等位基因频率
等位基因频率(allelic frequency)是在一个种群基因库中,某个基因占全部等位基因数的比率,也称为基因频率(gene frequency)。
基因型频率(genotypic frequency)指群体中某特定基因型个体的数目占个体总数目的比率。
以下以二倍体一对等为位基因Aa的群体的各种基因频率的题型做个归类:
一、关于常染色体遗传的基因频率的计算
1.抽样调查的小群体.
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 例题1.某昆虫种群中,决定翅色为绿色的基因为A,决定翅色为褐色的基因为a,从这个种群中随机抽取 100个个体,测得基因型为AA、Aa和aa的个体分别是30、60和10个,就这对等位基因来说,每个个体可以看做含有2个基因,那么,这100个个体共含有200个基因。由此可知:A基因的数量是2×30+60=120个;a基因的数量是2×10+60=80个;A的基因频率是120÷200=60%个;a的基因频率是80÷200=40%个.
上述例子不能用“哈迪——温伯格定律”进行计算,因为该抽样的群体不是平衡群体.
2.遗传平衡群体基因频率的计算
题目的条件是平衡群体,用“哈迪——温伯格定律”进行计算。
设常染色体隐性遗传病的显性基因为A,其基因频率为p,隐性基因为a。其基因频率为q。则
AA的基因型频率为p 2
Aa基因型频率=2pq
aa的基因型频率为q 2
例题1.一种蛾中控制浅颜色的等位基因是隐性的,控制深颜色的等位基因是显性的。假设有640只浅色的蛾和360只深色的蛾,群体呈遗传平衡,那么有多少只蛾是杂合子的? (D)
A 40 B 80 C 160 D 320
解:浅色的蛾有640只,则aa的基因型频率为p
2=640/640+360=0.64,q=0.8,p=0.2,
Aa基因型频率=2pq=0.32,为320只.
例题2:(2007广东高考题20).
某常染色体隐性遗传病在人群中的发病率为1%,色盲在男性中的发病率为7%。现有一对表现型正常的夫妇,妻子为该常染色体遗传病致病基因和色盲致病基因携带者,那么他们所生小孩同时患两种遗传病的概率是
A.1/88 B.1/22. C7/2200 D.3/800
设该常染色体隐性遗传病的隐性基因为a,人群中其基因频率为q,显性基因为A,其基因频率为p。
该群体平衡,aa基因型频率=1/100,则q=1/10,p=9/10,Aa基因型频率=2pq=18/100,AA的基因型频率为p 2=81/100,人群中Aa的概率为18/100,那么正常人群中Aa的概率为
Aa/AA+Aa=(18/100)/(18/100)+(81/100)=18/99,丈夫表现正常,则他是Aa的概率是18/99,于是,
(18/89)AaXBY×AaXBXb,后代同时患2种遗传病的概率为
18/89×18/89×1/4×1/4=1/88
二、伴性基因的基因频率计算。
1.随机抽样的小群体的基因频率的计算。这种情况往往是非平衡群体,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
但由于雌雄群体所含等位基因不一样,所以计算时要注意雌雄的基因数不一样。
题1:
某工厂各有男女职工各200名,对他们调查时发现,女性色盲基
因携带者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为:( )
A 6% B 9% C 5.88% D 8%
解:(15+5*2+11)/(200*2+200)=6%
题2:
据调查,某校高中学生中基因型的比例为XBXB(44%)、XBXb(5%)、
XbXb(1%)、XBY(43%)、XbY(7%),则该地区XB和Xb的基因频率分别是:( )
A.13.2% B.5% C.14% D.9.3%
解:(5+1*2+7)/(50*2+50)≈9.33%
题3:
对欧洲某学校的学生进行遗传调查时发现,血友病患者占0.7%
(男∶女=2∶1);血友病携带者占5%,那么,这个种群的Xh的频率是
( )
A 2.97% B 0.7% C 3.96% D 3.2%
『解析』分析各基因型的频率如下(男女性别比例为1∶1):
男:XhY 1.4%/3 XHY (50%-1.4%/3)
女:XHXh(携带者)5% XhXh 0.7%/3 XHXH
(50%-5%-0.7%/3)
由以上数据, Xh基因的总数是1.4%/3+5%+1.4%/3
因此,Xh的基因频率=(1.4%/3+5%+1.4%/3)/150%=3.96%。
2.伴性基因的遗传平衡的计算。
“哈迪——温伯格定律”同样适用于伴性基因遗传平衡的计算。
对于平衡群体,其平衡的标志是某基因的基因频率雌雄相等,设等位基因为Aa,px为雄性中A的基因频率,pxx为雌性中A的基因频率,p为群体中A的基因频率,qx为雄性中a的基因频率,qxx为雌性中a的基因频率,q为群体中a的基因频率,即px=pxx=p,qx=qxx=q。在雌性群体中,可以用“哈迪——温伯格定律”进行计算,XAXA基因型频率=px2 ,XAXa基因型频率=2pq,XaXa的基因型频率= qx2。雄性群体中,XAY基因型频率= px=p,XaY基因型频率=qx=q。
例题1.根据我国群体的某调查结果发现,色盲患者为7%,预期女性中色盲患者为?
