0.24, IB=0.06, i =0.70 ,則A型血、B型血、AB型血、。型血的基 因型頻率分別是：、 解：根據(jù)所給基因頻率可得 A型血為：IAT+IAi = (IA) 2+2X 1Ax i =0.242+2 X 0.24 X0.7 =39.36%, B 型為 IBIB+IBi = (IB) 2+2X I Bx i =0.062+2 X 0.06 X 0.7=8.76% , AB 型血為I AI B=2X I Ax I b=2X 0.24 X 0.06=2.88% , O 型血為 ii =0.72 =49%原文地址：基因頻率有關(guān)計(jì)算3作者：xu

41、nlei1、果蠅約有104對(duì)基因，假定每個(gè)基因的突變率都是 10-5, 一個(gè)約有109個(gè)果蠅的種群，每 一代出現(xiàn)的基因突變數(shù)是A、2X109B、2X108C、2X107D、108解：2X104X10-5X1092、對(duì)生物進(jìn)化的方向起決定性作用的是A、基因重組B、基因突變C、染色體變異n自然選擇3、華南虎和東北虎兩個(gè)亞種的形成是因?yàn)锳、地理隔離的結(jié)果B、地理隔離和生殖隔離G生殖隔離D、基因突變和基因重組離4、按五界說分界，酵母菌屬于A、原核生物界B、原生生物界C真菌界D、動(dòng)物界5、在一個(gè)種群中隨機(jī)抽出一定數(shù)量的個(gè)體，其中基因型AA的個(gè)體占24%基因型為Aa的個(gè)體占72% aa的個(gè)體占4%那么，基

42、因A和a的頻率分別是 解：A= (24+72+ 2) %=60% a=1-60%=40%6、科學(xué)家在地球地層中曾經(jīng)發(fā)現(xiàn)大約 30億年前細(xì)菌的化石，又發(fā)現(xiàn)有一種厭氧型的綠硫 桿菌，在光照處能利用CO和H2S合成為有機(jī)物，正常生長(zhǎng)，細(xì)菌光合作用的反應(yīng)式為：CG+2HS- (CHQ +2S + H2O(1) 這些事實(shí)可間接證明，在原始地球上無氧氣 存在的條件下，自養(yǎng)生物 是可能存在(2) 綠硫細(xì)菌還原CO成為有機(jī)物的H來自于H2S中的H。7、某工廠有男女職工各200名，對(duì)他們進(jìn)行調(diào)查時(shí)發(fā)現(xiàn)：女性色盲基因的攜帶者為15人，患者5人，男性患者11人，那么這個(gè)群體中色盲基因的頻率為 。解：XBXb: 15

43、, XbXb: 5, XbY: 11,關(guān)于色盲的基因總數(shù)是 2X200 (女)+200 (男)=600,Xb=15+2X 5+11=36, 36+ 600=6%8、據(jù)查，某校的學(xué)生中基因型比例為XXB:XBX3：XbXb:XBY:XbY=44:5:1:43:7,則Xb的基因頻率是 O解：Xb=5+1X2+7=14,與色盲有關(guān)的基因總數(shù)是 100X2-43-7=150, 14+ 150=9> 3%A、13.2%B、5%C、14%D、9.3%9、在ABCW型的人群中，1A頻率為0.24, IB為0.06, i為0.07 ,若人群中有429人受檢，估算。型血的人數(shù)是：A、200人R 210人C

44、、220人D、 230人解：i =0.07 IA、IB、和i這些等位基因的頻率分別是、_0解：群體總數(shù)為400人，根據(jù)哈迪溫伯格定律(IA+IB+i ) =1 即(IA+IB+i ) 2=12可得到：IAIA+2IAi +I BI B+2I B +2I AI B+ii =1,上式中 A 型 180人(IiA+2IAi ) , B 型 52 人(I BI B+2IBi ) , AB 型 24 人(IAIB),。型 144 人(i i )，所以。型血基因型頻率 ii =144/400 即 i 2=144/400得 i =3/5=0.6 , A型血基因型頻率 180/400=I AI A+21Ai

45、, i =3/5 代入得 1A=3/10I B=1-3/5-3/10=1/10 (2)若給定頻率為1A=0.24, I B=0.06 , i =0.70 ,則A型血、B型血、AB型血、。型血的期望頻率分別 =0.49 ,即 49%< 429=210 人10、ABOfc型系統(tǒng)由3個(gè)等位基因IA、IB、和i來決定，通過調(diào)查一個(gè)由400個(gè)個(gè)體組成的 某群體，A型血180人，B型血52人，AB型血24人，。型血144人，那么：是:根據(jù)所給基因頻率可得 A型血為：liA+2IAi =0.24 2+2X 0.24 X0.7 =39.36% B型為 B+2I Bi =0.06 2+2X 0.06 X

