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1、基因频率相关计算第1页，共32页，编辑于2022年，星期六基因频率计算的相关公式：基因频率计算的相关公式：某基因频率某基因频率纯合子个体数纯合子个体数2+杂合子个体数杂合子个体数个体总数个体总数21.定义公式法：定义公式法：2.基因型比率法基因型比率法:某基因频率纯合子基因型比率某基因频率纯合子基因型比率+1/2杂合子基杂合子基 型比率型比率第2页，共32页，编辑于2022年，星期六基因频率的计算基因频率的计算（1 1）常染色体上基因频率的计算）常染色体上基因频率的计算【例【例1 1】（】（20092009上海高考）某小岛上原有果蝇上海高考）某小岛上原有果蝇2000020000只，其中基因型只
2、，其中基因型VVVV、VvVv、vvvv的果蝇分别占的果蝇分别占15%15%、55%55%和和30%30%。若此时从岛外入侵了。若此时从岛外入侵了20002000只基只基因型为因型为VVVV的果蝇，且所有果蝇均随机交配，则的果蝇，且所有果蝇均随机交配，则F F1 1中中V V的基因频率约是的基因频率约是A.43%B.48%C.52%D.57%A.43%B.48%C.52%D.57%第3页，共32页，编辑于2022年，星期六方法方法1（定义公式法）（定义公式法）根据题目根据题目VV个体数个体数2000015%+20005000Vv个体数个体数2000055%11000Vv个体数个体数200003
3、0%6000由此：由此：V基因频率（基因频率（50002+11000）220002 48%V基因频率基因频率52%因随机交配的群体中亲子代基因频率不因随机交配的群体中亲子代基因频率不变，所以，亲代中的基因频率与变，所以，亲代中的基因频率与F1相同相同第4页，共32页，编辑于2022年，星期六方法二：基因型频率法方法二：基因型频率法加入加入20002000只果蝇后，各基因型频率为：只果蝇后，各基因型频率为：V V频率频率VVVV基因型比率基因型比率+1/2Vv+1/2Vv基因型比率基因型比率23%23%+1/2 50%48%+1/2 50%48%又因随机交配的群体中亲子代基因频率不变，所以，又因
4、随机交配的群体中亲子代基因频率不变，所以，F F1 1中中V V的基因频率约是的基因频率约是48%48%。VVVV频率频率 VvVv频率频率 第5页，共32页，编辑于2022年，星期六【例【例2 2】（20112011徐州模拟）在一个种徐州模拟）在一个种群中随机抽出一定数量的个体，其中，群中随机抽出一定数量的个体，其中，基因型为基因型为AAAA的个体占的个体占1818，基因型为，基因型为AaAa的个体占的个体占78%78%，aaaa的个体占的个体占4%4%。基因。基因A A和和a a的频率分别是的频率分别是 A.18%A.18%、82%B.36%82%B.36%、64%64%C.57%C.57
5、%、43%D.92%43%D.92%、8%8%第6页，共32页，编辑于2022年，星期六方法一方法一:不妨设该种群为不妨设该种群为100个个体，则基因型为个个体，则基因型为AA、Aa和和aa的个体分别是的个体分别是18、78和和4个。就这对个。就这对等位基因来说，每个个体可以看做含有等位基因来说，每个个体可以看做含有2个基个基因。那么，这因。那么，这100个个体共有个个体共有200个基因，其个基因，其中，中，A基因有基因有218+78=114个，个，a基因有基因有24+78=86个。于是，在这个种群中，个。于是，在这个种群中，A基基因的基因频率为：因的基因频率为：114200=57%，a基因基
6、因的基因频率为：的基因频率为：86200=43%第7页，共32页，编辑于2022年，星期六方法二：方法二：AA、Aa、aa的频率分别为的频率分别为18%、78%和和4%。因此，。因此，A的频率的频率AA频率频率+1/2 Aa频率频率 18%+39%57%a的频率的频率 aa频率频率+1/2 Aa频率频率 4%+39%43%第8页，共32页，编辑于2022年，星期六设显性雌性纯合个体数为设显性雌性纯合个体数为m 隐性雌性纯合个体数为隐性雌性纯合个体数为n 显性雌性杂合个体数为显性雌性杂合个体数为k 显性雄性个体数为显性雄性个体数为x 隐性雄性个体数为隐性雄性个体数为y 则则某显性基因频率为某显性
7、基因频率为某隐性基因频率为某隐性基因频率为m2+k+x(m+n+k)2+x+yn2+k+y(m+n+k)2+x+y位于性染色体上位于性染色体上第9页，共32页，编辑于2022年，星期六【例【例3 3】（】（20112011镇江模拟）某工厂有男镇江模拟）某工厂有男女职工各女职工各200200人，对他们进行调查时发现，人，对他们进行调查时发现，女性色盲基因携带者为女性色盲基因携带者为1515人，患者为人，患者为5 5人，人，男性患者为男性患者为1111人，那么这个群体中色盲人，那么这个群体中色盲基因的频率为多少？基因的频率为多少？第10页，共32页，编辑于2022年，星期六假设色盲基因由假设色盲基
