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2012高考生物 解题技巧 专题六基因频率的计算复习教案基因频率是指某群体中,某一等位基因在该位点上可能出现的基因总数中所占的比率。在高中生物中,基因频率的计算在遗传中也经常用到,对基因频率的计算有很多种类型,不同的类型要采用不同的方法计算。关于基因频率的计算有下面几种类型。一、已知基因型(或表现型)的个体数,求基因频率某基因(如A基因)频率=某基因(A)的数目/等位基因的总数(如A+a)即;A=A的总数/(A的总数+a的总数)= A的总数/(总个体数2),a=1-A。这是基因频率的定义公式,具体过程见课本内容。例1.在一个种群中,AA的个体有30个,Aa有60个,aa有10个,求A、a的基因频率。【解析】该种群中一共有100个个体,共含有200个基因,A的总数有302601=12012高考生物 解题技巧 专题六基因频率的计算复习教案20,A的频率为120/200=60%。由于在一个种群中基因频率有A+a=100%,所以a=1-60%=40%。【参考答案】A的基因频率为60%,a的基因频率为40%二、已知基因型频率,求基因频率基因型频率是指在一个进行有性生殖的群体中,不同基因型所占的比例。某基因频率=包含特定基因的纯合体频率+杂合体频率1/2即:A的频率=AA基因型频率+Aa基因型频率1/2例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% 【解析】根据题意,基因型为Bb的个体占1-40%-10%=50%。基因B的频率=基因型BB的频率+1/2基因型Bb的频率=40%+1/250%=65%。同理,基因b的频率=35%。【参考答案】B 三、已知基因频率,求基因型频率假设在一个随机交配的群体里,在没有迁移、突变和选择的条件下,世代相传不发生变化,计算基因频率时,就可以采用遗传平衡定律计算。即:设A的基因频率=p,a的基因频率=q,则群体中各基因型频率为:AA=p2,Aa=2pq,aa=q2。(p+q)=p+2pq+q=1。注意:种群自由交配时才可用该公式,如是自交,则不能用该公式。一般地,求基因频率时,若已知各基因型频率(随机抽出的一个样本),则只能用“规律二”计算,不能用“规律三”反过来,开平方。开平方求基因频率只适用于理想种群(或题目中只给一个基因型频率)。例3. 如果在以下种群中,基因型AA的比例占25%,基因型Aa的比例为50%,基因型aa比例占25%,已知基因型aa的个体失去求偶和繁殖的能力,则基因A和a的频率各是多少?随机交配产生的子一代中,基因型aa的个体所占的比例为多少?例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】因为BB=80%,bb=20%,所以B=BB+1/2Bb=80%+0=80%,b=1B=180%=20%。则子代中Bb的比例=2pq=280%20%=32%。【参考答案】B例5.囊性纤维变性是一种常染色体遗传病。在欧洲人群中每2500个人就有一人患此病。如果一对健康的夫妇有一个患病的儿子,此后该女又与另一健康男子再婚,则再婚后他们生一个患此病孩子的概率是 A. 1% B. 0.04% C. 3.9% D. 2% 【解析】由于一对健康夫妇生了一个患病的儿子,所以该遗传病为隐性遗传病,设显性基因为A,隐性基因为a,所以这对夫妇的基因型都为Aa。把人群看成一个平衡群体,则有aa占1/2500 ,所以隐性基因a的频率q=1/50,显性基因A的频率为p=49/50, 那么群体中,AA基因型的频率为p2 ,Aa基因型的频率为2pq,正常人群中杂合子Aa所占的比例为=Aa/(AAAa)=2pq/(p22pq)=2/51 ,即健康人中杂合子所占的比例为2/51,该女子与正常男性婚配后生出患病孩子的几率为1/42/51=1/1021% 。 【参考答案】A 注意:以上三个规律适用于常染色体上的基因。四、位于X染色体上的基因频率和基因型频率1. 已知基因型的人数或频率,求基因频率同样适用于“规律一”,因为这是基因频率的定义公式。但一定要注意: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相同;而位于X、Y非同源区段上的基因,伴X染色体遗传,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,在X染色体上也没有其对应的基因。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。即:只位于X染色体上的某基因(Xb)频率= Xb总数/X染色体上基因(B和b)总数=(2该基因雌性纯合体个数雌性杂合体个数雄性含该基因个数)/(2雌性个体总数雄性个体数)。例6. 