46、0.7=8.76% AB 型血為 2I AI B=2X 0.24 X 0.06=2.88% O 型血ii =0.7 2 =49% 11、某植物種群中，DD的基因型個(gè)體占30% dd基因型個(gè)體占20%問:(1)該植物的D d的基因頻率分別是解：Dd 頻率：1-30%-20%=50% D=30%+50%2=55% d=1-55%=45%(2)若該植物自交，后代中DR dd的基因型個(gè)體分別占 , ,這時(shí)的群體中，D和d的頻率分別解：DD (30% 自交后代全是 DR Dd (50% 自交后代為 DD(1/4)、Dd (1/2) dd (1/4) dd (20%自交后代全是dd,所以在后代中DD=30

47、%+50%1/4=42.5 , dd=20%+50%1/4=32.5 ,但群體中D和d基因頻率仍然是不變。(3)依現(xiàn)代生物進(jìn)化理論，這種植物在兩年中是否發(fā)生了變化。答：不變 ,原因是：基因 頻率沒有發(fā)生改變12、囊性纖維變性是一種常染色體遺傳病，在某一地區(qū)的人群中，2500人中就有一個(gè)患此病。如果一對(duì)健康的夫婦生有一患此病的孩子，此后，該婦女又與一健康男子再婚，問：再婚后的雙親生一個(gè)患該病的孩子的幾率是多少？ 解：依題意知是隱性遺傳，設(shè)正?；?yàn)?A,患病為a,則該婦女的基因型是 Aa,他與另一 個(gè)男子再婚，若能生病孩，則男子是 Aa,那么在人群中這個(gè)男子是 Aa基因型的概率是：(a2=1/2

48、500,得a=1/50, A=49/50,所以男子是雜合體的概率是2Aa=2X 49/50 X1/50=1/25,)他們的后代患病孩子幾率為1/4 ,所以生病孩可能性是1/25 乂 1/4=1/100 13、某人群中每10000個(gè)人就有一個(gè)白化病患者(aa),問該人群中帶有a基因的雜合體概 率是多少？解：aa=1/10000,即 a=1/100=0.01 , A=1-0.01=0.99 ,所以雜合體 2Aa=2X 0.99 X 0.01=0.0198 14、已知人眼的褐色(A)對(duì)藍(lán)色(a)是顯性。在一個(gè)30000人的群體中，藍(lán)眼人有3600 個(gè)，褐眼人有26400個(gè)，其中純合體有12000個(gè)，

49、那么在這一個(gè)人群中A和a的基因頻率分 別是 解：30000 人中有關(guān)基因總數(shù)是 60000 個(gè)，A=12000X 2+ （26400-12000） =384000個(gè)， A=38400O 60000=64% a=1-64%=36%15、（1）假設(shè)某植物種群中，Aa占36% aa占22%并且這個(gè)種群進(jìn)行自花傳粉，請(qǐng)推測(cè) 它們的下一代中，各種基因型所占的比例各是多少？解：解法見 11 題（1）略（答案 AA=51% Aa=18% aa=31%（2）如果上述的是人類的一個(gè)隱性常染色體遺傳病，兩個(gè)正常男女婚配，生了一個(gè)患病的 孩子的可能性是,如果正常表兄妹婚配生了一個(gè)患病的 孩子，由此可知，表兄妹婚配子

50、代患病是非表兄妹婚配子代患病的 倍。解：根據(jù)題意可得 AA=1-36%-22%=42%A=42%+18%=60%a=22%+18%=40%W個(gè)正常男女只有基因型全為Aa時(shí)才有可能生病孩，那么人群中他倆是雜合體Aa的概率=2Aa=2X 60%< 40%=48%他們后代,患病率為1/4,所以他們生病孩的幾率是48%< 48%< 1/4=0.0576 ,如果是表兄妹的話則后代患病率為 1/4,倍數(shù)是1/4+0.0576=4.3倍。16、已知水稻的遲熟（E）對(duì)早熟（e）、抗?。═）對(duì)易染病（t）是顯性，這兩對(duì)性狀是獨(dú) 立遺傳的。用遲熟抗病和早熟易染病水稻雜交得 F1,則F1測(cè)交后代為

51、遲熟抗病：早熟抗 ?。哼t熟易?。涸缡煲撞?1: 3: 1: 3,問：（1）雙親的基因型分別是 和0（2） F1的基因型是 和 0（3）若F1自交，則后代表現(xiàn)型種類和比例是0* （有待修改）解：依題意可知：P:（遲抗）E_ T _ xeett （早易）雜交得F1: E_ T_ , 測(cè)交后代表現(xiàn)型比不為1: 1: 1: 1;則說明F1不全是EeTt,那么親代P就可能是EeTT或 EeTt根據(jù)測(cè)交后代遲熟：早熟=1+1: 3+3=1: 3;抗?。阂撞?1+3: 1+3=1: 1,即來自親代 P的F1是EeTt或eeTt,所以排除P是EeTt的可能。如果F1中EeTt自交，則后代有E T : E tt

52、 ： eeT:eett=9/16 : 3/16: 3/16: 1/16;若是 eeTt 自交，則后代有 eeTT: eeTt: eett=1/4 : 2/4： 1/4,所以 E_ T : E_ tt : eeT_ : eett =9/16 : 3/16: 3/16+3/4 : 1/16+1/4 =9: 3: 15: 5摘要：生物進(jìn)化的實(shí)質(zhì)是種群基因庫基因頻率在環(huán)境選擇作用下的定向改變。運(yùn)用數(shù)學(xué)方 法計(jì)算種群基因頻率有利于理解種群進(jìn)化情況，本文結(jié)合實(shí)例探討種群在不同情況下種群 基因頻率計(jì)算類型和計(jì)算公式的推導(dǎo)過程。關(guān)鍵詞：遺傳平衡基因頻率基因頻率是指在一個(gè)種群基因庫中，某個(gè)基因占全部等位基因數(shù)的

53、比例。種群中某一基因位點(diǎn)上各種不同的基因頻率之和以及各種基因型頻率之和都等于1。對(duì)于一個(gè)種群來說，理想狀態(tài)下種群基因頻率在世代相傳中保持穩(wěn)定，然而在自然條件下卻受基因突變、基因重 組、自然選擇、遷移和遺傳漂變的影響，種群基因頻率處于不斷變化之中，使生物不斷向 前發(fā)展進(jìn)化。因此，通過計(jì)算某種群的基因頻率有利于理解該種群的進(jìn)化情況。為了進(jìn)一步加深對(duì)這部分知識(shí)的理解和掌握，現(xiàn)將基因頻率計(jì)算類型和計(jì)算公式推導(dǎo)歸納如下：1 .理想狀態(tài)下種群基因頻率的計(jì)算理想狀態(tài)下的種群就是處于遺傳平衡狀況下的種群，遵循“哈迪溫伯格平衡定律”。 遺傳平衡指在一個(gè)極大的隨機(jī)自由交配的種群中，在沒有突變發(fā)生，沒有自然選擇和遷

54、移 的條件下，種群的基因頻率和基因型頻率在代代相傳中穩(wěn)定不變，保持平衡。一個(gè)具有Aa基因型的大群體(處于遺傳平衡狀態(tài)的零世代或某一世代)，A基因的頻率P(A尸p, a基因的頻率P(a尸q ,顯性基因A的基因頻率與隱性基因a的基因頻率之和 p+q=1,其雌雄個(gè)體向后代傳遞基因 A型配子的頻率為p,與其相對(duì)應(yīng)的傳遞隱性基因a型 配子的頻率為q,則可用下表1來表示各類配子的組合類型、子代基因型及其出現(xiàn)的概率：表1雄配子雌配子A (p)a (q)A (p)2AA (p)Aa (pq)a (q)Aa (pq)aa (q2)由上表可知該種群后代中出現(xiàn)三種基因型AA Aa aa,并且三種基因型出現(xiàn)的頻率分別

55、為P (AA)= p x p= p2=D; P (Aa) =2pXq=2pq=H P (aa) = qXq = q 2=R 且它們的頻率之 和為 p2+2pq+d= (p+q) 2=1。其基因頻率為 A基因的頻率 P (A) =D+1/2H= p2+ pq=p (p+q) 二p； a基因的頻率P (a) = R+1/2H=q2+ pq=q (p+q) =q?？梢娮哟蝾l率與親代基因頻率 一樣。所以，在以后所有世代中，如果沒有突變、遷移和選擇等因素干擾，這個(gè)群體的遺 傳成分將永遠(yuǎn)處于p2+ 2pq+q2平衡狀態(tài)。伴性基因和多等位基因遺傳平衡的計(jì)算仍遵循上述 規(guī)律。運(yùn)用此規(guī)律，已知基因型頻率可求

56、基因頻率；反之，已知基因頻率可求基因型頻 率。例題：已知苯丙酮尿癥是位于常染色體上的隱性遺傳病。據(jù)調(diào)查，該病的發(fā)病率大約為 1/10000,請(qǐng)問在人群中該苯丙酮尿癥隱性致病基因(a)的基因頻率以及攜帶此隱性基因的攜帶者(Aa)基因型頻率分別是()A. 1% 和 0. 99%0. 198%B. 1% 和 1. 98% C. 1% 和 3. 96% D. 1% 和解析：苯丙酮尿癥是一種常染色體隱性遺傳病。由于該病則發(fā)病基因型為aa,即a2=0. 0001, a=0. 01, A= 1-a=1-0 . 01=0. 99,攜帶者基因型為 Aa 的頻率=2X0. 01X0. 99=0. 0198。答案： D變式1 在某個(gè)海島上，每一萬個(gè)人中有500 名男子患紅綠色盲，則該島上的人群中，女性攜帶者的數(shù)量為每萬人中有多少？(假設(shè)男女比為1:1)( B )A. 1000 人 B. 9