18基因頻率的計(jì)算【教學(xué)過(guò)程】TeachingProcess1.概念圖3.教學(xué)總結(jié)、綜合2.課堂教

學(xué)內(nèi)容4.課堂練習(xí)鞏固典型習(xí)題規(guī)律總結(jié)基因頻率的計(jì)算一.基因頻率：在一個(gè)種群基因庫(kù)中，某個(gè)基因占全部等位基因數(shù)的比率。二.基因頻率的計(jì)算例1：某昆蟲(chóng)種群中，綠色翅的基因?yàn)锳,褐色翅的基因位a，調(diào)查發(fā)現(xiàn)AA、Aa、aa的個(gè)體分別占30個(gè)、60個(gè)、10個(gè)、那么A、a的基因頻率是多少？基因頻率=某基因的總數(shù)該對(duì)等位基因的總數(shù)×100%1.定義法求種群基因頻率A=60％a=40％基因頻率=某基因的總數(shù)該對(duì)等位基因的總數(shù)×100%注意：等位基因的位置(1）常染色體或X、Y染色體的同源區(qū)段上(2）X染色體的非同源區(qū)段上基因頻率=某基因的總數(shù)雌性個(gè)體數(shù)×2+雄性個(gè)體數(shù)×100%例2.某工廠(chǎng)有男女職工各200人，對(duì)他們進(jìn)行調(diào)查時(shí)發(fā)現(xiàn)，女色盲5人，女性攜帶15人。男性色盲11人，求XB,Xb的頻率？(XB=94%,Xb=6%)【解析】由于男性個(gè)體中的Y染色體上沒(méi)有與色盲有關(guān)的基因，所以應(yīng)該將Y染色體所占的比例去除。Xb=×100%=6%15+5*2+11200*2+2002.通過(guò)基因型頻率計(jì)算基因頻率例3.在一個(gè)種群中隨機(jī)抽出一定數(shù)量的個(gè)體，其中，基因型為AA、Aa、aa的個(gè)體分別占14％、80％、6％?；駻和a的頻率分別是：（）A．54％、46％B．47％、53％

C．88％、12％D．47％、43％A

基因型頻率=某基因型個(gè)體數(shù)該種群個(gè)體總數(shù)×100%基因頻率=純合子基因型頻率雜合子基因型頻率×+1

2親代基因型的頻率AA(30%)Aa(60%)aa(10%)配子的比率A()A()a()a()子代基因型頻率AA()Aa()aa()子代基因頻率A()a()30%30%30%10%36%48%16%60%40%3.通過(guò)遺傳平衡定律（哈迪-溫伯格公式）上述5個(gè)假設(shè)成立的條件下，種群基因頻率在世代繁衍過(guò)程中______發(fā)生變化，我們稱(chēng)為遺傳平衡。。不會(huì)當(dāng)?shù)任换蛑挥袃蓚€(gè)時(shí)（A,a），設(shè)p表示A的基因頻率，q表示a的基因頻率，則基因型為AA的頻率為p2，基因型為Aa的頻率為2pq，基因型為aa的頻率為q2（p+q）2=p2+2pq+q2如果一個(gè)種群滿(mǎn)足以下五個(gè)條件：①種群足夠大；②沒(méi)有________；

③沒(méi)有自然選擇；④沒(méi)有遷移；

⑤種群個(gè)體間_____________突變隨機(jī)交配

例4(2010年全國(guó)卷）已知某環(huán)境條件下某種動(dòng)物的AA,Aa的個(gè)體全部存活，aa的個(gè)體在出生前會(huì)全部死亡，現(xiàn)有該動(dòng)物的一個(gè)大群體，只有AA，Aa兩種基因型，其比例為1:2；假設(shè)每對(duì)親本只交配一次且成功受孕，均為單胎。在上述環(huán)境條件下，理論上該群體隨機(jī)交配產(chǎn)生的第一代中AA和Aa的比例為（）

