1、微专题七微专题七 基因频率和基因型频率的计算方法基因频率和基因型频率的计算方法 微考点 基因频率和基因型频率的计算 (1)根据基因型个体数计算基因频率 规律： 常染色体遗传：设定 A%、a%分别表示基因 A 和 a 的频率，AA、Aa、aa 分别 表示 AA、Aa、aa 三种基因型个体数，则： A% 2AAAa 2（AAAaaa）100% a% 2aaAa 2（AAAaaa）100% 伴X染色体遗传： 设定XB%、 Xb%分别表示基因XB和Xb的频率， XBXB、 XBXb、 XbXb 、XBY、XbY 分别表示 XBXB、XBXb、XbXb 、XBY、XbY 五种基因型个体 数，则： XB%
2、 2XBXBXBXbXBY 2（XBXBXBXbXbXb）XBYXbY100% Xb% 2XbXbXBXbXbY 2（XBXBXBXbXbXb）XBYXbY100% 典例 1 在人类的 MN 血型系统中，基因型 LMLM的个体表现为 M 血型；基因型 LMLN的个体表现为 MN 血型，基因型 LNLN的个体表现为 N 血型。1977 年上海 中心血站调查了 1 788 人，发现有 397 人为 M 血型，861 人为 MN 血型，530 人 为 N 血型。则 LM、LN的基因频率分别约为_。 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“基因 频率种群中该基因的总数/种群中
3、该等位基因的总数”进行计算。 该人群中共有 1 788 个人，共含有 3 576 个基因，LM的总数有 397286111 655，LM的频 率为 1 655/3 5760.462 8。由于在一个种群中基因频率有 LMLN100%，所以 LN10.462 80.537 2。 答案 46.28%、53.72% 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， 他们先从全校的1 800名学生中随机抽取了200名学生(男女学生各半)作为首批调 查对象，结果发现有女性色盲患者 3 人，男性色盲患者 6 人，女性色盲基因携带 者 15 人。那么在该校全校学生中色盲基因的频率约
4、为多少？ 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 X 染色体，而 男性只有一条 X 染色体，由于色盲基因及其等位基因只位于 X 染色体上，而 Y 染色体上没有对应基因，因此在 200 名学生中该等位基因的总数为 Xb XB 10021001300，而 Xb的总数为：321516127，因此 Xb的基 因频率为：27/300100%9%。由于这 200 名学生是随机抽样的，因此在全校学 生中色盲基因的基因频率同样为 9%。 答案 9% (2)根据基因型频率计算基因频率 规律： 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 子频率之和。 伴 X 染
5、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 频率雄性该基因型频率)。 典例 2 在调査某小麦种群时发现 T(抗锈病)对 t(易感染)为显性，在自然情况下 该小麦种群可以自由传粉，据统计 TT 为 20%，Tt 为 60%，tt 为 20%，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 麦在感染锈病之前与感染锈病之后基因 T 的频率分别是( ) A.50%和 50% B.50%和 62.5% C.6
6、2.5%和 50% D.50%和 100% 解析 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 前的基因型频率是：TT20%，Tt60%，tt20%，T 的基因频率为：T20% 1/260%50%；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： TT20% (20%60%)100%25%， Tt60% (20%60%)100%75%， 因此感染锈病之后基因 T 的频率是：T25%1/275%62.5%，B 正确。 答案 B 对点练 2 据调查，某小学的学生中，基因型为 XBXB的比例为 42.5%，XBXb为 7%，XbXb的比例为 0.5%，XBY 为
7、 46%，XbY 为 4%，则在该地区 XB和 Xb的基 因频率分别为( ) A.6%，8% B.8%，92% C.78%，92% D.92%, 8% 解析 本题考查生命观念和科学思维。 在伴 X 遗传中， 由于 Y 染色体上没有 B(b) 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，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 学生中该等位基因的总数为 502501150，而 Xb的总数为：70.524 12， 因此Xb的基因频率为： 12/150100%8%。 XB的基因频率为18%92%。 因为该校学生男女数量相等， 还可以根据
8、公式计算： Xb的基因频率2/3(20.5% 7%4%)8%。 答案 D (3)根据基因频率计算基因型频率 规律： 常染色体遗传：设定 p、q 分别表示基因 A 和 a 的频率，根据遗传平衡定律， 则：基因型 AA 的频率为 p2，基因型 Aa 的频率为 2pq，基因型 aa 的频率为 q2。 伴 X 染色体遗传：设 XB的频率为 p，X b 的频率为 q，在雄性群体中、雌性群 体中和整个种群中，XB、Xb的基因频率都是 p、q，且 pq1。雄性群体中， XBY 的频率XB的频率p，XbY 的频率Xb的频率q；雌性群体中，XBXB的 频率p2，XbXbq2，XBXb2pq。由于雌雄数目相等，整
9、个群体中的某基因型频 率是雌(雄)性中该基因型频率的 1/2。 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 隐性基因的杂合基因型频率各是多少？ 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。由题意 可知 aa 的频率为 1/10 000，计算得 a 的频率为 1/100。又 Aa1，所以 A 的频 率为 99/100，Aa 的频率为 2(99/100)(1/100)99/5 000。 答案 1/
10、100，99/5 000 对点练 3 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( ) A.1%，2% B.8%，8% C.2%，10% D.2%，8% 解析 本题考查生命观念和科学思维。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 XbXb的频率为 4%1/22%。 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 XbY 的频率为 20%1/
11、2 10%。 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 规律： 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 的频率。 随机交配先计算出亲代产生的各种配子的频率，再根据 p2、2pq、q2计算 出后代的基因型频率。 典例 4 已知某种群中，AA 基因型频率为 25%，aa 基因型频率为 39%，则该种 群的个体自交一代后，基因型 AA 的频率为( ) A.50% B.34% C.25% D.61% 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， 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
12、，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 AA25%，aa39%，可知 Aa125%39%36%。AA 个体自交后代的基因 型为 AA，在整个后代中的频率仍为 25%，aa 个体的自交后代为 aa，在整个后代 中的频率仍为 39%，Aa 的个体自交后代中 AA 基因型个体占后代总数的 1/4，即 36%1/49%。故该群体的个体自交一代，基因型为 AA 的频率为 25%9% 34%。 答案 B 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 BB、Bb 为灰 身， bb 为黑身。 若人为地组成一个群体， 其中 80%为 BB 个体， 20%为 bb 的个体， 群体随机交配，其子代中 Bb 的比例为( ) A.25% B.32% C.50% D.64% 解析 本题考查生命观念和科学思维。因为 BB80%，bb20%，所以 BBB 1/2Bb80%080%，b1B180%20%。则有 Bb2pq 280%20%32%。 答案 B