基因频率的计算 什么叫基因频率呢?
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。
基因频率的计算一直是困扰很多同学的难点,下面我们对基因频率计算的几种方法进行一下归类。
一、 根据基因型个体数计算基因频率
例1.某昆虫种群中,基因A 、a 分别决定翅色的绿色和褐色,从这个种群中随机抽取100个个体,测得基因型AA 、Aa 和aa 的个体分别是30、60和10个。求A 和a 的基因频率?
解析:100个个体,每个个体有2个基因,那么100个个体共有200个基因。
其中A 基因有30×2+60=120个 a基因有10×2+60=80个
A基因的频率=A基因个数/(A 基因个数+a基因个数)=60% a基因的频率=a基因个数/(A 基因个数+a基因个数)=40%
等位基因的频率相加=1,所以a 基因的频率=1-60%=40%
有些生物的染色体分为常染色体和性染色体,基因的位置也可以位于常染色体或性染色体上,如果是常染色体上的基因,计算基因频率和刚才分析的例1的方法相同;如果是性染色体上的基因,例如计算位于X 染色体上基因的频率,方法会不会有变化呢?
例2.某工厂,男女职工各500人,其中女性色盲基因携带者有10人,女性色盲有5人,男性色盲有10人,设色盲基因为b ,正常基因为B 。求色盲基因b 的频率? 解析:根据题意, 女职工中有正常人X B X B ,色盲基因携带者X B X b ,色盲X b X b 每个女性都可看做有2个基因。
男职工中有正常人X B Y ,色盲X b Y, 每个男性都可看做有1个基因。 所以b 基因有10+5×2+10=30个
B基因和b 基因一共有500×2+500=1500个
b 基因的频率= b基因个数/(B 基因个数+b基因个数)=30/1500=2%
当基因为伴X 染色体遗传时,要注意男性中的基因只有一个,这是一个易错点,要注意哦!
二、根据基因型频率基因频率
例1.某昆虫种群中,基因A 、a 分别决定翅色的绿色和褐色,测得基因型AA 、Aa 和aa 的基因型频率分别是30%、60%和10%。求A 和a 的基因频率? 解析:AA 个体100%含A 基因,Aa 个体有50%是A 基因,所以 A 的基因频率=30%+60%×1/2=60% a 的基因频率=1-60%=40%
以后遇到这样已知基因型频率的题,求某基因频率=某基因纯合子基因型频率+杂合子基因型频率×1/2
例2.设色盲基因为b ,正常基因为B 。某工厂,男女职工中各种基因型个体数的比例为X B X B : XB X b :X b X b :X B Y :X b Y=35%:10%:5%:40%:10%。求色盲基因b 的频率?
解析:伴X 染色体遗传即使给出的的是基因型频率,也不能像常染色体那样计算,而应该拿百分比当具体个数去算。
B 基因的频率=(10%+5%×2+10%)/[(35%+10%+5%)×2+(40%+10%)]=2% 三、遗传平衡定律---哈代(迪)温伯格定律
本定律研究一个种群繁殖若干代以后,从亲代到若干代种群的基因频率不变,从子一代到若干代种群的的基因型频率不变。 条件:1. 种群非常大
2. 所有的雌雄个体都能自由交配并产生后代 3. 没有迁入和迁出 4. 没有自然选择的作用 5. 基因都不产生突变
设一对等位基因A 、a ,它们的基因频率分别为p 、q 。
根据这些公式我们可以在基因频率和基因型频率之间找到关系,进行相互的换算。接下来让我们将这一问题继续升华:设复等位基因I A 、I B 、i ,它们的基因频率分别为A 、B 、C 。
例1. 一种常染色体隐性遗传病,每一万人中有一人发病,一对不患病的夫妻生了一个患病的孩子,妻子离婚与一个不患病的男性再婚,问他们生育患病孩子的概率?
解析:设该病由a 基因控制,由题意可知aa=1/10000,
根据遗传平衡定律,a 基因的频率为1/100,A基因的频率为99/100. 人群中AA 基因型频率为(99/100)2,Aa 基因型频率为2×1/100×99/100.
这位妻子不患病一定含A 基因,又生过患病孩子也一定携带a 基因,所以她的基因型一定为Aa 。
她现在的丈夫不患病,也一定含A 基因,但AA 或Aa 都可能。 我们需要算出正常人中AA 和Aa 基因型的频率:
即AA/(AA+Aa)= (99/100)2/[(99/100)2+2×1/100×99/100]=99/101 Aa/(AA+Aa)=2/101
知道了夫妻基因型就可以计算生出患病孩子概率为2/101×1/4=1/202
例2. 一种常染色体显性遗传病,人群中发病概率为19%,则两个患者结婚生出正常孩子概率为?
