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1、1.种群、基因库、基因频率的概念(1)生活在一定区域的同种生物的全部个体构成一个种群(2)举例:(3)特点:种群中的个体并不是机械地集合在一起,而是彼此可以交配,并通过繁殖将各自的基因传给后代。种群在繁衍过程中,个体有新老交替,基因却代代相传。(4)基因库:一个种群中全部个体所含有的全部基因,构成这个种群的基因库。(5)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。2.基因频率、基因型频率的相关计算(1)已知种群的各种基因型的个体数,计算基因频率(按基因频率的定义算)【变式】1.已知人的褐眼(A)对蓝眼(a)是显性。在一个有30 000人的群体中,蓝眼的有3 600人,褐眼的有
2、26 400人(其中纯合子12 000人)。那么在这个人群中A、a的基因频率各是多少?基因频率:是指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=A 100%a 100%(A、a为基因,AA、Aa、aa为三种基因型个体数)【例如】从某种群中随机抽取100个个体,测知基因型为AA、Aa、aa的个体分别为30、60、10个。那么A、a基因的频率分别为多少?提示:A基因的频率为 a基因的频率为(2)已知基因型频率求基因频率(计算常染色体的时候)计算公式:一个等位基因的频率该等位基因纯合子的频率1/2杂合子的频率 AAA1/2Aaaaa1/2Aa基因型频率:是某种特定基因型的个体占群体内全
3、部个体的比例。基因型频率=【例题】设N个个体的种群,AA、Aa、aa的个体数分别n1、n2、n3,A、a的基因频率分别用PA、Pa表示,AA、Aa、aa基因型频率分别用PAA、PAa、Paa表示,则:PA=(2n1+n2)/2N=n1/N+1/2n2/N=PAA+1/2PAa;Pa=(2n3+n2)/2N=n3/N+1/2n2/N=Paa+1/2PAa由以上公式可得出下列结论:在种群中一对等位基因的频率之和等于1,基因型频率之和也等于1;一个等位基因的频率=该等位基因纯合子的频率+12杂合子的频率。【变式】在一个种群中随机抽取一定数量的个体,其中基因型为AA的个体占14%,基因型为Aa的个体占
4、76%。求基因A和a的频率分别是多少?(3)X染色体上基因的基因频率的计算(按基因频率的定义来算。)Xb Xb/(XB Xb)XB XB/(XB Xb)不涉及Y染色体,XBXb1【例题】某小学中,关于红绿色盲基因型的比例为XBXBXBXbXbXbXBYXbY44%5%1%43%7%,则Xb的基因频率约为()A.10.5%B.5%C.14%D.9.3%【变式】某社区全部人口刚好男女各400人,居委会进行红绿色盲普查,发现女性中有10人患色盲,12名未生育女性是红绿色盲基因携带者,18名色觉正常妇女的儿子患色盲,男性中共有22人不能区分红色和绿色。那么,这个群体中红绿色盲的基因频率约为()A.7.
5、5%B.6%C.5.6%D.8.1%D D(4)已知一个种群的)已知一个种群的A、a的基因频率,求的基因频率,求AA、Aa、aa的基因型频率?(没有其它的的基因型频率?(没有其它的条件)条件)【例题】一个果蝇种群中,控制灰身的A=40%,黑身的a=60%。求AA、Aa、aa的基因型频率?答案是:答案是:?无法计算(5)运用哈代一温伯格平衡(又叫遗传平衡定律),由基因频)运用哈代一温伯格平衡(又叫遗传平衡定律),由基因频率计算基因型频率率计算基因型频率【适用条件适用条件】在一个有性生殖的自然种群中,在符合以下5个条件的情况下,各等位基因的频率和基因型频率在一代代的遗传中是稳定不变的,或者说是保持
6、着基因平衡的。这5个条件是:种群足够大;种群中个体间的交配是随机的;没有突变的发生;没有新基因的加入;没有自然选择。【内容内容】在一个有性生殖的自然种群中,当等位基因只有一对(Aa)时,设p代表A基因的频率,q代表a基因的频率,则:(p+q)2=p2+2pq+q2=l。其中p2是AA(纯合子)基因型的频率,2pq是Aa(杂合子)基因型的频率,q2是aa(纯合子)基因型频率。【例题例题】:一种蛾中控制浅颜色的等位基因是隐性的,控制深颜色的等位基因是显性的。假设有640只浅色的蛾和369只深色的蛾,群体符合哈代一温伯格平衡,那么杂合子蛾的基因型频率为多少?析析:设显性基因频率为p,隐性基因频率为q
7、,根据(p+q)2=p2+2pq+q2=1,已知q2=640(640+369)=0.63 因此,q=0.8又因为p+q=1,所以p=l q=1 0.8=0.2,根据哈代一温伯格平衡,杂合子蛾在群体中应为:2pq=20.80.2=0.32,因此,杂合子蛾的基因型频率为0.32。【例题】在人群中白化病(常隐形遗传病)的发病率为36%,群体符合哈代一温伯格平衡,某正常女性的父母均正常,但她有一个患白化病的妹妹,若此女和人群中的一个正常人婚配,则她们所生孩子患白化病的概率是多少?答案:【变式】在人群中并指(常显形遗传病)的发病率为36%,群体符合哈代一温伯格平衡,某正常女性的父母均患病,但她有一个患并
8、指的妹妹,若此女的妹妹和人群中的一个并指患者婚配,则她们所生孩子患并指的概率是多少?答案:?1/823/27(6)由亲代计算下一代的基因频率和基因型频率)由亲代计算下一代的基因频率和基因型频率首先由所给的数据,计算出亲代的基因频率和基因型频率;再看是自交还是随机交配(自由交配)得到下一代。若为自交,则按我们前面所讲带系数的的基因型自交的算法算;若为随机交配,则先求亲代产生配子的比例(即基因频率),再通过棋盘法求下一代的基因型频率。【例题】(2010高考)某自花传粉植物种群中,亲代中AA基因型个体占30%,aa基因型个体占20%,则亲代A的基因频率和F1中AA的基因型频率分别是()A55%和32
9、.5%B55%和42.5%C45%和42.5%D45%和32.5%【例题】课本115页思考与讨论。【解析】由题干信息可推知亲代中Aa基因型个体占的比例为130%20%50%,则亲代A的基因频率为30%AA50%Aa1/255%;基因型为AA的个体自交后代全部为AA,基因型为Aa的个体自交后代中有1/4为AA,所以F1中AA的基因型频率为30%AA150%Aa1/442.5%。【变式1】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
10、不变,不变;增大,不变D不变,不变;不变,增大【变式2】某小岛上原有果蝇20 000只,其中基因型VV、Vv和vv的果蝇分别占15%、55%和30%。若此时从岛外入侵了2 000只基因型为VV的果蝇,且所有果蝇均随机交配,则F1中V的基因频率约是()A43%B48%C52%D57%课后练习:课后练习:1在调查某小麦种群时发现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交配,据统计其基因型频率TT为20%,Tt为60%,tt为20%,后来该小麦种群突然大面积感染锈病,致使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之后基因T的频率分别是多少()A50%和50%B50%和62.5%C62.5%和50%D50%和100%2.如果大熊猫种群无限大,群体内的个体随机交配,没有突变发生,没有任何形式的选择压力,那么群体中的各种基因型的比例每代保持不变。对某地一个种群随机抽样调查,测知该种群中有基因型AA、Aa、aa的个体若干只,由此可以计算出A和a的基因频率,而根据A和a的基因频率,可以推测出这个种群中Aa的频率(N)大约是()A.0N100%B.0N50%C.0N50%