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2019-2020年高考生物 解題技巧 專題六基因頻率的計(jì)算復(fù)習(xí)教案 基因頻率是指某群體中，某一等位基因在該位點(diǎn)上可能出現(xiàn)的基因總數(shù)中所占的比率。在高中生物中，基因頻率的計(jì)算在遺傳中也經(jīng)常用到，對(duì)基因頻率的計(jì)算有很多種類型，不同的類型要采用不同的方法計(jì)算。關(guān)于基因頻率的計(jì)算有下面幾種類型。 一、已知基因型(或表現(xiàn)型)的個(gè)體數(shù)，求基因頻率 某基因(如A基因)頻率=某基因(A)的數(shù)目/等位基因的總數(shù)(如A+a) 即；A=A的總數(shù)/(A的總數(shù)+a的總數(shù))= A的總數(shù)/（總個(gè)體數(shù)2），a=1-A。 這是基因頻率的定義公式，具體過程見課本內(nèi)容。 例1.在一個(gè)種群中，AA的個(gè)體有30個(gè)，Aa有60個(gè)，aa有10個(gè)，求A、a的基因頻率。 【解析】該種群中一共有100個(gè)個(gè)體，共含有200個(gè)基因，A的總數(shù)有302＋601=1xx高考生物 解題技巧 專題六基因頻率的計(jì)算復(fù)習(xí)教案20，A的頻率為120/200=60%。由于在一個(gè)種群中基因頻率有A+a=100%,所以a=1-60%=40%。 【參考答案】A的基因頻率為60%，a的基因頻率為40% 二、已知基因型頻率，求基因頻率 基因型頻率是指在一個(gè)進(jìn)行有性生殖的群體中，不同基因型所占的比例。 某基因頻率=包含特定基因的純合體頻率+雜合體頻率1/2 即：A的頻率=AA基因型頻率+Aa基因型頻率1/2 例2.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BB的個(gè)體占40%，基因型為bb的個(gè)體占10%，則基因B和b的頻率分別是 A. 90%，10% B. 65%，35% C. 50%，50% D. 35%，65% 【解析】根據(jù)題意，基因型為Bb的個(gè)體占1-40%-10%=50%。基因B的頻率=基因型BB的頻率+1/2基因型Bb的頻率=40%+1/250%=65%。同理，基因b的頻率=35%。 【參考答案】B 三、已知基因頻率，求基因型頻率 假設(shè)在一個(gè)隨機(jī)交配的群體里，在沒有遷移、突變和選擇的條件下，世代相傳不發(fā)生變化，計(jì)算基因頻率時(shí)，就可以采用遺傳平衡定律計(jì)算。即： 設(shè)A的基因頻率=p，a的基因頻率=q，則群體中各基因型頻率為： AA=p2，Aa=2pq，aa=q2。(p+q)=p+2pq+q=1。 注意：種群自由交配時(shí)才可用該公式，如是自交，則不能用該公式。一般地，求基因頻率時(shí)，若已知各基因型頻率(隨機(jī)抽出的一個(gè)樣本)，則只能用“規(guī)律二”計(jì)算，不能用“規(guī)律三”反過來，開平方。開平方求基因頻率只適用于理想種群(或題目中只給一個(gè)基因型頻率)。 例3. 如果在以下種群中，基因型AA的比例占25%，基因型Aa的比例為50%，基因型aa比例占25%，已知基因型aa的個(gè)體失去求偶和繁殖的能力，則基因A和a的頻率各是多少？隨機(jī)交配產(chǎn)生的子一代中，基因型aa的個(gè)體所占的比例為多少？ 例4.果蠅的體色由常染色體上的一對(duì)等位基因控制，基因型BB、Bb為灰身，bb為黑身。若人為地組成一個(gè)群體，其中80%為BB個(gè)體，20%為bb的個(gè)體，群體隨機(jī)交配，其子代中Bb的比例為 A.25% B.32% C.50% D.64% 【解析】因?yàn)锽B=80%，bb=20%，所以B=BB+1/2Bb=80%+0=80%，b=1－B= 1－80%=20%。則子代中Bb的比例=2pq=280%20%=32%。 