解析:设该病由A 基因控制,由题意可知AA+Aa=19%,则aa=1-19%=81% 根据遗传平衡定律,a 基因的频率为9/10,A基因的频率为1/10. 人群中AA 基因型频率为(1/10)2,Aa 基因型频率为2×9/10×1/10. 夫妻均患病,二人基因型都有两种可能:AA 或Aa 。 我们需要算出患者中AA 和Aa 基因型的频率:
即AA/(AA+Aa)= (1/10)2/[(1/10)2+2×9/10×1/10]=1/19 Aa/(AA+Aa)=18/19
知道了夫妻基因型就可以计算生出正常孩子概率为18/19×18/19×1/4=81/361 例3.某个海岛上, 每1万人中有500名男子患红绿色盲则该岛上的人群中, 女性携带者的数量为每万人中有(设男女性别比为1:1)多少人?
解析:由X b Y= 500/5000=1/10,得X b =1/10 XB =1-1/10=9/10
那么,X B X b 的基因型频率为2×1/10×9/10=18%,这是在雌性中的概率。
由总共10000人, 男女比例为1:1, 得女性5000人, 所以女性携带者数目为5000×18%=900人.
例4.ABO 血型系统由3个等位基因I A 、I B 、和 i 来决定,通过调查一个由400个个体组成的某群体,A 型血180人,B 型血52人,AB 型血24人,O 型血144人,那么: (1) IA 、I B 、和 i这些等位基因的频率分别是多少? 解析:这样一个大群体可用遗传平衡定律来计算 由O 型血基因型频率 ii = i2 =144/400得i =3/5,
A 型血基因型频率180/400=IA I A +IA i =(I A )2+2×IA ×i ,把i =3/5代入得I A =3/10,那么I B =1-3/5-3/10=1/10
(2)若基因频率:I A =0.24,I B =0.06,i =0.70,
则A 型血、B 型血、AB 型血、O 型血的基因型频率分别是多少? 解析:根据所给基因频率可得
A 型血为:I A I A +IA i = (I A )2+2×IA ×i =(0.24)2+2×0.24×0.7 =39.36%, B 型为I B I B +IB i =(I B )2+2×IB ×i =(0.06)2+2×0.06×0.7=8.76% , AB 型血为I A I B =2×IA ×IB =2×0.24×0.06=2.88% , O 型血为 ii =(0.7)2 =49%
掌握这些公式和技巧,相信同学们可以突破基因频率计算这个难点了!
基因频率的计算 什么叫基因频率呢?
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。
基因频率的计算一直是困扰很多同学的难点,下面我们对基因频率计算的几种方法进行一下归类。
一、 根据基因型个体数计算基因频率
例1.某昆虫种群中,基因A 、a 分别决定翅色的绿色和褐色,从这个种群中随机抽取100个个体,测得基因型AA 、Aa 和aa 的个体分别是30、60和10个。求A 和a 的基因频率?
解析:100个个体,每个个体有2个基因,那么100个个体共有200个基因。
其中A 基因有30×2+60=120个 a基因有10×2+60=80个
A基因的频率=A基因个数/(A 基因个数+a基因个数)=60% a基因的频率=a基因个数/(A 基因个数+a基因个数)=40%
等位基因的频率相加=1,所以a 基因的频率=1-60%=40%
有些生物的染色体分为常染色体和性染色体,基因的位置也可以位于常染色体或性染色体上,如果是常染色体上的基因,计算基因频率和刚才分析的例1的方法相同;如果是性染色体上的基因,例如计算位于X 染色体上基因的频率,方法会不会有变化呢?
例2.某工厂,男女职工各500人,其中女性色盲基因携带者有10人,女性色盲有5人,男性色盲有10人,设色盲基因为b ,正常基因为B 。求色盲基因b 的频率? 解析:根据题意, 女职工中有正常人X B X B ,色盲基因携带者X B X b ,色盲X b X b 每个女性都可看做有2个基因。
男职工中有正常人X B Y ,色盲X b Y, 每个男性都可看做有1个基因。 所以b 基因有10+5×2+10=30个
B基因和b 基因一共有500×2+500=1500个
b 基因的频率= b基因个数/(B 基因个数+b基因个数)=30/1500=2%
当基因为伴X 染色体遗传时,要注意男性中的基因只有一个,这是一个易错点,要注意哦!
二、根据基因型频率基因频率
例1.某昆虫种群中,基因A 、a 分别决定翅色的绿色和褐色,测得基因型AA 、Aa 和aa 的基因型频率分别是30%、60%和10%。求A 和a 的基因频率? 解析:AA 个体100%含A 基因,Aa 个体有50%是A 基因,所以 A 的基因频率=30%+60%×1/2=60% a 的基因频率=1-60%=40%
以后遇到这样已知基因型频率的题,求某基因频率=某基因纯合子基因型频率+杂合子基因型频率×1/2
例2.设色盲基因为b ,正常基因为B 。某工厂,男女职工中各种基因型个体数的比例为X B X B : XB X b :X b X b :X B Y :X b Y=35%:10%:5%:40%:10%。求色盲基因b 的频率?
