基因频率的计算方法.

基因频率的计算方法. 基因频率的计算方法 贵州省普定县一中 刘永红 邮编 562100 基因频率是指在一个种群基因库中，某个基因占全部等位基因数的比率。对于一个种群来说，理想状态下种群基因频率在世代相传中保持稳定，而在自然条件下却受基因突变、基因重组、自然选择等多种因素的影响，种群基因频率处于不断变化之中，导致种群基因库的变迁，所以说，生物进化实质上就是种群基因频率发生变化的过程。为了加强对基因频率的理解，现将基因频率的计算方法归纳如下: 方法一:理想状态下的种群——利用哈代-温伯格定律计算 若种群大、种群中个体间的交配是随机的、没有突变发生、没有新基因加入、没有自然选择，则该种群是理想状态下的种群，处于遗传平衡状态，遵循“哈代??温伯格平衡定律”。 如一个基因型为Aa的大群体，A基因的频率为p，a基因的频率为q，显性基因A的基因频率与隐性基因a的基因频率之和即p+q=1，则 2222 2 有(p+q)= p+2pq+q=1，p=AA%,2pq =Aa%, q=aa%(AA%为AA的基因型频率，Aa%为Aa的基因型频率，aa%为aa的基因型频率。) 例: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1/10000，请问在人群中该苯丙酮尿症隐性致病基因(a)的基因频率以及携带此隐性基因的携带者(Aa)基因型频率分别是 ( ) 1 A(1% 和0(99% B(1% 和1(98% C(1% 和3(96% D(1% 和0(198% 解析:苯丙酮尿症是一种常染色体隐性遗传病。由于该病则发病基因型为aa,即aa=0(0001，a=0(01，A= 1-a=1-0(01=0(99，携带者基因型为Aa的频率 = 2×0(01×0(99=0(0198。:B 方法二:自然条件下的种群基因频率的计算 1、基因位于常染色体上的基因频率的计算 某基因的数目 基因频率= —————————×100, 该基因的等位基因的总数 =纯合子基因型频率+1/2杂合子基因型频率 例:从种群中随机抽出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。那么A和a的基因频率是多少? 解:先求出该种群等位基因的总数和A或a的个数。100个个体共有200个基因;其中，A基因有2×30+60=120个，a基因有2×10+60=80个。AA、Aa和aa的基因型频率分别是30%、60%和10%，由基本公式计算得: A基因的基因频率为: 2×AA，Aa A%= —————×100% = 60% 2(AA，Aa，aa) 2 =30/100×100% +1/2×60/100×100% = 60% a基因的基因频率为: 2×aa，Aa a%=————————×100%= 40% 2(AA，Aa，aa) =10/100×100% +1/2×60/100×100% = 40% 变式1:已知人眼的褐色(A)对蓝色(a)是显性，属常染色体上基因控制的遗传。在一个30000人的人群中，蓝眼的有3600人，褐眼的有26400人，其中纯合子有12000人，那么，这一人群中A和a基因的基因频率分别为( ) A(58%和42% B(36%和64% C(50%和50% D(82%和18% 解:先求出该种群基因型为AA、Aa、aa的个体数。aa的个体数为3600人，AA的个体数为8400(12000-3600)人，Aa的个体数为18000(26400-8400)人。依据公式A基因频率为58%，a基因频率为42%,答案为A。 变式2:在一个种群中随机抽出一定数量的个体，其中，基因型为BB的个体占40%，基因型为Bb的个体占50%，基因型为bb的个体占10%，则基因B和b的频率分别是( ) A( 90%，10% B( 65%，35% C( 50%，50% D(35%，65% 3 解:依据公式基因B的频率为:BB%+1/2Bb%=40%+1/2×50%= 65%,基因b的频率为:bb%+1/2Bb%=10%+1/2×50%=35%,答案为B。 2、基因位于X或Y染色体上的基因频率的计算 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方法相同;而位于X、Y非同源区段上的基因，伴X染色体遗传的，在Y染色体上没有该基因及其等位基因，同理伴Y染色体遗传的，在X染色体上也没有其对等的基因。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。 X染色体基因频率的计算公式: 某基因频率=(2×该基因雌性纯合子个数+雌性杂合子个数+雄性含该基因个数)/(2×雌性个体总数+雄性个体数) AA 例题:从某个种群中随机抽出100个个体，测知基因型为XX、AaaaAaAXX、XX和XY、XY的个体分别是44、5、1和43、7。求X和aX的基因频率。 Aa 就X和X而言，每个雌性个体含有2个基因，每个雄性个体含有1个基因(Y染色体上没有其等位基因)。那么，这100个个体共有150个基因，其中雌性个体的基因有2×(44+5+1)=100 A个，雄性个体的基因有43+7=50个。而X基因有44×2+5+43=136 a个，基因X有5+1×2+7=14个。于是，根据X染色体基因频率的基本式计算求得: 4 A X的基因频率为:136?150?90(7% a X的基因频率为:14?150?9(3% 总之，掌握基因频率计算的条件和方法，就能准确地计算出正确的答案。 5 中横卧着整个过去的灵魂——卡莱尔 人的影响短暂而微弱，书的影响则广泛而深远——普希金 人离开了书，如同离开空气一样不能生活——科洛廖夫 书不仅是生活，而且是现在、过去和未来文化生活的源泉 ——库法耶夫 书籍把我们引入最美好的社会，使我们认识各个时代的伟大智者———史美尔斯 书籍便是这种改造灵魂的工具。人类所需要的，是富有启发性的养料。而阅读，则正是这种养料———雨果