8、因由X X染色体上的基因染色体上的基因X Xb b控制，由于色控制，由于色盲基因及其等位基因只存在于盲基因及其等位基因只存在于X X染色体上，而染色体上，而Y Y染染色体上没有，因此该等位基因的总数色体上没有，因此该等位基因的总数X XB B+X+Xb b=2002+2001=600(=2002+2001=600(女性每人含两个基因，男女性每人含两个基因，男性每人含一个基因性每人含一个基因)，色盲基因的总数为，色盲基因的总数为X Xb b=151+52+111=36(=151+52+111=36(女性携带者、男性患者女性携带者、男性患者都有一个都有一个X Xb b，而女性患者含有两个，而女性患
9、者含有两个X Xb b)，因此色盲的，因此色盲的基基因频率因频率=100%=6%=100%=6%。第11页，共32页，编辑于2022年，星期六温伯格定律温伯格定律条件：（条件：（1）在一个很大的群体；（）在一个很大的群体；（2）随机婚配）随机婚配而非选择性婚配；（而非选择性婚配；（3）没有自然选择；（）没有自然选择；（4）没没有突变发生；（有突变发生；（5）没有大规模迁移）没有大规模迁移基因在常染色体上基因在常染色体上若若A基因频率为基因频率为p，a基因频率为基因频率为q，则，则p+q=1，(p+q)2=1AA基因型频率为基因型频率为p2Aa基因型频率为基因型频率为2pqaa基因型频率为基因型
10、频率为q2有关基因型频率的计算有关基因型频率的计算第12页，共32页，编辑于2022年，星期六（1 1）常染色体上基因型频率的计算）常染色体上基因型频率的计算（20112011邳州模拟）豚鼠的黑毛对白毛是显邳州模拟）豚鼠的黑毛对白毛是显性性,如果基因库中如果基因库中9090是显性基因是显性基因B B，1010是是隐性基因隐性基因b b，则种群中基因型，则种群中基因型BBBB、BbBb、bbbb的的频率分别是频率分别是()()A.81A.81、1818、1 1 B.45 B.45、4040、1515C.18C.18、8181、1 1 D.45 D.45、4545、1010第13页，共32页，编辑
11、于2022年，星期六【解析】选【解析】选A A。方法：据温伯格平衡公式方法：据温伯格平衡公式由于由于B B的频率为的频率为9090，b b的频率为的频率为1010，由哈代，由哈代温伯格平衡可知，种群中基因型温伯格平衡可知，种群中基因型BBBB的频率为：的频率为：90909090=81=81，BbBb的频率为：的频率为：2902901010=18=18，bbbb的频率为：的频率为：(10(10)2 2=1=1。第14页，共32页，编辑于2022年，星期六 2.2.在在某某一一种种群群中中，已已调调查查得得知知，隐隐性性性性状状者者（等等位位基基因因用用A A、a a表表示示）占占16%16%，那
12、那么么该该性性状状的的AAAA、AaAa基基因因型型个个体体出出现现的的频频率率分分别别为为（）A.0.36A.0.36、0.48 0.48 B.0.36B.0.36、0.24 0.24 C.0.16C.0.16、0.48 0.48 D.0.48D.0.48、0.360.36A第15页，共32页，编辑于2022年，星期六5果蝇的体色由常染色体上一对等位基因控制，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的个体，20%为bb的个体，群体随机交配，其子代中Bb的比例是()A25%B32%C50%D64%第18页，共32页，编辑于2022年，星期六【解析】由题干可计算
13、出B的基因频率为0.8，b的基因频率为0.2，所以子代中Bb的基因型频率20.80.20.32。【答案】B第19页，共32页，编辑于2022年，星期六例5 在一个随机交配的中等大小的种群中，经调查发现控制某性状的基因型只有两种：AA基因型的频率为40%，Aa基因型的频率为60%，aa基因型（致死型）的频率为0，那么随机交配繁殖一代后，AA基因型的个体占（）A49/91 B49/100 C11/20 D11/17A第20页，共32页，编辑于2022年，星期六 6.(2008年江苏卷)某植物种群中，AA个体占16%，aa个体占36%，该种群随机交配产生的后代中AA个体百分比、A基因频率和自交产生的
14、后代中AA个体百分比、A基因频率的变化依次为()A增大，不变；不变，不变 B不变，增大；增大，不变C不变，不变；增大，不变 D不变，不变；不变，增大【自主探究】C第21页，共32页，编辑于2022年，星期六【解析】由群体中AA个体占16%、aa个体占36%、Aa个体占48%，计算得种群中A的基因频率为40%、a的基因频率为60%。随机交配产生的后代中AA个体百分比、A基因频率都不发生变化。若为自交，则16%AA自交后代还是16%AA,48%Aa自交的后代中AA占48%1/412%、Aa占48%1/224%。故自交产生的后代中AA个体百分比为16%12%28%(大于16%)、A基因频率为28%1
