1、微专题七基因频率和基因型频率的计算方法微专题七基因频率和基因型频率的计算方法典例典例1 在人类的在人类的MN血型系统中，基因型血型系统中，基因型LMLM的个体表现为的个体表现为M血型；基因型血型；基因型LMLN的个体表现为的个体表现为MN血型，基因型血型，基因型LNLN的个体表现为的个体表现为N血型。血型。1977年上海中心血站调年上海中心血站调查了查了1 788人，发现有人，发现有397人为人为M血型，血型，861人为人为MN血型，血型，530人为人为N血型。则血型。则LM、LN的基因频率分别约为的基因频率分别约为_。解析解析常染色体上的基因，已知各基因型的个体数，求基因频率时，根据常染色体
2、上的基因，已知各基因型的个体数，求基因频率时，根据“基因基因频率种群中该基因的总数频率种群中该基因的总数/种群中该等位基因的总数种群中该等位基因的总数”进行计算。该人群中共有进行计算。该人群中共有 1 788个人，共含有个人，共含有3 576个基因，个基因，LM的总数有的总数有397286111 655，LM的频率的频率为为1 655/3 5760.462 8。由于在一个种群中基因频率有。由于在一个种群中基因频率有LMLN100%，所以，所以LN 10.462 80.537 2。答案答案46.28%、53.72%对点练对点练1 某校的一个生物兴趣小组在研究性学习活动中，开展了色盲普查活动，他某
3、校的一个生物兴趣小组在研究性学习活动中，开展了色盲普查活动，他们先从全校的们先从全校的1 800名学生中随机抽取了名学生中随机抽取了200名学生名学生(男女学生各半男女学生各半)作为首批调查对作为首批调查对象，结果发现有女性色盲患者象，结果发现有女性色盲患者3人，男性色盲患者人，男性色盲患者6人，女性色盲基因携带者人，女性色盲基因携带者15人。人。那么在该校全校学生中色盲基因的频率约为多少？那么在该校全校学生中色盲基因的频率约为多少？解析解析本题考查生命观念和科学思维。根据伴性遗传，女性有两条本题考查生命观念和科学思维。根据伴性遗传，女性有两条X染色体，而男染色体，而男性只有一条性只有一条X染
4、色体，由于色盲基因及其等位基因只位于染色体，由于色盲基因及其等位基因只位于X染色体上，而染色体上，而Y染色体染色体上没有对应基因，因此在上没有对应基因，因此在200名学生中该等位基因的总数为名学生中该等位基因的总数为Xb XB 10021001300，而，而Xb的总数为：的总数为：321516127，因此，因此Xb的基因频率为：的基因频率为：27/300100%9%。由于这。由于这200名学生是随机抽样的，因此在全校学生中色盲基因名学生是随机抽样的，因此在全校学生中色盲基因的基因频率同样为的基因频率同样为9%。答案答案9%(2)根据基因型频率计算基因频率根据基因型频率计算基因频率规律：规律：常
5、染色体遗传：等位基因中一个基因的频率等于它的纯合子频率与常染色体遗传：等位基因中一个基因的频率等于它的纯合子频率与1/2的杂合子频的杂合子频率之和。率之和。伴伴X染色体遗传：将基因型频率中的百分号去掉，转化为基因型的个数，然后按照染色体遗传：将基因型频率中的百分号去掉，转化为基因型的个数，然后按照基因型个体数计算基因频率。在雌、雄个体数相等的情况下还可以根据以下公式计基因型个体数计算基因频率。在雌、雄个体数相等的情况下还可以根据以下公式计算：某种基因的基因频率算：某种基因的基因频率2/3(2某种基因雌性纯合体频率雌性杂合体频率雄性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该基因型频率
6、)。典例典例2 在调査某小麦种群时发现在调査某小麦种群时发现T(抗锈病抗锈病)对对t(易感染易感染)为显性，在自然情况下该小为显性，在自然情况下该小麦种群可以自由传粉，据统计麦种群可以自由传粉，据统计TT为为20%，Tt为为60%，tt为为20%，该小麦种群突然，该小麦种群突然大面积感染锈病，致使全部的易感染小麦在开花之前全部死亡。计算该小麦在感大面积感染锈病，致使全部的易感染小麦在开花之前全部死亡。计算该小麦在感染锈病之前与感染锈病之后基因染锈病之前与感染锈病之后基因T的频率分别是的频率分别是()A.50%和和50%B.50%和和62.5%C.62.5%和和50%D.50%和和100%解析解
7、析本题考查的是基因频率变化的相关知识。由题意可知，小麦在感染锈病之前本题考查的是基因频率变化的相关知识。由题意可知，小麦在感染锈病之前的基因型频率是：的基因型频率是：TT20%，Tt60%，tt20%，T的基因频率为：的基因频率为：T20%1/260%50%；感染锈病之后基因型；感染锈病之后基因型tt个体全部死亡，该种群中的基因型频率是：个体全部死亡，该种群中的基因型频率是：TT20%(20%60%)100%25%，Tt60%(20%60%)100%75%，因此感染锈病之后基因因此感染锈病之后基因T的频率是：的频率是：T25%1/275%62.5%，B正确。正确。答案答案B对点练对点练2 据调
8、查，某小学的学生中，基因型为据调查，某小学的学生中，基因型为XBXB的比例为的比例为42.5%，XBXb为为7%，XbXb的比例为的比例为0.5%，XBY为为46%，XbY为为4%，则在该地区，则在该地区XB和和Xb的基因频率分别的基因频率分别为为()A.6%，8%B.8%，92%C.78%，92%D.92%,8%解析解析本题考查生命观念和科学思维。在伴本题考查生命观念和科学思维。在伴X遗传中，由于遗传中，由于Y染色体上没有染色体上没有B(b)基因，基因，所以不能按照常染色体遗传的计算方法计算。可以将基因型频率中的百分号去掉，所以不能按照常染色体遗传的计算方法计算。可以将基因型频率中的百分号去
9、掉，转化为基因型的个数，然后按照基因型个体数计算基因频率。在转化为基因型的个数，然后按照基因型个体数计算基因频率。在100名学生中该等位名学生中该等位基因的总数为基因的总数为502501150，而，而Xb的总数为：的总数为：70.52412，因此，因此Xb的基的基因频率为：因频率为：12/150100%8%。XB的基因频率为的基因频率为18%92%。因为该校学生男女。因为该校学生男女数量相等，还可以根据公式计算：数量相等，还可以根据公式计算：Xb的基因频率的基因频率2/3(20.5%7%4%)8%。答案答案D(3)根据基因频率计算基因型频率根据基因频率计算基因型频率规律：规律：常染色体遗传：设
10、定常染色体遗传：设定p、q分别表示基因分别表示基因A和和a的频率，根据遗传平衡定律，则：的频率，根据遗传平衡定律，则：基因型基因型AA的频率为的频率为p2，基因型，基因型Aa的频率为的频率为2pq，基因型，基因型aa的频率为的频率为q2。伴伴X染色体遗传：设染色体遗传：设XB的频率为的频率为p，Xb的频率为的频率为q，在雄性群体中、雌性群体中，在雄性群体中、雌性群体中和整个种群中，和整个种群中，XB、Xb的基因频率都是的基因频率都是p、q，且，且pq1。雄性群体中，。雄性群体中，XBY的的频率频率XB的频率的频率p，XbY的频率的频率Xb的频率的频率q；雌性群体中，；雌性群体中，XBXB的频率
11、的频率p2，XbXbq2，XBXb2pq。由于雌雄数目相等，整个群体中的某基因型频率是雌。由于雌雄数目相等，整个群体中的某基因型频率是雌(雄雄)性中该基因型频率的性中该基因型频率的1/2。典例典例3 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大约为1/10 000。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。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？性基因的杂合基因型频率各是多少？解析解析本题考查生命观念和科学思维。由于本题不知道具体基因型的个体数