【參考答案】B 例5.囊性纖維變性是一種常染色體遺傳病。在歐洲人群中每2500個(gè)人就有一人患此病。如果一對(duì)健康的夫婦有一個(gè)患病的兒子，此后該女又與另一健康男子再婚，則再婚后他們生一個(gè)患此病孩子的概率是 A. 1% B. 0.04% C. 3.9% D. 2% 【解析】由于一對(duì)健康夫婦生了一個(gè)患病的兒子，所以該遺傳病為隱性遺傳病，設(shè)顯性基因?yàn)锳，隱性基因?yàn)閍，所以這對(duì)夫婦的基因型都為Aa。把人群看成一個(gè)平衡群體，則有aa占1/2500 ，所以隱性基因a的頻率q=1/50，顯性基因A的頻率為p=49/50， 那么群體中，AA基因型的頻率為p2 ，Aa基因型的頻率為2pq，正常人群中雜合子Aa所占的比例為=Aa/(AA＋Aa)=2pq/(p2＋2pq)=2/51 ,即健康人中雜合子所占的比例為2/51，該女子與正常男性婚配后生出患病孩子的幾率為1/42/51=1/102≈1% 。 【參考答案】A 注意：以上三個(gè)規(guī)律適用于常染色體上的基因。 四、位于X染色體上的基因頻率和基因型頻率 1. 已知基因型的人數(shù)或頻率，求基因頻率 同樣適用于“規(guī)律一”，因?yàn)檫@是基因頻率的定義公式。但一定要注意： 對(duì)于伴性遺傳來說，位于X、Y同源區(qū)段上的基因，其基因頻率計(jì)算與常染色體計(jì)算相同；而位于X、Y非同源區(qū)段上的基因，伴X染色體遺傳，在Y染色體上沒有該基因及其等位基因。同理伴Y染色體遺傳，在X染色體上也沒有其對(duì)應(yīng)的基因。所以在計(jì)算基因總數(shù)時(shí)，應(yīng)只考慮X染色體（或Y染色體）上的基因總數(shù)。即： 只位于X染色體上的某基因(Xb)頻率= Xb總數(shù)/X染色體上基因(B和b)總數(shù)=（2該基因雌性純合體個(gè)數(shù)＋雌性雜合體個(gè)數(shù)＋雄性含該基因個(gè)數(shù)）/（2雌性個(gè)體總數(shù)＋雄性個(gè)體數(shù)）。 例6. 某工廠有男女職工各200名，調(diào)查發(fā)現(xiàn)，女性色盲基因的攜帶者為 15人，患者5人，男性患者11人。那么這個(gè)群體中色盲基因的頻率是 A. 4.5% B. 6% C. 9% D. 7.8% 【解析】解本題的關(guān)鍵是先求得色盲基因的總數(shù)。因?yàn)榕缘男匀旧w組成為XX，男性為XY，假設(shè)色盲基因?yàn)閎，其等位基因只位于X染色體上，所以色盲基因b共有151+52+111=36個(gè)，色盲基因b及其等位基因共有2002+2001=600個(gè)。因此，色盲基因b的頻率=36/600100%=6% 。 【參考答案】B 例7.對(duì)歐洲某學(xué)校的學(xué)生進(jìn)行遺傳調(diào)查時(shí)發(fā)現(xiàn)，血友病患者占0．7%（男∶女=2∶1）；血友病攜帶者占5%，那么，這個(gè)群體的Xh的頻率是 A．2．97%　　　　B．0．7%　　　?。茫?．96%　　　　D．3．2% 【解析】這里首先要明確2:1為患者中男女的比例，人群中男女比例為1:1。假設(shè)總?cè)藬?shù)為3000人。則男患者為30000．7%2/3＝14，女患者為30000．7%1/3＝7，攜帶者為30005%＝150，則Xh的頻率＝（14＋72＋150）/(15002＋1500)＝3．96%。 【參考答案】C 2.伴X遺傳，在整個(gè)群體中、雄性群體中、雌性群體中XB的頻率均為p，Xb的頻率均為q。即： 雄性中XB基因頻率=雌性中XB基因頻率=整個(gè)群體中XB基因頻率=p； 雄性中Xb基因頻率=雌性中Xb基因頻率=整個(gè)群體中Xb基因頻率=q。 3. 伴X遺傳，在整個(gè)群體中、雄性群體中、雌性群體中的各基因型頻率如下表： XBXB XBXb XbXb XBY XbY 在整個(gè)群體中 1/2p2 pq 1/2q2 1/2p 1/2q 在雄性群體中 p q 在雌性群體中 p2 2pq q2 例8. 