基因频率计算规律总结

基因频率计算规律总结
例2:⼈的红绿⾊盲是X染⾊体上的隐性遗传病。在⼈类体中,男性中患⾊盲的概率约为8%,那么,在⼈类红绿⾊盲基因的频率以及在⼥性中⾊盲的患病率、携带者的频率各是多少
※【分析过程】假设⾊盲基因X b的频率=q,正常基因X B的频率=p。已知⼈中男性⾊盲概率为8%,由于男性个体Y染⾊体上⽆该等位基因,X b的基因频率与X b Y的频率相同,故X b的频率=8%,X B的频率=9 2%。因为男性中的X染⾊体均来⾃于⼥性,所以,在⼥性体中X b的频率也为8%,X B的频率也为92%。由于在男性中、⼥性中X B、X b的基因频率均相同,故在整个⼈中X b也为8%,X B的频率也为92%。在⼥性体中,基因型的平衡情况是:p2(X B X B)+2pq(X B X b)+q2(X b X b)=1。因此,在⼥性中⾊盲的患病率应为:q 2=8%×8%=,携带者的概率应为:2pq=2×92%×8%=
※【答案】在⼈类中红绿⾊盲基因的频率是,在⼥性中红绿⾊盲的患病率是,携带者的频率是。
例3:让红果番茄与红果番茄杂交,F1中有红果番茄,也有黄果番茄。(基因⽤R和r表⽰)试问:(1)F1中红果番茄与黄果番茄的显隐性关系是什么
(2)F1中红果番茄和黄果番茄的⽐例是多少
(3)在F1红果番茄中杂合⼦占多少纯合⼦占多少
(4)如果让F1中的每⼀株红果番茄⾃交,在F2中各种基因型的⽐例分别是多少其中红果番茄与黄果番茄的⽐例是多少
(5)如果让F1中的红果番茄种植后随机交配,在F2中各种基因型的⽐例分别是多少其中红果番茄和黄果番茄的⽐例是多少
※【分析过程】由题意可以简单地将(1)-(4)的结果分析如下:
(1)红果为显性性状,黄果为隐性性状;
(2)F1中红果番茄和黄果番茄的⽐例是3:1;
(3)在F1红果番茄中杂合⼦占2/3,纯合⼦占1/3;
(4)如果让F1中的每⼀株红果番茄⾃交,在F2中各种基因型的⽐例分别是:
RR:Rr:rr=3:2:1,其中红果番茄与黄果番茄的⽐例是5:1;
(5)对于“如果让F1中的红果番茄种植后随机交配,然后再确定F2中各种基因型的⽐例以及其中红果番茄和黄果番茄的⽐例是多少”的问题,如果按照常规分析⽅法,需要分析四种交配⽅式,即:
①RR作为雄蕊分别为RR与Rr的雌蕊提供花粉;
②Rr作为雄蕊分别为RR与Rr的雌蕊提供花粉。
分别将以上四种组合⽅式的结果计算出来后,再求其之和即为本题最终答案。很显然,此⽅法⽐较繁琐,不⼩⼼还可能会出错。如果采⽤遗传平衡定律来求解,则要简便得多。
本题的要求是“让F1中的红果番茄种植后随机交配”,所以其下⼀代的基因频率及其基因型频率的计算符合“遗传平衡定律”的使⽤范围,所以可以应⽤“遗传平衡定律”来求解。
解答的过程如下:
由(3)中可知,F1红果番茄的基因型频率分别为:RR=1/3,Rr=2/3
由此可以推出R与r的基因频率分别为:R=p=2/3,r=q=1/3
由“遗传平衡定律”得F2的各种基因型分别为:
RR=p2=4/9,Rr=2pq=4/9,rr=q2=1/9
其⽐例分别为:RR:Rr:rr=4/9:4/9:1/9=4:4:1
在此基础上可以求出F2中红果番茄和黄果番茄的⽐例为:
红果:黄果=(4/9+4/9):1/9=8:1
当然,哈代——温伯格平衡定律并不能解决所有遗传概率的计算问题,如果不能满⾜给定的五个
条件或是在相关的交配组合中不能确保某基因频率的固定数值,则不能⽣搬硬套,否则将会带来
分析上的错误以及解题上的困难。
原⽂地址:作者:
对欧洲某学校的学⽣进⾏遗传调查时发现,⾎友病患者占%(男∶⼥=2∶1);⾎友病携带者占5%,那么,这个种的Xh的频率是( )
% % C% %
『解析』分析各基因型的频率如下(男⼥性别⽐例为1∶1):
男:%/3XHY(50%%/3)
⼥:XHXh(携带者)5%%/3XHXH(50%-5%%/3)
由以上数据,Xh基因的总数是%/3+5%+%/3
因此,Xh的基因频率=%/3+5%+%/3)/150%=%。
上题,命题者可谓煞费苦⼼,障碍丛丛,难度很⾼;⽽命题者都根据“基因频率的概念”作了“完美的解答”。正是命题⼈的『根据“基因频率的概念”所作的“完美的解答”』蒙蔽了众多善良的⼈。然⽽,却也暴露了命题者知识的缺陷。
【我的见解】:
⒈上题数据都为“编造”⽽⾮真实调查,所“编造”数据只是为其“命题⽴意”服务的,缺乏可信度。居然还以“⾎友病”作题引,试问⼥性患者能存活多久关键的是其编造的“样本”不符合《体遗传学》所定义“⾃然体”和“取样规范”。
⒉涉及性染⾊体基因时,当然要考虑“性染⾊体异型的体”的特殊性。以“XY型的动物”讨论:后代中雄的基因频率总是与上代雌性基因频率相同;雌性的基因频率总等于上代雌、雄性基因频率的平均数。所以,简单的以“其染⾊体上某基因的数⽬/该位点基因的基因总数”其“运算结果”不能预测“不平衡体”之直接后代的各“基因型频率”。故,必须分雌、雄两类分别计算。
⒊当然,以“其染⾊体上某基因的数⽬/该位点基因的基因总数”的“运算结果”为⼀个“发展的体”达到“
平衡态”之“平衡频率”。但由于命题中的“样本体”的不规范,其“运算结果”也就失去意义。
⒋综上所述,命题⼈的“聪明才智”在“逼”着解题者与他⼀起去犯⼀个“似乎正确”的科学性错误!
那么【应该如何计算涉及“性染⾊体基因”的“基因频率”和“基因型频率”呢】
(各位可查阅系统的“体遗传学”资料(如⼤学教材),切勿轻信⼩报刊。——欢迎⼤家参加讨论)
[相关理论知识]
【基本概念】:
基因型频率(genotypicfrequency)指体中某特定基因型个体的数⽬占个体总数⽬的⽐率。
等位基因频率(allelicfrequency)是指体中某⼀基因占其同⼀位点全部基因的⽐率,也称为基因频率(genefrequency)。
【关于基因频率的计算】(以⼆倍体⽣物为分析对象):
1.基本计算式:
基因频率=其染⾊体上某基因的数⽬/该位点基因的基因总数
2.基因型频率与基因频率的性质:
⑴同⼀位点的各基因频率之和等于1即p+q=1
⑵体中同⼀性状的各种基因型频率之和等于1即:D+H+R=1
例:⼈的ABO⾎型决定于三个复等位基因:IA、IB和i。据调查,中国⼈(昆明)中,IA 基因的频率为,IB基因频率为,i基因的频率为,三者之和为++=1。
【基因频率与基因型频率的关系】:等离子体所
⑴基因位于常染⾊体上
设有⼀对基因A、a,他们的基因频率分别为p、q,可组成三种基因型AA、Aa、aa,基因型频率分别为D、H、R,个体总数为N,AA个体数为n1,Aa个体数为n2,aa个体数为n3。那么:
D=n1/N、H=n2/N、R=n3/N;
p(A)=(2*n1+n2)/2N=D+H/2;q(a)=(2*n3+n2)/2N=R+H/2
即,⼀个基因的频率等于该基因纯合体的频率加上⼀半杂合体的频率。
(注)平衡时:D=p^2、H=2pq、R=q^2
⑵基因位于性染⾊体上:
由于性染⾊体具有性别差异,在XY型的动物中:雌性(♀)为XX,雄性(♂)为XY;在ZW 型的动物中,雌性(♀)为ZW,雄性(♂)为ZZ。所以,把雌雄看做两个体分别计算。
①对性染⾊体同型体(XX,ZZ)
与常染⾊体上基因频率和基因型频率的关系相同。即:p=D+H/2;q=R+H/2
②性染⾊体异型的体(XY,ZW)
由于基因的数量和基因型的数量相等,因此基因频率等于基因型频率:即:P=D;q=R
↑只要是孟德尔体,这种关系在任何体(平衡或不平衡)都是适⽤的。↑
(注)平衡时,XX(或ZZ)体:D=p^2、H=2pq、R=q^2;
XY(或ZW)体:D=p、R=q
【特别提醒:请注意在X-Y和Z-W上往往不存在对应位点这⼀特殊性。】不少中学教师只是理解基本计算⽽忽略了性染⾊体的特殊性,采⽤雌雄两类混合计算,这样得到的计算结果是错误的,并且不能⽤来预测发展的种(不平衡种)直接后代的基因型频率趋势。
谨说明:
我所批评的“另类计算⽅法”是那种不管“平衡/不平衡”、“常染⾊体/性
染⾊体”,都在套⽤“基因频率=其染⾊体上某基因的数⽬/该位点基因的基因总
数”的“⽅法”——“雌雄混合计算”。
应该注意的是:
⑴“由于性染⾊体具有性别差异,在XY型的动物中:雌性(♀)为XX,雄性(♂)为XY;在ZW型的动物中,雌性(♀)为ZW,雄性(♂)为ZZ。所以,把雌雄看做两个体分别计算。”
⑵平衡时,“雄性体基因频率=雌性体基因频率”且=“平衡频率”
⑶平衡是⼀种特殊状态,不适于解释⾮平衡状态。
原⽂地址:作者:
反物质世界关于基因频率的计算是⽣物计算题中的⼀个难点,⼀般有三种⽅法:
1.概念求解法:利⽤种中⼀对等位基因组成的各基因型个体数求解
