基因频率在遗传概率计算中的应用VIP免费

生物学通报2009年第44卷第3期基因频率在遗传概率计算中的应用邬胜林(广东省南雄市第一中学广东南雄512400)摘要基因频率与遗传概率计算的整合，确实给师生的教与学带来较大的难度。通过精选多个有针对性、“环环相扣”的案例解析，简介基因频率的求解方法及在遗传概率计算中的应用。关键词基因频率遗传概率求解方法中国图书分类号：Q31文献标识码：C遗传概率的计算几乎是历年高考生物卷中必考的一个知识点，而从出题者的意图猜测，题目越来越趋向与其他知识点的整合(如基因频率的计算)，则更加大了遗传概率计算题型的灵活性。而熟练运用基因频率的算法原理，为遗传概率的计算“穿针引线”。其作用是非常关键的。下面笔者就此谈谈一些算法，希望能给各位同行和考生一点帮助。1熟练掌握基因频率算法1．1直接求解法若某基因在常染色体上，则基因频率=葶×l0o％；若某基因只出现在X染色体上．则基因频率=苤基圈堂堂2x女性个体数+男×100％。例1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：色盲是位于X染色体上的隐性遗传病，解本题的关键是女性有2条x染色体，而男性只有1条X染色体。设色盲基因为X，根据题意可计算出色盲基因X共有：15+5x2+11=36个，色盲基因X及其等位基因共有：200x2+200=600个。因此，X基因频率=36／600=6％。1．2基因型频率求解法例2在某甲虫种群中随机抽取100只个体，测知基因型为AA、Aa和aa的个体分别是30、60和1O只。求基因A与a的频率是多少?解析：由题意可知，AA、Aa和aa的基因型频率分别是30％、60％和10％。由基因型频率求得：A基因频率=30％+60％×1／2=60％a基因频率=10％+60％x1／2=40％(或1—60％=40％)注：此题亦可用“直接求解法”解答。1．3“哈迪一温伯格平衡定理”求解法该平衡定理是指在一个巨大的、没有突变和自然选择等干扰因素影响，雌雄间随机交配的生物种群，其基因频率将世代保持不变。用数学方法可表示为：p+q=l和(p+q)=p+2Pq+q=1。其中P一般表示显性(A)基因频率，q则表示隐性a)基因频率；p表示显性纯合子(AA)基因型频率，q表示隐性纯合子(aa)基因型频率，2pq表示杂合子(Aa)基因型频率。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(虽然此定理是在较为理想的条件下适用的，但在自然界中一般群体都很大，个体间的交配也接近于随机，所以遗传平衡定律基本上普遍适用)。例3某人群每10000人中有1个白化病患者，求该人群中杂合子的概率为——。解析：白化病是常染色体隐性遗传。已知aa基因型频率：1／10000=q，则q=1／100，得A基因频率P=1一q=99／100，因此杂合子Aa基因型频率为2Pq=2x99／100x1／100=1．98％(或1／50)。例4一种蛾中控制浅色的等位基因为隐性．深色为显性。假设有640只浅色的蛾和369只深色的蛾。群体是哈迪一温伯格平衡，那么该种群中是杂合子的蛾有多少只?解析：设显性基因(A)频率为P，隐性基因(a)频率为q，有q2_6丽40=0·63，得q0·8；由哈迪一温伯格平衡p+q=l则有p=1一q=0．2，得出杂合子(Aa)基因型频率为2pq=2x0．2xO．8=0．32。2009年第44卷第3期生物学通报27因此．该种群中杂合子(Aa)的数量=0．32×(640+369)=323只。例5若在果蝇种群中，X的基因频率为80％。X的基因频率为20％(雌雄果蝇比例为1：1)。请推算该果蝇种群中xbX、XbY的基因型频率依次是：()A．1％、2％B．8％、8％C．2％、10％D．2％、8％解析：雌性果蝇xhx的基因型频率按照遗传平衡定理计算即XbX=qz=(20％)=4％；因雌雄比例为1：1，所以XhX=4％×1／2=2％(即XhX比例在整个种群中应更小；XbY的比例亦同理)。由于雄性果蝇只有一条X染色体，在雄性群体中其基因频率与基因型频率是相同的，也和表现型频率一样．得Xby=X=20％；因雌雄比例为1：1．所以Xby=20％×1／2=10％。2基因频率的综合应用例析通过上述几个实例熟练掌握好基因频率的基本算法后。该如何灵活将其运用于相关遗传概率的计算中去才是关键所在。例6某海岛10000人中有男性色盲500人，求该海岛每万人中女性携带者有(设男女比例为1：1)：()A．1000人B...