Ａ：１：１Ｂ：１:２Ｃ：２：１Ｄ：３:１A

例5.（山東高考）玉米的高桿（H）對(duì)矮桿（h）為顯性?，F(xiàn)有若干H基因頻率不同的玉米群體，在群體足夠大且沒(méi)有其他因素干擾時(shí)，每個(gè)群體內(nèi)隨機(jī)交配一代后獲得F1，各F1中基因型頻率與H基因頻率（p）的關(guān)系如圖。下列分析錯(cuò)誤的是（）A.0<p<1時(shí)，親代群體都可能只含有純合體B.只有p=b時(shí)，親代群體才可能只含有雜合體C.p=a時(shí)，顯性純合體在F1中所占的比例為1/9D.p=c時(shí)，F(xiàn)1自交一代，子代中純合體比例為5/9D解析：A：H基因頻率為p，則h基因頻率為1-p；由傳平衡規(guī)律（哈代—溫伯格定律）知F1基因型頻率分別為HH=p2，Hh=2p（1-p），hh=（1-p）2。當(dāng)親本群體中只含純合體時(shí)，可知親本中H基因頻率=HH基因型頻率，h基因頻率=hh基因型頻率，由遺傳平衡規(guī)律（哈代—溫伯格定律）知F1基因型頻率分別為HH=p2，Hh=2p（1-p），hh=（1-p）2。所以0＜p＜1時(shí)，取任意值，p2+2p（1-p）+（1-p）2=1。B:當(dāng)親本群體中只含雜合體Hh時(shí)，則p=1/2，則F1基因型頻率分別為HH=p2=1/4，Hh=2p（1-p）=1/2，hh=（1-p）2=1/4。因此為b點(diǎn)。C:當(dāng)p=a時(shí)，有圖知基因型頻率Hh=hh，則2p（1-p）=（1-p）2，因此p=1/3，F(xiàn)1基因型頻率分別為HH=p2=1/9。D:當(dāng)p=c時(shí)，有圖知基因型頻率Hh=HH，則2p（1-p）=P2，因此p=2/3，F(xiàn)1基因型頻率分別為HH=p2=4/9，Hh=2p（1-p）=4/9，hh=（1-p）2=1/9，則F1自交一代，則子代F2=1-4/9×1/2=7/9，所以A、B、C正確，D錯(cuò)誤。例6.現(xiàn)有兩個(gè)非常大的某昆蟲(chóng)種群，個(gè)體間隨機(jī)交配，沒(méi)有遷入和遷出，無(wú)突變，自然選擇對(duì)A和a基因控制的性狀沒(méi)有作用。種群1的A基因頻率為80%，a的基因頻率為20%；種群2的A基因頻率為60%，a基因頻率為40%。假設(shè)這兩個(gè)種群大小相等，地理隔離不再存在，兩個(gè)種群完全合并為一個(gè)可隨機(jī)交配的種群，則下一代中Aa的基因型頻率是（

）。A:75%B:50%C:42%D:21%C例7（2013天津卷）家蠅對(duì)擬除蟲(chóng)菊酯類(lèi)殺蟲(chóng)劑產(chǎn)生抗性，原因是神經(jīng)細(xì)胞膜上某通道蛋白中的一個(gè)亮氨酸替換為苯丙氨酸。下表是對(duì)某市不同地區(qū)家蠅種群的敏感性和抗性基因型頻率調(diào)查分析的結(jié)果。下列敘述正確的是（）A.上述通道蛋白中氨基酸的改變是基因堿基對(duì)缺失的結(jié)果B.甲地區(qū)家蠅種群中抗性基因頻率為22%C.比較三地區(qū)抗性基因頻率可知乙地區(qū)抗性基因突變率最高D.丙地區(qū)敏感性基因頻率高是自然選擇的結(jié)果D問(wèn)題探究：在自然條件下，植物種群自交和隨機(jī)自由交配產(chǎn)生后代，種群基因頻率和基因型頻率是否發(fā)生改變例8（2010江蘇）某種植物種群中AA個(gè)體占16％，aa個(gè)體占36％，該種群隨機(jī)自由交配產(chǎn)生的后代中AA個(gè)體的百分比，A的基因頻率和自交產(chǎn)生的后代中AA個(gè)體的百分比，A的基因頻率變化依次是（）A:增大，不變，不變，不變；B:不變，增大，增大，不變。C:不變，不變，增大，不變；D:不變，不變，不變，增大。C

自交：基因型頻率不斷變化.

后代的基因頻率不變，

隨機(jī)交配：后代的基因頻率不變，

基因型頻率亦不變。綜上可見(jiàn)：基因重組對(duì)基因頻率無(wú)影響結(jié)論：自交過(guò)程（非隨機(jī)交配）中，可以根據(jù)基因型頻率求基因頻率，但不能根據(jù)基因頻率求基因型頻率。1.人的ABO血型系統(tǒng)決定于3個(gè)等位基因IA、IB、i，設(shè)基因IA的頻率為p，基因IB的頻率為q，基因i的頻率為r，人群中p+q+r=1。

在遺傳平衡的人群中，IAIA的基因型頻率為p2,IAi的基因型頻率為2pr;IBIB的基因型頻率為q2,IBi的基因型頻率為2qr;ii的基因型頻率為r2;IAIB的基因型頻率為2pq。（p+q+r)2=p2+q2+r2+2pq+2pr+2qr=1特別提醒1：復(fù)等位基因頻率計(jì)算IAIAIBIBiiIAIBIAiIBi例9.通過(guò)抽樣調(diào)查發(fā)現(xiàn)血型頻率（基因型頻率）：A型血（IAIA，IAi）的頻率=0.45；B型血（IBIB，IBi）的頻率=0.13；AB型血（IAIB）的頻率=0.06；O型血（ii）=0.36。試計(jì)算IA、IB、i的基因頻率。O型血的基因型頻率=r2=0.36;