种中某基因频率=种中该基因总数/种中该对等位基因总数×100%
种中某基因型频率=该基因型个体数/该种的个体数×100%
地窖囚禁少女
2.利⽤基因型频率求解基因频率
种中某基因频率=该基因控制的性状纯合体频率+1/2×杂合体频率
3.利⽤遗传平衡定律求解基因频率和基因型频率
遗传平衡定律:⼀个体在符合⼀定条件的情况下,体中各个体的⽐例可从⼀代到另⼀代维持不变。
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气浮遗传平衡定律是由Hardy和Weinberg于1908年分别应⽤数学⽅法探讨体中基因频率变化所得出⼀致结论。符合遗传平衡定律的体,需满⾜的条件:(1)在⼀个很⼤的体中;(2)随机婚配⽽⾮选
择性婚配;(3)没有⾃然选择;(4)没有突变发⽣;(5)没有⼤规模迁移。,体的基因频率和基因型频率在⼀代⼀代繁殖传代中保持不变。
这样,⽤数学⽅程式可表⽰为:
(p+q)2=1,p2+2pq+q2=1,p+q=l。其中p代表⼀个等位基因的频率,q代表另⼀个等位基因的频率。运⽤此规律,已知基因型频率可求基因频率;反之,已知基因频率可求基因型频率。
笔者在实际教学过程中发现:上述⽅法1直观,容易理解和掌握,但觉得⿇烦;⽅法2显得⽅便快捷,因此常常运⽤;⽅法3由于是在理想条件下的公式化应⽤,虽显得复杂,学⽣做这类题⽬格外细⼼,认真分析其适⽤条件,因此⼀般也能做对。⽅法2因其计算⽅便应⽤较多,但该⽅法在计算X-连锁座位上的基因频率时有必要的适⽤条件,否则会产⽣误差,在某些特定的题⽬中,必须加以考虑。笔者⽤下⾯的实例加以说明,期待与各位同仁商榷。
例1:据调查,某⼩学的⼩学⽣中,基因型的⽐例为X B X B(%)、X B X b(%)、X b X b(%)、X B Y(45%)、X b
Y(4%),则在该地区X B和X b的基因频率分别是多少
⽤⽅法1解:
假设该体有100个个体,则:X B的基因数⽬=100×%×2+100×%+100×45%=139;X b的基因数⽬
=100×%+100×%×2+100×4%=12;全部基因数⽬=139+12=151;X B的基因频率
=139/151=%;X b的基因频率=12/151=%
⽤⽅法2解:
X B的基因频率=%+%×+45%=92%
X b的基因频率=%×1/2+%+4%=8%
例2:据调查,某⼩学的⼩学⽣中,基因型的⽐例为X B X B(%)、X B X b(%)、X b X b(%)、X B Y(46%)、X b
Y(4%),则在该地区X B和X b的基因频率分别是多少
⽤⽅法1解:取100个个体,由于B和b这对等位基因只存在于X染⾊体上,Y染⾊体上⽆相应的等位基因。故基因总数为150个,⽽X B和X b基因的个数X B、X b分别为×2++46=138,+×2+4=12,再计算百分⽐。X B、X b基因频率分别为138/150=92%,12/150=8%
⽤⽅法2解:
X B的基因频率=%+%×+46%=92%
X b的基因频率=%×1/2+%+4%=8%
在例1中两种⽅法计算结果出现误差,例2中两种⽅法计算结果完全⼀致,这是什么原因呢分析上述两个例题,不难发现:在例1中,⼥⼦占该⼈的⽐例为51%,男⼦占49%,不等于1:1,基因总数为100×51%×2+100×49%=151;例2中男⼥各占50%,为1:1,基因总数为150。尽管该对等位基因各⾃数⽬是确定,但两种不同的处理因雄性只有单个的X-连锁等位基因使基因总数出现变化,从⽽出现误差。
例3:⼈的⾊盲是X染⾊体上的隐性性遗传病。在⼈类体中,男性中患⾊盲的概率约为8%
解析设⾊盲基因X b8%,由于男性个体Y染⾊体上⽆该等位基因,X b的基因频率与X b Y的频率相同,故X b的频率=8%,X B的频率=92%。因为男性中的X染⾊体均来⾃于⼥性,所以,在⼥性体中X b的频率也为8%,X B的频率也为92%。由于在男性中、⼥性中X B、X b的基因频率均相同,故在整个⼈中X b也为8%,X B的频率也为92%。在⼥性体中,基因型的平衡情况是:
p2(X B X B)+2pq(X B X b)+q2(X b X b)=1。这样在⼥性中⾊盲的患病率应为q2=8%×8%=。答案:在⼈类中⾊盲基因的频率是,在⼥性中⾊盲的患病率是。
