1、基因频率的计算问题归类例析关于基因频率的计算问题是常见的一类题型,大体可以分为两类:常染色体上的基因频率计算和 X 染色体上的基因频率计算。由于 X 染色体上的基因在Y 上没有等位基因,是成单存在的,因此其计算方法与常染色体基因不同,需要特别注意。 一、常染色体上基因频率问题的计算方法【例 1】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。求这对等位基因的基因频率。解法一: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 230+60=120 个,a 基因有21
2、0+60=80 个。于是,在这个种群中:A 期因的基因频率为:120 200=60%a 基因的基因频率为:80200=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 10%由基因型频率求得:A 期因的基因频率为:30%+60%50%=60%a 基因的基因频率为:10%+60% 50%=40% 【规律】由基因型频率来计算基因频率A 的基因频率=(AA 的基因型频率 +1/2Aa 的基因型频率)a 的基因频率=(aa 的基因型频率+1/2Aa 的基因型频率)【训练】1.在一个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 18%,基因型为 Aa
3、的个体占 78%, aa 的个体占 4%,基因 A 和 a 的频率分别是()A. 18%,82% B. 36%,64%C. 57%,43% D. 92%,8%解析:由于杂合子 Aa 中 A 基因和 a 基因各占一半,因此,在一对等位基因中的一个基因的频率=纯合子基因型频率+1/2 杂合子基因型频率,所以,A的基因频率=18%+1/278%=57%,a 的基因频率=4%+1/278%=43%。答案为 C。2.已知白化病的发病率为 1/10000,求白化病致病基因频率和携带者基因型频率分别为多少?【解析】白化病为常染色体上的隐性遗传病,患者为致病基因的纯合子,白化病 aa 的频率 q2=1/100
4、00,则致病基因 a 的频率 q1/100;基因 A 的频率p=1-q=1-1/100=99/100,故携带者的基因型频率为2pq=299/1001/100=198/100001/50。【答案】致病基因频率为 1/100;携带者基因型频率 1/50。3.囊性纤维变性是一种常染色体遗传病,在某一地区的人群中,2500 人中就有一个患此病。如果有一对健康的夫妇,生有一个患此病的孩子,此后,该妇女又与一个健康男子再婚,问:再婚后的双亲生一个患该病的男孩的概率是多少?【解析】依题意可知该病是常染色体上的隐性遗传病,设正常基因为 A,致病基因为 a,由这一对健康的夫妇,生有一个患此病的孩子,该妇女的基因
5、型一定为 Aa。根据“遗传平衡” ,求表现正常个体中是杂合体(Aa)的机率:(p+q)2=p2+2pq+q2;且 p+q=1。可得,q2=aa=(1/2500),即:q=a=1/50。p=A=1-q=49/50 ,2pq=Aa=2(1/50)49/50)=(98/2500 ) 。所以,正常个体是杂合体(Aa)的机率为:Aa/(AA+Aa) 1/25 。该妇女与另一健康男子再婚,出生患该病的男孩的概率则有:Aa (1/25)Aa(1/4)(1/25)(1/2 )aa =(1/200)aa【答案】再婚后的双亲生一个患该病的男孩的概率是 1/200。4.高秆小麦(DD)与矮秆小麦(dd)杂交后,再经
6、过多次自交,其后代种群中基因型为 DD 的个体占 72%,基因型为 Dd 的个体占 8%,基因型为 dd 的个体占 20%,那么基因 D 的频率是()A. 72% B. 80% C. 76% D. 60%【解析】在二倍体生物中,每个个体都含有成对的基因,即控制每个性状的基因有两个。在纯合体 DD 中全部基因都是 D,杂合体 Dd 中 D 只占全部基因的 1/2,因此,这个种群中基因 D 的频率为:72%1/28%=76%。 C5.ABO 血型系统由同源染色体相同位点上 IA、IB、三个复等位基因控制的。通过调查一个由 4000 人组成的某群体,A 型血 1800 人,B 型血 520 人,AB
7、 型血 240 人,O 型血 1440 人,求 IA、IB 和 i 这些等位基因的频率分别为多少?【解析】根据遗传平衡定律知:IAIBi=1,即(IAIBi) 2=1 ,可得到:IA IA2IAi2IBIB2IB2IAIB ii =1,上式中 A 型血(IAIA+2IAi )1800 人,B 型血(IBIB+2IB)520 人,AB 型血(2IAIB)240 人,O 型血(ii)1440 人,又由于该群体总人数为 4000 人,所以 O 型血基因型频率 ii =1440/4000,即 i2 =1440/4000,得基因 i 的频率 i=12/20=3/5,而 A 型血基因型频率 IAIA+2IAi=1800/4000, 。把 i=3/5 代入可得基因 IA 的频率IA=3/10,从而基因 IB 的频率 IB=1-3/5-3/10=1/10。【答案】IA 、IB 和 i 这些等位基因的频率分别为 3/10、1/10、3/5 。