解,群体平衡,XaY基因型频率=qx=q=7%,qx=qxx=q,所以qxx=7%,XaXa的基因型频率= qx2=0.49.
等位基因频率(allelic frequency)是在一个种群基因库中,某个基因占全部等位基因数的比率,也称为基因频率(gene frequency)。
基因型频率(genotypic frequency)指群体中某特定基因型个体的数目占个体总数目的比率。
以下以二倍体一对等为位基因Aa的群体的各种基因频率的题型做个归类:
一、关于常染色体遗传的基因频率的计算
1.抽样调查的小群体.
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 例题1.某昆虫种群中,决定翅色为绿色的基因为A,决定翅色为褐色的基因为a,从这个种群中随机抽取 100个个体,测得基因型为AA、Aa和aa的个体分别是30、60和10个,就这对等位基因来说,每个个体可以看做含有2个基因,那么,这100个个体共含有200个基因。由此可知:A基因的数量是2×30+60=120个;a基因的数量是2×10+60=80个;A的基因频率是120÷200=60%个;a的基因频率是80÷200=40%个.
上述例子不能用“哈迪——温伯格定律”进行计算,因为该抽样的群体不是平衡群体.
2.遗传平衡群体基因频率的计算
题目的条件是平衡群体,用“哈迪——温伯格定律”进行计算。
设常染色体隐性遗传病的显性基因为A,其基因频率为p,隐性基因为a。其基因频率为q。则
AA的基因型频率为p 2
Aa基因型频率=2pq
aa的基因型频率为q 2
例题1.一种蛾中控制浅颜色的等位基因是隐性的,控制深颜色的等位基因是显性的。假设有640只浅色的蛾和360只深色的蛾,群体呈遗传平衡,那么有多少只蛾是杂合子的? (D)
A 40 B 80 C 160 D 320
解:浅色的蛾有640只,则aa的基因型频率为p
2=640/640+360=0.64,q=0.8,p=0.2,
Aa基因型频率=2pq=0.32,为320只.
例题2:(2007广东高考题20).
某常染色体隐性遗传病在人群中的发病率为1%,色盲在男性中的发病率为7%。现有一对表现型正常的夫妇,妻子为该常染色体遗传病致病基因和色盲致病基因携带者,那么他们所生小孩同时患两种遗传病的概率是
A.1/88 B.1/22. C7/2200 D.3/800
设该常染色体隐性遗传病的隐性基因为a,人群中其基因频率为q,显性基因为A,其基因频率为p。
该群体平衡,aa基因型频率=1/100,则q=1/10,p=9/10,Aa基因型频率=2pq=18/100,AA的基因型频率为p 2=81/100,人群中Aa的概率为18/100,那么正常人群中Aa的概率为
Aa/AA+Aa=(18/100)/(18/100)+(81/100)=18/99,丈夫表现正常,则他是Aa的概率是18/99,于是,
(18/89)AaXBY×AaXBXb,后代同时患2种遗传病的概率为
18/89×18/89×1/4×1/4=1/88
二、伴性基因的基因频率计算。
1.随机抽样的小群体的基因频率的计算。这种情况往往是非平衡群体,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
但由于雌雄群体所含等位基因不一样,所以计算时要注意雌雄的基因数不一样。
题1:
某工厂各有男女职工各200名,对他们调查时发现,女性色盲基
因携带者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为:( )
A 6% B 9% C 5.88% D 8%
解:(15+5*2+11)/(200*2+200)=6%
题2:
据调查,某校高中学生中基因型的比例为XBXB(44%)、XBXb(5%)、
XbXb(1%)、XBY(43%)、XbY(7%),则该地区XB和Xb的基因频率分别是:( )
A.13.2% B.5% C.14% D.9.3%
解:(5+1*2+7)/(50*2+50)≈9.33%
题3:
对欧洲某学校的学生进行遗传调查时发现,血友病患者占0.7%
(男∶女=2∶1);血友病携带者占5%,那么,这个种群的Xh的频率是
( )
A 2.97% B 0.7% C 3.96% D 3.2%