A型血的基因型頻率=p2+2pr=0.45;

B型血的基因頻率=q2+2qr=0.13;

AB型血的基因型頻率=2pq=0.06。

解方程即可得出IA的基因頻率為0.3;IB的基因頻率為0.1;i的基因頻率為0.6。（p+q+r)2=p2+q2+r2+2pq+2pr+2qr=1IAIAIBIBiiIAIBIAiIBi（1）男女人數(shù)不等時(shí)，只能用定義法例10.對(duì)某校學(xué)生進(jìn)行色盲遺傳病調(diào)查研究后發(fā)現(xiàn)：780名女生中有患者23人，攜帶著52人，820名男生中有患者65人，那么該群體中色盲基因的概率是

。（23×2+52+65）/780×2+820=163/2380=0.68特別提醒2：伴X染色體（非同源區(qū)段）的

基因頻率、基因型頻率（2）雌雄相等以人類(lèi)的色盲基因遺傳為例。因?yàn)榕缘娜旧w組成為XX，男性的染色體組成為XY，Y染色體上無(wú)該等位基因,所以：在男性群體中：基因頻率=基因型頻率=表現(xiàn)型頻率。

設(shè)XB的頻率為p，Xb的頻率為q，則XB的頻率=XBY的頻率=p，Xb的頻率=XbY的頻率=q,且p+q=1。由于男性中的XB、Xb均來(lái)自于女性，故在女性群體中：XB的頻率也為p,Xb的頻率也為q,p+q=1。基因頻率在男性、女性群體中、人群中是相同的XBXBXBXbXbXbXBYXbYXBXb男性群體中女性群體總?cè)巳褐衟qp22pqq2P2/2pqq2/2P/2q/2

故在女性群體中，遵循遺傳平衡定律pppqqq例11.若在果蠅種群中，XB的基因頻率為80%，Xb的基因頻率為20%，雌雄果蠅數(shù)相等，理論上，XbXb、XbY的基因型頻率依次（

）A.1%2%B.8%8%C.2%10%D.2%8%C方法：基因型頻率法，Xb基因頻率﹦p﹦20%則在群體（雌雄果蠅相等）中有：XbXb基因型頻率﹦p2/2﹦20%×20%/2﹦2%XbY基因型頻率﹦p/2﹦20%/2﹦10%例12.假如某種遺傳病是由位于X染色體上的顯性基因控制，已知該病在男性中的發(fā)病率為7％，那么在女性中的發(fā)病率為(

)

A.14％B.7％C.13.51％D.25％

由題意知該病在男性中的表現(xiàn)型頻率為7％，則其基因型頻率也為7％，在女性中的基因頻率也為7％。在女性中正常率為(1-7％)2。所以在女性中的發(fā)病率為1-(1-7％)2=13.51％。

C例13.人的色盲是X染色體上的隱性遺傳病。在人類(lèi)群體中，男性中患色盲的概率大約為8%，那么，在人類(lèi)中色盲基因的概率以及在女性中色盲的患病率各是（

）A.4%,0.16%B.16%，4%C.8%，0.16%D.8%,0.64%已知人群中男性色盲概率為8%，也即色盲基因(Xb)的基因頻率就應(yīng)該是q(Xb)=0.08,所以p(XB)=0.92.這樣，在女性中色盲(XbXb)的發(fā)病率應(yīng)該為q2=（0.08)2=0.0064

D例14.某種群中aa為致死基因型，如果調(diào)查的第一代中AA和Aa各占50%，并且此種生物為一年生植物（自花授粉），則該種群的自交第三代中A基因的頻率為（

）A．12/13

B．11/14

C．5/8

D．1/2A例15.用基因型為Aa的小麥分別進(jìn)行連續(xù)自交、隨機(jī)交配、連續(xù)自交并逐代淘汰隱性個(gè)體、隨機(jī)交配并逐代淘汰隱性個(gè)體（淘汰隱性個(gè)體不統(tǒng)計(jì)在子代中），根據(jù)各代Aa基因型頻率繪制曲線(xiàn)個(gè)，下列分析錯(cuò)誤的是（

）A．曲線(xiàn)Ⅰ和Ⅳ的各子代間A和a的基因頻率始終相等B．曲線(xiàn)Ⅱ表示的方式是隨機(jī)交配并逐代淘汰隱性個(gè)體C．曲線(xiàn)Ⅲ的F3中Aa基因型頻率為2/9D．曲線(xiàn)Ⅳ的F3中純合體的比例比上一代增加1/4D解析：A.曲線(xiàn)Ⅰ和Ⅳ隨機(jī)交配和連續(xù)自交，這兩者都不存在選擇，所以沒(méi)有發(fā)生進(jìn)化，Ⅰ和Ⅳ的基因頻率都不會(huì)改變，A正確；B、根據(jù)分析可知，曲線(xiàn)Ⅱ表示的方式是隨機(jī)交配并逐代淘汰隱性個(gè)體，B正確；C、根據(jù)分析可知，曲線(xiàn)Ⅲ是自交并淘汰aa的曲線(xiàn)，F(xiàn)3中aa基因型頻率為2/9，C正確；D、曲線(xiàn)Il是自交的結(jié)果在F3代純合子的比例是1-（1/2）3，則比上一代F2增加的數(shù)值是[1-（1/2）3]-[1-（1\2）2]=1/8，D錯(cuò)誤．故選：D．例16.在歐洲人群中，每2500人中就有一人患囊性纖維性變性，這是一種常染色體上的隱性遺病。一對(duì)健康的夫婦有一個(gè)患此病的孩子。以后該婦女又與一健康的男子再婚，問(wèn)這對(duì)再婚夫婦生一個(gè)孩子，孩子患病的幾率是[]A．1/25B．1/5C．1/102D．1/625C基因a頻率1/50，基因A頻率49/50，正常男子中基因型為Aa所占的比例為〖Aa/（Aa+AA）〗=2/51例17.色盲基因出現(xiàn)的頻率為7%。一個(gè)正常男性與一個(gè)無(wú)親緣關(guān)系的女性結(jié)婚，子代患色盲的可能性是（

）A.7/400B.8/400C.13/400或1/400D.14/400D如：一個(gè)正常男性與一個(gè)無(wú)親緣關(guān)系的正常女性結(jié)婚，子代患色盲的可能性是（

）7/214例18.金魚(yú)的一對(duì)相對(duì)性狀由一對(duì)等位基因（A、a）控制，其中a基因在純合時(shí)使胚胎致死（aa、XaXa、XaY等均為純合子）．現(xiàn)取一對(duì)金魚(yú)雜交，F(xiàn)1代金魚(yú)共67只，其中雄金魚(yú)21只，則F1代金魚(yú)自由交配所得F2代成活個(gè)體中，a基因頻率為（）A．1/8B．1/6C．1/11D．1/14C解析：一對(duì)金魚(yú)雜交，F(xiàn)1代金魚(yú)共67只，其中雄金魚(yú)21只，雌性個(gè)體：雄性個(gè)體≈2：1，說(shuō)明金魚(yú)的這一對(duì)等位基因位于X染色體上，親本的基因型為XAXa、XAY，F(xiàn)1中，雌性個(gè)體的基因型為XAXa、XAXA，產(chǎn)生卵細(xì)胞的基因型及比例是：XA：Xa=3：1，雄性個(gè)體的基因型為XAY，產(chǎn)生的精子的基因型及比例是XA：Y=1：1，因此F1代金魚(yú)自由交配所得F2代的基因型及比例是：XAXA：XAXa：XAY：XaY=3：1：3：1．，其中XaY死亡，所以成活個(gè)體中XAXA：XAXa：XAY=3：1：3；Xa的基因頻率=1÷（3×2+1×2+3）=1\11．故選：C．例19.假設(shè)某一年樺尺蠖種群的基因型組成及比例為：SS(黑色)10%，Ss(黑色)10%，ss(淺色)80%。由于寄居的樹(shù)干變黑不利于淺色個(gè)體的生存，使得種群中淺色個(gè)體每年減少10%，黑色個(gè)體每年增加10%。則第二年樺尺蠖的有關(guān)基因型頻率和基因頻率正確的是（

）A.Ss25.5%B.ss76.6%C.SS13%D.S15%；s85%試題分析：假設(shè)第一年總數(shù)目為100，則第二年黑色個(gè)體(SS、Ss)數(shù)目為20＋20×10%＝22、淺色個(gè)體(ss)數(shù)目為80－80×10%＝72，第二年樺尺蠖的有關(guān)基因型頻率ss=72/(22+72)×100%=76.6%，SS+Ss=1-ss=1-76.6%=23.4%，因?yàn)樵诘谝荒曛蠸S:Ss=1:1，所以SS=Ss=11.7%，基因頻率S=82.45%，s=17.55%。B孟德?tīng)柊l(fā)現(xiàn)基因分離定律和自由組合定律的過(guò)程就是“假說(shuō)