1、:基因频率的相关计算基因频率:在一个种群基因库中,某个基因占全部等位基因数的比率。某基因频率=此基因的个数 全部等位基因的个数100%基因型频率:是某种特定基因型的个体占群体内全 部个体的比例。某特定基因型频率=特定基因型的个数 总个体数100%基因频率和基因型频率的定义基因频率和基因型频率的定义第一步:计算全部等位基因的个数(A+a)=(30+60+10)2=200第二步:计算每个基因的个数其中A=302+60=120 a=102+60=80第三步:通过定义可知A的基因频率是 120 100%=60%200a的基因频率是 80 100%=40%200由于种群个数为100个,有定义可知AA基因
2、型为30%、Aa为60%、aa为10%例题例题1 1:从某种群中随机抽取:从某种群中随机抽取100100个个体,测知基因型为个个体,测知基因型为AAAA、AaAa、aaaa的个体分别为的个体分别为3030、6060、1010个。那么个。那么A A、a a基因的频率分别为多少基因的频率分别为多少?基因频率=A 100%a 100%(A、a为基因,AA、Aa、aa为三种基因型个体数)aaAaAAAaAA22aaAaAAaaAa22方法方法1:根据定义常染色体常染色体的基因频率的计算方法的基因频率的计算方法已知已知基因型(或表现型或表现型)的个体数,求基因频率的个体数,求基因频率A=30+60 21
3、00%=60%a=10+60 2100%=40%已知已知基因型频率,求基因频率基因型频率,求基因频率方法方法2:一个等位基因的频率该等位基因纯合子的基因型频率1/2 杂合子的基因型频率 AAA1/2Aaaaa1/2Aa例例2:某种群中某种群中AA、Aa、aa的个体分别占的个体分别占30%、60%、10%,那么那么A、a的基因频率是多少?的基因频率是多少?例例3.3.囊性纤维变性是一种常染色体遗传病。在欧洲人群中每囊性纤维变性是一种常染色体遗传病。在欧洲人群中每25002500个人就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,此后该女又与有一人患此病。如果一对健康的夫妇有一个患病的儿
4、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%A.1%B.0.04%C.3.9%D.2%该遗传病为隐性遗传病,设显性基因为A,隐性基因为a,A的基因频率为的基因频率为p,a的基因频率为的基因频率为q,则,则p+q=1。AA=p2Aa=pqAa=pqaa=q2方法方法3、遗传平衡定律(哈代、遗传平衡定律(哈代-温伯格定律)温伯格定律)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=
5、p,a的基因频率=q,AA=p2,Aa=2pq,aa=q2。A=a=则种群中各基因型频率和基因频率的关系表示为:(p+q)=p+2pq+q=1。【解析】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,根据平衡定律隐性基因a的频率q=1/50,也就是1/2500开方。则显性基因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/(AAAa)=2pq/(p22pq)=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1/42/51=1/1021%。【参考答案
6、】A 例例3.3.囊性纤维变性是一种常染色体遗传病。在欧洲人群中每囊性纤维变性是一种常染色体遗传病。在欧洲人群中每25002500个人就有一人患此病。如果一对健康的夫妇有一个患病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一个患此病孩子的概率是 A.1%B.0.04%C.3.9%D.2%A.1%B.0.04%C.3.9%D.2%例题1中某种群自由交配后,子一代A和a的基因频率是多少?A(60%)a(40%)A(60%)36%24%a(40%)24%16%用方法2可知
7、 A的基因频率:(36+48/2)100%=60%a的基因频率:(16+48/2)100%=40%可以看到某种群,自由交配后子代基因频率不变,但A的基因频率不等于a的的基因频率不等于 ,说明种群虽然是自由交配但不符合遗传平衡定律的其他条件,这种情况下也不能用方法3解决。例题1中某种群的个体自交后,子一代A和a的基因频率是多少?F1 AA=36%+12%=48%Aa=24%aa=16%+12%=28%由方法2可知A=(48+24/2)100%=60%a=(28+24/2)100%=40%我们可以看到该种群自交后A的基因频率不等于 ,a的基因频率也不等于 ,说明自交时是不能用遗传平衡定律的。例题例
8、题1 1:从某种群中随机抽取:从某种群中随机抽取100100个个体,测知基因型为个个体,测知基因型为AAAA、AaAa、aaaa的个体分别为的个体分别为3030、6060、1010个。个。A%=60%a=40%A%=60%a=40%种群自由交配(或者随机交配、或者在一个足够大的种群中)时才可用该遗传平衡定律。如是自交或种群不够大时则不能用遗传平衡定律。一般,求基因频率时,用“方法1、2”计算,当题目条件不够的时候或题目中只给一个基因型频率才能用“方法3”,用基因型频率开方求基因频率只适用于理想种群。如果用方法1、2的计算结果与方法3的不同时,以方法1、2的结果为准。注意:1.已知基因型的人数或
9、频率,求基因频率 同样适用于“方法一”,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,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(Xb)频率=Xb总数/X染色体上基因(B和b)总数(Xb)%=(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)。例例4.某工厂有男女职工各某工厂有男女职工各200名,调查发
10、现,女性色盲基因的携带名,调查发现,女性色盲基因的携带者为者为15人,患者人,患者5人,男性患者人,男性患者11人。那么这个群体中色盲基因的人。那么这个群体中色盲基因的频率是频率是A.4.5%B.6%C.9%D.7.8%位于位于X染色体上的基因频率和基因型频率染色体上的基因频率和基因型频率【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+111=36个,色盲基因b及其等位基因共有2002+2001=600个。因此,色盲基因b的频率=36/600100%=6%。【参考答案】B 例例4
11、.某工厂有男女职工各某工厂有男女职工各200名,调查发现,女性色盲基因的名,调查发现,女性色盲基因的携带者为携带者为15人,患者人,患者5人,男性患者人,男性患者11人。那么这个群体中色人。那么这个群体中色盲基因的频率是盲基因的频率是 A.4.5%B.6%C.9%D.7.8%2.在伴X遗传中,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。则各基因型频率和基因频率的关系如下表:X XB BX XB BX XB BX Xb bX Xb bX Xb bX XB BY YX Xb bY Y在雄性群体中pQ在雌性群体中p22pqq2位于位于X染色体上的基因频率和基因型频率染色体
12、上的基因频率和基因型频率变式应用:若在果蝇种群中,XB的基因频率为80%,Xb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A1%2%B8%8%C 2%10%D2%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%。位于位于X染色体上的基因频率和基因型频率是适用于方法染色体上的基因频率和基因型频率是适用于方
13、法1的,一般按定义计算。有时可以应用方法的,一般按定义计算。有时可以应用方法3基因频率=A 100%a 100%(A、a为基因,AA、Aa、aa为三种基因型个体数)aaAaAAAaAA22aaAaAAaaAa22常染色体的基因频率的计算方法常染色体的基因频率的计算方法方法方法1:基因型基因型(或表现型或表现型)的个体数,求基因频率的个体数,求基因频率方法方法2:已知基因型频率,求基因频率已知基因型频率,求基因频率 一个等位基因的频率该等位基因纯合子的频率1/2杂合子的频率 AAA1/2Aaaaa1/2Aa方法方法3、遗传平衡定律(哈代、遗传平衡定律(哈代-温伯格定律)温伯格定律)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=p2,Aa=2pq,aa=q2。(p+q)=p+2pq+q=1位于位于X X染色体上的基因频率和基因型频率染色体上的基因频率和基因型频率适用于方法适用于方法1的,一般按定义计算。有时可以应用方法的,一般按定义计算。有时可以应用方法3综述: