基因頻率_計(jì)算__大全.ppt

基因頻率計(jì)算,一. 有關(guān)概念的 理解,是指某種基因占其全部等位基因的比率。 基因頻率可用抽樣調(diào)查的方法來獲得，并且，A%+a%=1,基因型頻率是指群體中某一個(gè)個(gè)體的任何一個(gè)基因型所占的百分比。 AA%+Aa%+aa%=1, 基因頻率, 基因型頻率,3 自交與自由交配,(1)自交是指基因型相同的個(gè)體交配。,(2)自由交配是指種群內(nèi)不同基因型的個(gè)體間相互交配。,1）.定義公式法：,2）.根據(jù)基因型頻率算:,A %+a% = 1 AA%+Aa%+aa% = 1,3） 各種頻率之和：,某基因頻率=,此基因的個(gè)數(shù) 全部等位基因的個(gè)數(shù),100%,某基因頻率純合子基因型頻率+1/2雜合子基型頻率,基因頻率計(jì)算的基本公式,A% =,60 *2+ 100,(60+100+40)*2,= 0.55,= 220 /400,a% =,40 *2 + 100,(60+100+40)*2,= 0.45,= 180/400,【例題1】在某個(gè)種群中，AA、Aa、aa個(gè)體分別有60、100、40個(gè)，這個(gè)種群中，A、a的基因頻率、三種基因型頻率各是多少？,基因頻率：,【題1】某種群中，AA、Aa、aa個(gè)體分別有60、100、40個(gè)，這個(gè)種群中，A、a的基因頻率、三種基因型頻率各是多少？,基因型頻率：,AA %=,60,60+100+40,= 0.3,Aa% =,100,60+100+40,= 0.5,aa% =,40,60+100+40,= 0.2,基因頻率：,A% =,AA %,+1/2 Aa%,= 0.55,a% =,aa%,+1/2 Aa%,= 0.45,【例題2】某工廠有男女職工各100名，對他們進(jìn)行調(diào)查時(shí)發(fā)現(xiàn)， 女性色盲基因的攜帶者為15人，患者為5人；男性患者為11人， 那么這個(gè)群體中色盲基因的頻率為( ) A.12% B.9% C.6% D.4.5%,【解析】由于男性個(gè)體中的Y染色體上沒有與色盲有關(guān)的 基因，所以應(yīng)該將Y染色體所占的比例去除。,Xb= 100% =12%,15 + 5*2 +11,100*2 + 100,A,（二）、自由交配 ，X染色體基因型頻率、基因頻率的計(jì)算,練一練：AA、Aa、aa的個(gè)體分別占24%、72%、4%，那么A、a的基因頻率是多少？（ ） A.36%和64% B.57%和43% C.24%和72% D.60%和40%,D,【解析】 A% = 24% + 72%/2 = 60% a% = 4% + 72%/2 = 40%,伴性遺傳 的基因頻率只能從定義出發(fā)進(jìn)行計(jì)算,X染色體上基因頻率的計(jì)算,X染色體上基因頻率的計(jì)算,據(jù)調(diào)查，某小學(xué)的小學(xué)生中，基因型的比例為XBXB（42.32%）、XBXb（7.36%）、XbXb（0.32%）、XBY（46%）、XbY（4%），則在該地區(qū)XB和Xb的基因頻率分別是多少？,練一練,42.32% XBXB + （7.36% XBXb + 46%XBY）/2 42.32% XBXB + 7.36% XBXb + 0.32% XbXb +（46% XBY + 4% XbY ）/2 XB頻率=92% Xb的頻率8%,XB頻率=,題3一個(gè)種群中基因型為AA的個(gè)體占24%，基因型為Aa的個(gè)體占72%，基因型為aa的個(gè)體占4%，自交一代之后，種群中基因型為AA和基因型為aa的個(gè)體分別占( ) A60%40% B36%42% C42%22% D24%22% 分析：由題意可知，三種基因型各自自交：AA自交后代100%為AA，aa自交后代100%為aa，而Aa自交后會發(fā)生性狀分離。子代中基因型AA占42%（24%72%1/4）；Aa占72%1/236%；aa占22%（4%72%1/4），答案是C。 交前后基因型頻率在變，不變的是基因頻率。 結(jié)論：自交過程（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。自交前后基因型頻率在變，基因頻率不變。,（三）常染色體，自交后的基因頻率和基因型頻率,【題4】某群體最初的三種基因型AA、Aa、aa的頻率分 別為0.1、0.2、0.7，在自交和隨機(jī)交配的情況下，后代 的基因型頻率和基因頻率如何變化？,自交：,F1：AA=0.1 + 0.2（1/4）=0.15 Aa=0.2（1/2）=0.1 aa=0.7+0.2（1/4）=0.75,A%=0.2 a%=0.8,P: AA=0.1；Aa=0.2；aa=0.7,F2：AA=0.15 + 0.1（1/4）=0.175 Aa=0.1（1/2）=0.05 aa=0.75+0.1（1/4）=0.775,A%=0.2 a%=0.8,A%=0.2 a%=0.8,自交：基因型頻率不斷變化. 后代的基因頻率不變，,（四）、常染色體基因型頻率、基因頻率的計(jì)算。 自交，自由交配 結(jié)果比較,綜上可見：基因重組對基因頻率無影響,【題4】某群體最初的三種基因型AA、Aa、aa的頻率分 別為0.1、0.2、0.7，在自交和隨機(jī)交配的情況下，后代 的基因型頻率和基因頻率如何變化？,自由（隨機(jī))交配：,A%=0.2 a%=0.8,P: AA=0.1；Aa=0.2；aa=0.7,根據(jù)遺傳平衡定律求算子一代的基因頻率： F1：AA=0.04；Aa=0.32；aa=0.64。,A%=0.2 a%=0.8,根據(jù)遺傳平衡定律求算子二代的基因頻率： F2：AA=0.04；Aa=0.32；aa=0.64。,A%=0.2 a%=0.8,隨機(jī)交配：后代的基因頻率不變，基因型頻率亦不變。,(1)自交是指基因型相同的個(gè)體交配。結(jié)果是雜合基因型頻率降低，純合基因型頻率增大，在無自然選擇條件下，基因頻率不變。,(2)自由交配是指種群內(nèi)不同基因型的個(gè)體間相互交配。在無選擇的條件下，基因頻率、基因型頻率均保持不變，相關(guān)計(jì)算可按哈迪溫伯格定律進(jìn)行。 (3)只要種群的基因頻率不變，即使基因型頻率改變，種群也未發(fā)生進(jìn)化。,三. 遺傳平衡定律,群體數(shù)量足夠大，沒有自然選擇 沒有遷移（遷入和遷出）， 全部的雌雄個(gè)體間都能自由交配并能產(chǎn)生后代 沒有突變（基因突變和染色體變異）。,在一個(gè)有性生殖的自然種群中，在符合以下5個(gè)條件的 情況下，各等位基因的頻率和基因型頻率在一代一代的 遺傳中是穩(wěn)定不變的，或者說是保持著基因平衡的。 這5個(gè)條件是：,在該種情況下，配子的比例就是基因的頻率。,假設(shè)：A的基因頻率為p，a的基因頻率為q，則p+q=1。,AA%= p2 Aa%= 2pq aa%=q2,AA%+Aa%+aa % =,（p+q ）2,=1,【題5】鐮刀型細(xì)胞貧血癥是由基因突變引起的，其致病基因?yàn)殡[性基 因(用a表示)。只有隱性純合子才會發(fā)病，攜帶a基因的個(gè)體不會發(fā)病， 且對瘧疾具有一定的抵抗力。在非洲某些地區(qū)，約有500人中就有20人 患鐮刀型細(xì)胞貧血癥。因此在該地區(qū)人群中( ) A.a基因的基因頻率大約為32% B.a基因頻率的變化是環(huán)境選擇的結(jié)果 C.患者的死亡不會導(dǎo)致人群中基因頻率發(fā)生變化 D.a基因的攜帶者在自然選擇中會逐漸被淘汰,【解析】選B。由于在500人中就有20人是鐮刀型細(xì)胞貧血癥患者，說 明aa個(gè)體所占比例為4%， aa%=a% *a%,所以a的基因頻率為20%，由于aa個(gè)體死亡率較高，所以會使a的基因頻率降低，它是環(huán)境選擇的結(jié)果，由于Aa對瘧疾有一定的抵抗力，所以其生存能力較強(qiáng)，不會被淘汰。,B,四 復(fù)等位基因計(jì)算 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。 （p+q+r)2=p2+q2+r2+2pq+2pr+2qr=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。,例7：通過抽樣調(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。,IA、IB、i為等位基因，配子出現(xiàn)的概率=基因型頻率 設(shè)IA的頻率為p,IB的頻率q,i的頻率為r. 即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。 O型血的基因型頻率=r2=0.36; A型血的基因型頻率=p 2 +2pr=0.45; B型血的基因頻率=q 2 +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。,五 雌雄相等， 求伴X的基因頻率、基因型頻率？,例8.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的基因型頻率依次為（ ） A1% 2% B8% 8% C 2% 10% D2% 8% 解析：由于在該果蠅種群中,雌雄果蠅數(shù)相等, 所以雌果蠅產(chǎn)生的配子中，XB的基因頻率應(yīng)為80%,Xb的基因頻率為20%。雄果蠅產(chǎn)生的配子中，有約1/2的含Y染色體的配子，另有約1/2的含X染色體的配子，在含X染色體的雄配子中， XB與Xb的基因頻率也分別為80%和20%。它們配子的結(jié)合情況可從下表中得出：,它們配子的結(jié)合情況可從下表中得出：,以人類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染色體上無該等位基因,所以，在男性群體中：其基因頻率與基因型頻率相同，也和表現(xiàn)型頻率一樣，設(shè)XB的頻率為p， X b的頻率為q，則有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。,總結(jié)：,p,q,p2,2pq,q2,P2/2,pq,q2/2,P/2,q/2,如果人群中男性與女性數(shù)量相等 設(shè)男性群體中XB的頻率為p， X b的頻率為q，則有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。,已知人群中Xb為p,XB為q，若男女?dāng)?shù)量相等 位于X染色體上的等位基因的平衡情況是： XB+Xb=1 女性中，XbXb基因型頻率p2 XBXB基因型頻率=q2 XBXb=2pq 人類（男女各半，故總數(shù)加倍，比例減半）中， XbXb基因型頻率p2/2 XBXB基因型頻率=q2/2 XBXb=pq,基因位于性染色體上（男女?dāng)?shù)量相等）,男女?dāng)?shù)量相等時(shí)， 2人群中XbY頻率 =男性中Xb基因頻率 =男性中XbY表現(xiàn)型頻率 =女性群體中的Xb基因頻率 =整個(gè)群體中Xb基因頻率,特別提醒,即 （男）XbY%=（女）Xb% =（人）Xb%= 2*（人） XbY %,練一練：人的色盲是X染色體上的隱性遺傳病。 在人類群體中，男性中患色盲的概率 大約為8%，那么，在人類中色盲基因 的概率以及在女性中色盲的患病率各 是多少？,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,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。,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的基因型頻率依次為（ ） A. 1% 2% B. 8% 8% C. 2% 10% D.2% 8%,【解析】選C 。 方法：基因型頻率法 Xb基因頻率p20% 則在群體（雌雄果蠅相等）中有： XbXb基因型頻率p2/220%20%/22% XbY基因型頻率p/220%/210%,對某校學(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,（232+52+65）/7802+820 =163/2380 =0.68,男女人數(shù)不等時(shí)，只能用定義法,（一） 自然選擇對基因頻率的影響,（二）突變影響基因頻率,六 基因基因頻率的影響因素,生物進(jìn)化的本質(zhì)是基因頻率的改變，而引起基因頻率 改變的原因主要有三種：,自然選擇,突變（基因突變與染色體變異）,遷移（遷入與遷出）,（三）遷移影響對基因頻率,【題5】某小島上原有果蠅20 000只，其中基因型VV、Vv和vv的果蠅分別占15%、55%和30%。若此時(shí)從島外引入了2 000只 基因型為VV的果蠅，且所有果蠅均隨機(jī)交配，則F1中V的基因 頻率約是 A.43% B.48% C.52% D.42.5%,【解析】（1）首先求算引入2000只果蠅后，三種基因型的個(gè)體數(shù)改變?yōu)槎嗌佟V=15% 20000 + 2000 = 5000； Vv=55% 20000 = 11000； vv=30% 20000 = 6000。 （2）求算V的基因頻率：V= 0.48,B,（四）基因重組對基因頻率無影響,【例6】某群體最初的三種基因型AA、Aa、aa的頻率分 別為0.1、0.2、0.7，在自交和隨機(jī)交配的情況下，后代 的基因型頻率和基因頻率如何變化？,自交：,F1：AA=0.1 + 0.2（1/4）=0.15 Aa=0.2（1/2）=0.1 aa=0.7+0.2（1/4）=0.75,A=0.2 a=0.8,P: AA=0.1；Aa=0.2；aa=0.7,F2：AA=0.15 + 0.1（1/4）=0.175 Aa=0.1（1/2）=0.05 aa=0.75+0.1（1/4）=0.775,A=0.2 a=0.8,A=0.2 a=0.8,自交：基因型頻率不斷變化. 后代的基因頻率不變，,（四）基因重組對基因頻率無影響,【題7】某群體最初的三種基因型AA、Aa、aa的頻率分 別為0.1、0.2、0.7，在自交和隨機(jī)交配的情況下，后代 的基因型頻率和基因頻率如何變化？,隨機(jī)交配：,A=0.2 a=0.8,P: AA=0.1；Aa=0.2；aa=0.7,根據(jù)遺傳平衡定律求算子一代的基因頻率： F1：AA=0.04；Aa=0.32；aa=0.64。,A=0.2 a=0.8,根據(jù)遺傳平衡定律求算子二代的基因頻率： F2：AA=0.04；Aa=0.32；aa=0.64。,A=0.2 a=0.8,隨機(jī)交配：后代的基因頻率不變，基因型頻率亦不變。,某生物的基因型為Aa，讓其連續(xù)自交三代，其后代中a基 因的基因頻率是( ) A.12.5% B.50% C.25% D.無法估計(jì),【解析】選B。由于自交一代后，產(chǎn)生的AA個(gè)體和aa個(gè)體的數(shù)量 是相等的，所以不會改變基因頻率,由于AA、aa比例相同，Aa自 交后代中AA、aa比例也相同，所以A與a的基因頻率均為50%。,B,例8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（ ） A12/13 B11/14 C5/8 D1/2,六.有性狀淘汰時(shí)的基因頻率和基因型頻率,.當(dāng)某種基因型個(gè)體被淘汰時(shí),例9如果在一個(gè)種群中，基因型AA的比例占25，Aa占50，aa占25。已知基因型aa的個(gè)體失去繁殖后代的能力。在隨機(jī)交配產(chǎn)生的后代中，具有繁殖能力的個(gè)體所占比例為 。 A.3/4 B.8/9 C.1/9 D.1/16 解析：由題意知AA、Aa個(gè)體有繁殖能力，在可繁殖的個(gè)體中占AA占1/3，Aa占2/3，隨機(jī)交配情況下，只有AaAa會產(chǎn)生沒有繁殖能力的個(gè)體aa，約有2/32/31/41/9，所以在后代中有繁殖能力的個(gè)體占11/98/9。或A和a基因頻率分別為2/3和1/3，所以aa為1/9,AAAa8/9。答案：B。,【題10】在一個(gè)海島上，一種海龜中有的腳趾是連趾(ww)，有的 腳趾是分趾(WW、Ww)，連趾便于劃水，游泳能力強(qiáng)，分趾則游泳 能力較弱。若開始時(shí)，連趾和分趾的基因頻率各為0.5，當(dāng)海龜 數(shù)量增加到島上食物不足時(shí)，連趾的海龜容易從海水中得到食 物，分趾的海龜則不易獲得食物而餓死，若干萬年后，基因頻率 變化成W為0.2，w為0.8。下列說法正確的是( ),A.任一海龜都含有該種群基因庫的全部基因 B.根據(jù)題中信息可知該海島上的海龜沒有發(fā)生進(jìn)化 C.可以預(yù)測再過若干萬年后該海島上的分趾海龜一定會消失 D.基因頻率變化后，從理論上計(jì)算，海龜種群中連趾占整個(gè)種群 的比例為64%，分趾的海龜中雜合子所占的比例為8/9,D,【題11】(2010海南高考)某動物種群中AA、Aa和aa的基因型頻率分別為0.3、0.4和0.3，請回答： (1)該種群中a基因的頻率為_。 (2)如果該種群滿足四個(gè)基本條件，即種群_、不發(fā)生_、不發(fā)生_、沒有遷入遷出，且種群中個(gè)體間隨機(jī)交配，則理 論上該種群的子一代中aa的基因型頻率為_；如果該種群的子一 代再隨機(jī)交配，其后代中aa的基因型頻率_(會、不會)發(fā)生改 變。,(3)假定該動物種群滿足上述四個(gè)基本條件，但不發(fā)生隨機(jī)交配，只在相同基因型之間進(jìn)行交配，則理論上該種群的子一代中AA、Aa和aa的基因型頻率分別為_、_和_；如果子一代也同樣只發(fā)生相同基因型之間的交配，其后代中AA、Aa和aa的基因型頻率_(會、不會)發(fā)生改變。,0.5,足夠大,突變,自然選擇,0.25,不會,0.4,0.2,0.4,會,總結(jié),1，概念 自交：交配的兩個(gè)體基因型相同。 自由交配：交配的兩個(gè)體基因型可以相同也可以不同。 2，概率計(jì)算方法：（以1/3AA，2/3Aa為例） 1）自交： 基因型法： 1/3（AA*AA） 2/3（Aa*