『解析』分析各基因型的频率如下(男女性别比例为1∶1):
男:XhY 1.4%/3 XHY (50%-1.4%/3)
女:XHXh(携带者)5% XhXh 0.7%/3 XHXH
(50%-5%-0.7%/3)
由以上数据, Xh基因的总数是1.4%/3+5%+1.4%/3
因此,Xh的基因频率=(1.4%/3+5%+1.4%/3)/150%=3.96%。
2.伴性基因的遗传平衡的计算。
“哈迪——温伯格定律”同样适用于伴性基因遗传平衡的计算。
对于平衡群体,其平衡的标志是某基因的基因频率雌雄相等,设等位基因为Aa,px为雄性中A的基因频率,pxx为雌性中A的基因频率,p为群体中A的基因频率,qx为雄性中a的基因频率,qxx为雌性中a的基因频率,q为群体中a的基因频率,即px=pxx=p,qx=qxx=q。在雌性群体中,可以用“哈迪——温伯格定律”进行计算,XAXA基因型频率=px2 ,XAXa基因型频率=2pq,XaXa的基因型频率= qx2。雄性群体中,XAY基因型频率= px=p,XaY基因型频率=qx=q。
例题1.根据我国群体的某调查结果发现,男色盲患者为7%,预期女性中色盲患者为?
解,群体平衡,XaY基因型频率=qx=q=7%,qx=qxx=q,所以qxx=7%,XaXa的基因型频率= qx2=0.49.
据调查统计,我国男性中红绿色盲患者的发病率为7%,-------可得出Xb占7%
问题一:请预测我国女性中红绿色盲患者的发病率为多少?----女性中XbXb占7%*7%=0.49%
问题二:请预测我国人群中红绿色盲患者的发病率为多少?------男性中Xb占7%,
女性中Xb占0.49%,我国人群中红绿色盲患者的发病率为(7%+0.49%)/2
例题2.在某个海岛上,每一万个人中有500名男子患红绿色盲,则该岛上的人群中,女性携带者的数量为每万人中有多少?( 假设男女比为1:1)
A 1000人
B 900人
C 800人
D 700人
解:男子为5000人,XaY基因型频率=500/5000=0.1,色盲基因频率qx=0.1,正常基因频率px=0.9,群体平衡px=pxx=p,qx=qxx=q,在女性群体中,女性携带者XAXa基因型频率=2pq,概率为2*0.1*0.9=0.18,0.18*5000=900.
三、复等位基因的平衡
ABO血型系统是由三个复等位基因IA IB i 决定的,调查一个由400人组成的自然人群(设为平衡群体),发现180人为A型血,144人为O型血。那么该人群中的B型血人应为()
解:设3种基因频率分别为A、B、i,则A+B+i=1,(A+B+i)2=1
A2+B2+i2+2AB+2Ai+2Bi=1。
A型血的基因型频率=A2+2Ai,
B型血的基因型频率=B2+2Bi,
O型血的基因型频率=i2,
AB型血的基因型频率=2AB。
解:i2=144/400,求得i=-——
再从A2+2Ai=180/400,求得A=——
再从A+B+i=1,求得B=——,B型血的基因型频率=B2+2Bi=——。
例题2.在某个海岛上,每一万个人中有500名男子患红绿色盲,则该岛上的人群中,女性携带者的数量为每万人中有多少?( 假设男女比为1:1)
A 1000人
B 900人
C 800人
D 700人
解:男子为5000人,XaY基因型频率=500/5000=0.1,色盲基因频率qx=0.1,正常基因频率px=0.9,群体平衡px=pxx=p,qx=qxx=q,在女性群体中,女性携带者XAXa基因型频率=2pq,概率为2*0.1*0.9=0.18,0.18*5000=900.
三、复等位基因的平衡
ABO血型系统是由三个复等位基因IA IB i 决定的,调查一个由400人组成的自然人群(设为平衡群体),发现180人为A型血,144人为O型血。那么该人群中的B型血人应为()
解:设3种基因频率分别为A、B、i,则A+B+i=1,(A+B+i)2=1
A2+B2+i2+2AB+2Ai+2Bi=1。
A型血的基因型频率=A2+2Ai,
B型血的基因型频率=B2+2Bi,
O型血的基因型频率=i2,
AB型血的基因型频率=2AB。
解:i2=144/400,求得i=-——
再从A2+2Ai=180/400,求得A=——
再从A+B+i=1,求得B=——,B型血的基因型频率=B2+2Bi=——。