據(jù)調(diào)查，某小學(xué)的學(xué)生中，基因型為XBXB的比例為42.32%，XBXb為7.36%，XbXb為0.32%，XBY為46%，XbY為4%，則在該地區(qū)XB和Xb的基因頻率分別為： A.6%，8% B.8%，92% C.78%，92% D.92%，8% 【解析】方法一，可以用“規(guī)律四、1”類似于例6、例7的方法計(jì)算。 方法二，根據(jù)上述規(guī)律，該地區(qū)XB的基因頻率=該地區(qū)女性人群中XB的基因頻率=42.32%2+1/2(27.36%)=92%，同理，該地區(qū)Xb的基因頻率=該地區(qū)男性人群中Xb的基因頻率=4%2=8%。 【參考答案】D 例9．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】雌性果蠅中，XbXb的頻率為Xb頻率的平方，即4%（占雌性的4%），但雌性占總數(shù)的1/2，則群體中XbXb的基因型頻率為4%1／2＝2%。 由于雄性果蠅只有一條X性染色體，則雄果蠅的Xb基因頻率就是基因型XbY的頻率,為20%（占雄性的20%），但雄性占總數(shù)的1/2，則群體中XbY的頻率為20%1／2＝10%。 或者直接根據(jù)“規(guī)律四、3”得出結(jié)果。 【參考答案】C 例10.人類的紅綠色盲是一種X染色體連鎖隱性遺傳病，據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)男性中紅綠色盲的發(fā)病率為7%，從理論上推斷，女性中紅綠色盲的發(fā)病率為 A．3.5% B．1.75% C．0.49% D．0.25% 【解析】根據(jù)上述規(guī)律，男性紅綠色盲的發(fā)病率=Xb的基因頻率=7%，女性 中紅綠色盲發(fā)病率=(7%)2=0.49%。 【參考答案】C 五、復(fù)等位基因的基因頻率和基因型頻率的計(jì)算 對(duì)于ABO血型中涉及的復(fù)等位基因，已知一個(gè)群體中某血型的人數(shù)，求其它血型的人數(shù)時(shí)，則可以應(yīng)用規(guī)律：所有基因頻率之和應(yīng)等于1，所有基因型頻率的和等于1，即：設(shè)各基因頻率IA=p，IB=q，i=r，則(p+q+r)=p+q+r+2pq+2pr+2qr=1。A型血(IAIA、IAi)的基因型頻率= p+2pr ，B型血(IBIB、IBi)的基因型頻率= q+2qr ，AB型血(IAIB)的基因型頻率=2pq ，O型血(ii)的基因型頻率= r。 例11.人的ABO血型決定于3個(gè)復(fù)等位基因IA、IB、i。通過抽樣調(diào)查發(fā)現(xiàn)血型頻率：A型=0.45，B型=0.13，AB型=0.06，O型=0.36。試計(jì)算IA、IB、i這3個(gè)等復(fù)位基因的頻率。 例12．ABO血型系統(tǒng)由3個(gè)復(fù)等位基因IA、IB、i決定，通過調(diào)查一個(gè)由400人組成的群體，發(fā)現(xiàn)180人為A型血，144人為O型血，從理論上推測(cè)，該人群中血型為B型的人應(yīng)有 A.24人 B.36人 C.52人 D.76人 【解析】 O型血的有144人，總?cè)藬?shù)有400人，則r=144/400，得r=6/10。180人為A型血，則有p+2pr=180/400，把r=6/10代入其中，可以知道p=3/10。由于p+q+r=1，可以知道q=1-p-r=1/10,而B型血的基因型頻率= q+2qr=13%，則B型血的人數(shù)應(yīng)為13%400=52人。 【參考答案】C 總之，盡管基因頻率的計(jì)算類型復(fù)雜多樣，其思維方法又迥然各異，但是我們只要把握住基因頻率計(jì)算的條件和方法規(guī)律，弄清原委并靈活運(yùn)用，就能準(zhǔn)確地計(jì)算出正確的答案。