解析:伴X 染色体遗传即使给出的的是基因型频率,也不能像常染色体那样计算,而应该拿百分比当具体个数去算。
B 基因的频率=(10%+5%×2+10%)/[(35%+10%+5%)×2+(40%+10%)]=2% 三、遗传平衡定律---哈代(迪)温伯格定律
本定律研究一个种群繁殖若干代以后,从亲代到若干代种群的基因频率不变,从子一代到若干代种群的的基因型频率不变。 条件:1. 种群非常大
2. 所有的雌雄个体都能自由交配并产生后代 3. 没有迁入和迁出 4. 没有自然选择的作用 5. 基因都不产生突变
设一对等位基因A 、a ,它们的基因频率分别为p 、q 。
根据这些公式我们可以在基因频率和基因型频率之间找到关系,进行相互的换算。接下来让我们将这一问题继续升华:设复等位基因I A 、I B 、i ,它们的基因频率分别为A 、B 、C 。
例1. 一种常染色体隐性遗传病,每一万人中有一人发病,一对不患病的夫妻生了一个患病的孩子,妻子离婚与一个不患病的男性再婚,问他们生育患病孩子的概率?
解析:设该病由a 基因控制,由题意可知aa=1/10000,
根据遗传平衡定律,a 基因的频率为1/100,A基因的频率为99/100. 人群中AA 基因型频率为(99/100)2,Aa 基因型频率为2×1/100×99/100.
这位妻子不患病一定含A 基因,又生过患病孩子也一定携带a 基因,所以她的基因型一定为Aa 。
她现在的丈夫不患病,也一定含A 基因,但AA 或Aa 都可能。 我们需要算出正常人中AA 和Aa 基因型的频率:
即AA/(AA+Aa)= (99/100)2/[(99/100)2+2×1/100×99/100]=99/101 Aa/(AA+Aa)=2/101
知道了夫妻基因型就可以计算生出患病孩子概率为2/101×1/4=1/202
例2. 一种常染色体显性遗传病,人群中发病概率为19%,则两个患者结婚生出正常孩子概率为?
解析:设该病由A 基因控制,由题意可知AA+Aa=19%,则aa=1-19%=81% 根据遗传平衡定律,a 基因的频率为9/10,A基因的频率为1/10. 人群中AA 基因型频率为(1/10)2,Aa 基因型频率为2×9/10×1/10. 夫妻均患病,二人基因型都有两种可能:AA 或Aa 。 我们需要算出患者中AA 和Aa 基因型的频率:
即AA/(AA+Aa)= (1/10)2/[(1/10)2+2×9/10×1/10]=1/19 Aa/(AA+Aa)=18/19
知道了夫妻基因型就可以计算生出正常孩子概率为18/19×18/19×1/4=81/361 例3.某个海岛上, 每1万人中有500名男子患红绿色盲则该岛上的人群中, 女性携带者的数量为每万人中有(设男女性别比为1:1)多少人?
解析:由X b Y= 500/5000=1/10,得X b =1/10 XB =1-1/10=9/10
那么,X B X b 的基因型频率为2×1/10×9/10=18%,这是在雌性中的概率。
由总共10000人, 男女比例为1:1, 得女性5000人, 所以女性携带者数目为5000×18%=900人.
例4.ABO 血型系统由3个等位基因I A 、I B 、和 i 来决定,通过调查一个由400个个体组成的某群体,A 型血180人,B 型血52人,AB 型血24人,O 型血144人,那么: (1) IA 、I B 、和 i这些等位基因的频率分别是多少? 解析:这样一个大群体可用遗传平衡定律来计算 由O 型血基因型频率 ii = i2 =144/400得i =3/5,
A 型血基因型频率180/400=IA I A +IA i =(I A )2+2×IA ×i ,把i =3/5代入得I A =3/10,那么I B =1-3/5-3/10=1/10
(2)若基因频率:I A =0.24,I B =0.06,i =0.70,
则A 型血、B 型血、AB 型血、O 型血的基因型频率分别是多少? 解析:根据所给基因频率可得
A 型血为:I A I A +IA i = (I A )2+2×IA ×i =(0.24)2+2×0.24×0.7 =39.36%, B 型为I B I B +IB i =(I B )2+2×IB ×i =(0.06)2+2×0.06×0.7=8.76% , AB 型血为I A I B =2×IA ×IB =2×0.24×0.06=2.88% , O 型血为 ii =(0.7)2 =49%
掌握这些公式和技巧,相信同学们可以突破基因频率计算这个难点了!