12、以本题考查生命观念和科学思维。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，此时可以考虑用遗传平衡定律。由及各种基因型频率，所以问题变得复杂化，此时可以考虑用遗传平衡定律。由题意可知题意可知aa的频率为的频率为1/10 000，计算得，计算得a的频率为的频率为1/100。又。又Aa1，所以，所以A的频的频率为率为99/100，Aa的频率为的频率为2(99/100)(1/100)99/5 000。答案答案1/100，99/5 000对点练对点练3 若在果蝇种群中，若在果蝇种群中，XB的基因频率为的基因频率为80%，Xb的基因频率为的基因频率为20%，雌雄，雌雄果蝇数相等
13、，理论上果蝇数相等，理论上XbXb、XbY的基因型频率依次为的基因型频率依次为()A.1%，2%B.8%，8%C.2%，10%D.2%，8%解析解析本题考查生命观念和科学思维。雌性果蝇中，本题考查生命观念和科学思维。雌性果蝇中，XbXb的频率为的频率为Xb频率的平频率的平方，即方，即4%(占雌性的占雌性的4%)，但雌性占总数的，但雌性占总数的1/2，则，则XbXb的频率为的频率为4%1/22%。由于雄性果蝇只有一条由于雄性果蝇只有一条X性染色体，则雄果蝇的性染色体，则雄果蝇的Xb基因频率就是基因型基因频率就是基因型XbY的频的频率，为率，为20%(占雄性的占雄性的20%)，但雄性占总数的，但雄
14、性占总数的1/2，则，则XbY的频率为的频率为20%1/210%。答案答案C(4)根据各基因型的比例，求该种群自交或随机交配一代后的基因型频率根据各基因型的比例，求该种群自交或随机交配一代后的基因型频率规律：规律：自交自交先计算出亲代各种基因型的频率，再在自交后代中统计出各种基因型先计算出亲代各种基因型的频率，再在自交后代中统计出各种基因型的频率。的频率。随机交配随机交配先计算出亲代产生的各种配子的频率，再根据先计算出亲代产生的各种配子的频率，再根据p2、2pq、q2计算出计算出后代的基因型频率。后代的基因型频率。典例典例4 已知某种群中，已知某种群中，AA基因型频率为基因型频率为25%，aa
15、基因型频率为基因型频率为39%，则该种群的个，则该种群的个体自交一代后，基因型体自交一代后，基因型AA的频率为的频率为()A.50%B.34%C.25%D.61%解析解析本题考查生命观念和科学思维。常染色体上的基因，已知各基因型的比例，本题考查生命观念和科学思维。常染色体上的基因，已知各基因型的比例，求该种群自交一代后，某基因型或某基因的频率时，不能用遗传平衡定律，要先计求该种群自交一代后，某基因型或某基因的频率时，不能用遗传平衡定律，要先计算出当代各种基因型的频率，再在自交后代中统计出各种基因型的频率。由于算出当代各种基因型的频率，再在自交后代中统计出各种基因型的频率。由于AA25%，aa3
16、9%，可知，可知Aa125%39%36%。AA个体自交后代的基因型为个体自交后代的基因型为AA，在整个后代中的频率仍为，在整个后代中的频率仍为25%，aa个体的自交后代为个体的自交后代为aa，在整个后代中的频，在整个后代中的频率仍为率仍为39%，Aa的个体自交后代中的个体自交后代中AA基因型个体占后代总数的基因型个体占后代总数的1/4，即，即36%1/49%。故该群体的个体自交一代，基因型为。故该群体的个体自交一代，基因型为AA的频率为的频率为25%9%34%。答案答案B对点练对点练4 果蝇的体色由常染色体上的一对等位基因控制，基因型果蝇的体色由常染色体上的一对等位基因控制，基因型BB、Bb为灰身，为灰身，bb为黑身。若人为地组成一个群体，其中为黑身。若人为地组成一个群体，其中80%为为BB个体，个体，20%为为bb的个体，群的个体，群体随机交配，其子代中体随机交配，其子代中Bb的比例为的比例为()A.25%B.32%C.50%D.64%解析解析本题考查生命观念和科学思维。因为本题考查生命观念和科学思维。因为BB80%，bb20%，所以，所以BBB1/2Bb80%080%，b1B180%20%。则有。则有Bb2pq280%20%32%。答案答案B