研究例3的解析可以看出:这⾥将该体分别处理成三个研究对象,即整个体、男性体、⼥性体。根据题意,只能先计算出男性体中各基因频率,应⽤到⼥性体和整个体中,这就要求有男性体和⼥性体中各对应基因频率相等的前提。那么,如果在例1中也把该⼈男⼥性分别看作研究对象,则在⼥性体中X B的基因频率为:
×2+/[++×2]=%,⽽X b的基因频率为:%=%;在男性体中X B的基因频率为:45/45+4)=%,⽽X b的基因频率为:%=%。
例1
述的,是体遗传学的两个基本量度,计算两者所需的数据来源于研究者所取的实际样本。对于性连锁遗传⽽⾔,理论上雌雄⽐例相等,且雌性体、雄性体和整个体中各基因频率相等,但实际上不⼀定相等。因此例1题⼲中出现的情况符合实际。⼜因利⽤基因型频率求解X-连锁座位上的基因频率必须要求雌雄⽐例相等,且雌性体、雄性体和整个体中各基因频率相等,因此例1的两种解
法出现误差是完全正常的。⽆疑根据概念求解法得到的结果是正确的。再因对实际体样本来说,上述理论情况和实际情况差别⼀般较⼩,因此误差往往可以忽略,所以在处理实际问题时⽅法2仍然经常采⽤;但也有理论情况和实际情况差别明显的,如特定基因型胚胎致死等,这时只能⽤⽅法1求解。当学⽣遇到求解X-连锁座位上的基因频率的考题时,笔者建议⽤概念求解法更加实⽤。
关于基因频率的计算题及解析
关于基因频率的计算题及解析
1.
解:(23×2+52+65)/780×2+820=163/2380
如果在以各种中,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,则随机交配⼀代后,基因型aa的个体所占的⽐例为:B
1684
(先求a的基因频率,仅考虑a在AA与Aa中的频率,因为aa的个体不能产⽣后代,a=1/3)
4.在⼈类的MN⾎型系统中,基因型LMLM的个体表现为M⾎型;基因型LMLN的个体表现为MN⾎型,基因型NN的个体表现为N⾎型。1977年上海中⼼⾎防站调查了1788⼈,发现有397⼈为M⾎型,861⼈为MN⾎型,530⼈为N⾎型。则LM基因的频率为_________,LN基因的频率为_________.
答案:(LM基因=(2×397+861)/1788×2=LN基因=(2×530+861)/2×1788=05372
5.在⼀个种中随机抽出⼀定数量的个体,其中,基因型为AA的个体占18%,基因型为Aa 的个体占78%,aa的个体占4%,基因型A和a的频率分别是:C
%,82%%,64%%,43%%,8%?
(A:18%+1/2×78%=57%a:4%+1/2×78%=43%
6.⼈的ABO⾎型决定于3个等位基因IA、IB、i。通过抽样调查发现⾎型频率(基因型频率):A型(IAIA,Iai)=;B型
(IBIB,Ibi)=;AB型(IAIB)=;O型(ii)=.试计算IA、IB、i 这3各等位基因的频率。
答案:IA=,IB=,i=
(解析:见图)
7.据调查,某⼩学的学⽣中,基因型为X B X B的⽐例为%,X B X b为%,X b X b为%,X B Y为46%,X b Y为4%,则在该地区X B和X b的基因频率分别为:D
%,8%%,92%%,92%%,8%
(X B=%+46%+1/2×%=92%,X b=%+4%+1/2×%=8%)
8.已知苯丙酮尿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。请问在⼈中该苯丙酮尿隐性致病基因的基因频率以及携带此隐性基因和杂合基因型频率
交流使人生更美好各是多少?
答案:a=Aa=
(aa=q2=1/10000,所以a=q=根号1/10000=,⼜因为p+q=1,所以p=1-q==,因为Aa=2pq,所以,Aa=2××=
9.⼈的⾊盲是X染⾊体上的隐性遗传病。在⼈类体中,男性中患⾊盲的概率⼤约为8%,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是多少?
答案:?
(对于⼥性来说:位于X染⾊体上的等位基因,基因的平衡情况是:

本文发布于:2024-09-22 12:47:28,感谢您对本站的认可!

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