某工厂有男女职工各200名,调查发现,女性色盲基因的携带者为15人,患者5人,男性患者11人。那么这个群体中色盲基因的频率是A. 4.5% B. 6% C. 9% D. 7.8% 【解析】解本题的关键是先求得色盲基因的总数。因为女性的性染色体组成为XX,男性为XY,假设色盲基因为b,其等位基因只位于X染色体上,所以色盲基因b共有151+52+111=36个,色盲基因b及其等位基因共有2002+2001=600个。因此,色盲基因b的频率=36/600100%=6% 。【参考答案】B 例7.对欧洲某学校的学生进行遗传调查时发现,血友病患者占07%(男女=21);血友病携带者占5%,那么,这个群体的Xh的频率是A297%B07%396%D32%【解析】这里首先要明确2:1为患者中男女的比例,人群中男女比例为1:1。假设总人数为3000人。则男患者为300007%2/314,女患者为300007%1/37,携带者为30005%150,则Xh的频率(1472150)/(150021500)396%。 【参考答案】C2.伴X遗传,在整个群体中、雄性群体中、雌性群体中XB的频率均为p,Xb的频率均为q。即:雄性中XB基因频率=雌性中XB基因频率=整个群体中XB基因频率=p;雄性中Xb基因频率=雌性中Xb基因频率=整个群体中Xb基因频率=q。3. 伴X遗传,在整个群体中、雄性群体中、雌性群体中的各基因型频率如下表:XBXBXBXbXbXbXBYXbY在整个群体中1/2p2pq1/2q21/2p1/2q在雄性群体中pq在雌性群体中p22pqq2例8. 据调查,某小学的学生中,基因型为XBXB的比例为42.32%,XBXb为7.36%,XbXb为0.32%,XBY为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】方法一,可以用“规律四、1”类似于例6、例7的方法计算。方法二,根据上述规律,该地区XB的基因频率=该地区女性人群中XB的基因频率=42.32%2+1/2(27.36%)=92%,同理,该地区Xb的基因频率=该地区男性人群中Xb的基因频率=4%2=8%。【参考答案】D例9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A1% 2% B8% 8% C 2% 10% D2% 8%【解析】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,则群体中XbXb的基因型频率为4%122%。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,则群体中XbY的频率为20%1210%。或者直接根据“规律四、3”得出结果。【参考答案】C例10.人类的红绿色盲是一种X染色体连锁隐性遗传病,据统计,我国男性中红绿色盲的发病率为7%,从理论上推断,女性中红绿色盲的发病率为A3.5% B1.75% C0.49% D0.25%【解析】根据上述规律,男性红绿色盲的发病率=Xb的基因频率=7%,女性中红绿色盲发病率=(7%)2=0.49%。【参考答案】C五、复等位基因的基因频率和基因型频率的计算对于ABO血型中涉及的复等位基因,已知一个群体中某血型的人数,求其它血型的人数时,则可以应用规律:所有基因频率之和应等于1,所有基因型频率的和等于1,即:设各基因频率IA=p,IB=q,i=r,则(p+q+r)=p+q+r+2pq+2pr+2qr=1。A型血(IAIA、IAi)的基因型频率= p+2pr ,B型血(IBIB、IBi)的基因型频率= q+2qr ,AB型血(IAIB)的基因型频率=2pq ,O型血(ii)的基因型频率= r。例11.人的ABO血型决定于3个复等位基因IA、IB、i。通过抽样调查发现血型频率:A型=0.45,B型=0.13,AB型=0.06,O型=0.36。试计算IA、IB、i这3个等复位基因的频率。例12ABO血型系统由3个复等位基因IA、IB、i决定,通过调查一个由400人组成的群体,发现180人为A型血,144人为O型血,从理论上推测,该人群中血型为B型的人应有A.24人 B.36人 C.52人 D.76人【解析】 O型血的有144人,总人数有400人,则r=144/400,得r=6/10。180人为A型血,则有p+2pr=180/400,把r=6/10代入其中,可以知道p=3/10。由于p+q+r=1,可以知道q=1-p-r=1/10,而B型血的基因型频率= q+2qr=13%,则B型血的人数应为13%400=52人。【参考答案】C 总之,尽管基因频率的计算类型复杂多样,其思维方法又迥然各异,但是我们只要把握住基因频率计算的条件和方法规律,弄清原委并灵活运用,就能准确地计算出正确的答案。 - 5 -用心 爱心 专心
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