15、/224%40%(不变)。第22页，共32页，编辑于2022年，星期六自交与自由交配(随机交配)：(1)自交是指基因型相同的个体交配，雌雄同株植物是指自花传粉。结果是杂合基因型频率降低，纯合基因型频率增大，在无选择条件下，基因频率不变。第23页，共32页，编辑于2022年，星期六(2)自由交配是指种群内不同基因型的个体间相互交配。在无选择的条件下，基因频率、基因型频率均保持不变，相关计算可按哈代温伯格定律进行。(3)只要种群的基因频率不变，即使基因型频率改变，种群也未发生进化。第24页，共32页，编辑于2022年，星期六已知已知人群人群中中Xb为为p,XB为为q，若男女数量相等，若男女数量相等
16、对于女性来说：位于对于女性来说：位于X染色体上的等位基因染色体上的等位基因的平衡情况是：的平衡情况是：XB+Xb=1 XbXb基因型频率基因型频率p2/2 XBXB基因型频率基因型频率=q2/2 XBXb=pq基因位于性染色体上（男女数量相等）基因位于性染色体上（男女数量相等）注意：对整个人类或一个较大地区来说适注意：对整个人类或一个较大地区来说适应，如果范围较小则不能用温伯格定律应，如果范围较小则不能用温伯格定律第25页，共32页，编辑于2022年，星期六对男性来说：对男性来说：Y染色体上无等位基因，其染色体上无等位基因，其基因型频率与基因频率相同，也和表现型基因型频率与基因频率相同，也和表
17、现型频率一样，即频率一样，即 p(XBY)+q(XbY)=1第26页，共32页，编辑于2022年，星期六如果某性状由位于如果某性状由位于x染色体基因控制，染色体基因控制，由于由于Y染色体上没有相应的等位基因，染色体上没有相应的等位基因，则其不论是显性或隐性基因其性状都表现。则其不论是显性或隐性基因其性状都表现。因此有如下规律：因此有如下规律：在男性群体中，某基因的基因频率：在男性群体中，某基因的基因频率：基因型频率基因型频率=表现型频率表现型频率=女性群体中的女性群体中的基因频率基因频率=整个群体中基因频率整个群体中基因频率 特别提醒特别提醒第27页，共32页，编辑于2022年，星期六对某校学
18、生进行色盲遗传病调查研究后对某校学生进行色盲遗传病调查研究后发现：发现：780名女生中有患者名女生中有患者23人，携带人，携带着着52人，人，820名男生中有患者名男生中有患者65人，那人，那么该群体中色盲基因的概率是么该群体中色盲基因的概率是 不适应于温伯格定律不适应于温伯格定律（232+52+65）/7802+820 =163/2380 =0.68第28页，共32页，编辑于2022年，星期六假如某种遗传病是由位于假如某种遗传病是由位于X染色体上的染色体上的显显性性基因控制，已知该病在男性中的发病率为基因控制，已知该病在男性中的发病率为7，那么在女性中的发病率为，那么在女性中的发病率为()A
19、.14 B.7 C.13.51 D.25 由题意知该病在男性中的表现型频率为由题意知该病在男性中的表现型频率为7，则其基因型频率也为则其基因型频率也为7，在女性中的基因频率也，在女性中的基因频率也为为7。在女性中正常率为。在女性中正常率为(1-7)2。所以在女性中的发病率为所以在女性中的发病率为1-(1-7)2=13.51。第29页，共32页，编辑于2022年，星期六人的色盲是人的色盲是X染色体上的隐性遗传病。染色体上的隐性遗传病。在人类群体中，男性中患色盲的概率在人类群体中，男性中患色盲的概率大约为大约为8%，那么，在人类中色盲基因，那么，在人类中色盲基因的概率以及在女性中色盲的患病率各的概
20、率以及在女性中色盲的患病率各是多少？是多少？已知人群中男性色盲概率为已知人群中男性色盲概率为8%，也即色盲，也即色盲基因基因(Xb)的基因频率就应该是的基因频率就应该是q(Xb)=0.08,所以所以p(XB)=0.92.这样，在女性中色盲的发这样，在女性中色盲的发病率应该为病率应该为q2(XbXb)=（0.08)2=0.0064 第30页，共32页，编辑于2022年，星期六 若在果蝇种群中，若在果蝇种群中，X XB B的基因频率为的基因频率为80%80%，X Xb b的基因频率为的基因频率为20%20%，雌雄果蝇数相，雌雄果蝇数相等，理论上，等，理论上，X Xb bX Xb b、X Xb bY Y的基因型频率依次的基因型频率依次为（为（）A.1%2%B.8%8%A.1%2%B.8%8%C.2%10%D.2%8%C.2%10%D.2%8%第31页，共32页，编辑于2022年，星期六【解析】选【解析】选C C。方法：基因型频率法方法：基因型频率法X Xb b基因频率基因频率p20%p20%则在则在群体群体（雌雄果蝇相等）中有：（雌雄果蝇相等）中有：X Xb bX Xb b基因型频率基因型频率pp2 2/220%20%/22%/220%20%/22%X Xb bY Y基因型频率基因型频率p/220%/210%p/220%/210%第32页，共32页，编辑于2022年，星期六