基因频率及基因型频率的计算（课件）.ppt
基因频率与基因频率与基因型频率基因型频率的计算的计算有关有关有关有关基因基因基因基因频率频率频率频率的的的的计算计算计算计算基因常染色体基因性染色体基因计算类型基因型计算基因频率 基因型频率计算基因频率 1 1、常染色体遗传的基因频率计算常染色体遗传的基因频率计算 通过基因型个数计算基因频率 通过基因型频率计算基因频率 2 2、X X染色体上基因的基因频率的染色体上基因的基因频率的计算计算 3 3、利用哈代、利用哈代温伯格定律计算基温伯格定律计算基因型频率因型频率1 1常染色体遗传的基因频率计算常染色体遗传的基因频率计算通过基因型个数计算基因频率基因频率=种群中该基因的总数种群中该基因及其等位基因的总数。例1：从某个种群中随机抽出100个个体，测知基因型为AA、Aa和aa的个体分别是30、60和10个。求基因A与a的频率是多少？分析：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个个体共有200个基因，其中A基因有230+60=120个，a基因有210+60=80个。于是，在这个种群中，A基因的频率为：120200=60%a基因的频率为：80200=40%通过基因型频率计算基因频率 某种基因的基因频率某种基因的纯合子频率某种基因的基因频率某种基因的纯合子频率+1/2杂合子频率杂合子频率 例2：从某种生物种群中随机抽出一定数量的个体，其中基因型为AA的个体占24%，基因型为Aa的个体占72%，基因型为aa的个体占4%，基因A和基因a的频率分别是()A.24%72%B.36%64%C.57%43 D.60%40%【解析】A的基因频率为 24%1/272%=60%a的基因频率为 4%1/272%=40%。另外一种方法：在100个个体中，AA占24个，Aa占72个，aa占4个，即在200个基因中，A的基因有22472=120个，基因频率为120200=60%，a的基因频率为40%。答案为D在种群中，一对等位基因的基因频率之和等于1，基因型频率之和也等于1。2.2.XX染色体上基因的基因频率的计算染色体上基因的基因频率的计算 这类题目的特殊点是：X染色体总数的正确计算，因为男性中只有一个X染色体，所以计算男性X染色体总数时不需要乘以2，这样就能够得出正确的结果。XB+XbXB=Xb=XB+XbXBXb例3：对某校学生进行色盲遗传病调查研究后发现：780名女生中有患者23人、携带者52人；820名男生中有患者65人，那么该群体中色盲基因的频率是()A.4.4%B.5.1%C.6.8%D.10.2%【解析】色盲是伴X染色体隐性遗传，女性色盲患者的基因型是：XbXb，女性携带者的基因型是：XBXb，男性色盲患者的基因型是：Xb Y。注：男性无携带者根据题意，780名女生中有患者23人、携带者52人，因此女性中Xb占：23252=98，820名男生中有患者65人，因此男性中Xb占：65Xb基因总数：9865163这样，该校学生中的X染色体总数是：78028202380，这样该群体中色盲基因的频率就是：163/2380=6.8%。答案选C(此题容易误算成(780820)23200，结果得出5.1%这一错误结论，而选B)3.3.哈代哈代温伯格温伯格定律定律（遗传平衡定律遗传平衡定律）遗传平衡定律是由英国数学家哈代和德国医生温伯格分别于1908年和1909年独立证明的，这一定律又称哈代温伯格定律，它是指在一个极大的随机交配的种群中，在没有突变、选择和迁移的条件下，种群的基因频率和基因型频率可以世代相传不发生变化，保持平衡。符合遗传平衡定律的群体，需满足的条件：符合遗传平衡定律的群体，需满足的条件：（1）种群非常大；（）种群非常大；（2）种群内的雌雄个体自由交配；）种群内的雌雄个体自由交配；（3）没有自然选择；（）没有自然选择；（4）没有突变发生；（没有突变发生；（5）没）没有迁入和迁出。群体的基因频率和基因型频率在一代有迁入和迁出。群体的基因频率和基因型频率在一代一代繁殖传代中保持不变。一代繁殖传代中保持不变。(2)(2)基因频率与基因型频率的特点基因频率与基因型频率的特点设设A A频率为频率为p,ap,a频率为频率为q,q,则则p+q=1p+q=1。AAAA、AaAa、aaaa三种基因型频率之和为：三种基因型频率之和为：p p2 2+2pq+q+2pq+q2 2=1=1，即为，即为(p+q)(p+q)2 2=p=p2 2+2pq+q+2pq+q2 2=1=1。(3)(3)实例：实例：AAAA的基因型频率为的基因型频率为m m，则，则A A的基因频率为的基因频率为 。若种群中一等位基因为若种群中一等位基因为A A和和a a，设，设p p为为A A的基因频率，的基因频率，q q为为a a的的基因频率，基因频率，(p(pq)q)A%+a%=1A%+a%=1，则（则（p+qp+q）2 2=p=p2 2+2pq+q+2pq+q2 2 1 1。又因为在一种群中，又因为在一种群中，AA%+Aa%+aa%=1AA%+Aa%+aa%=1；所以所以p p2 2AA%=A%AA%=A%A%A%，为，为AAAA的基因型频率；的基因型频率；q q2 2aa%=a%aa%=a%a%a%，为，为aaaa的基因型频率；的基因型频率；即：即：2pq2pqAa%Aa%2 2A%A%a%a%，为，为AaAa的基因型频率。的基因型频率。计算时运用遗传平衡公式：例4：在某一个种群中，已调查得知，隐性性状者（等位基因用A、a表示）占16%，那么该种群的AA、Aa基因型个体出现的概率分别为：A.0.36、0.48 B.0.36、0.24 C.0.16、0.48 D.0.48、0.36【解析】第一步已知隐性性状者即aa的基因型频率为16%，那么a基因的频率为0.4、A的基因频率为1-0.4=0.6。第二步将其看作在理想的状态下，运用遗传平衡公式进行计算：AA%=A%A%=0.60.6=0.36；Aa%=2A%a%=20.60.4=0.48答案为A例例5：已知苯丙酮尿症是位于常染色体上的隐性遗传病。：已知苯丙酮尿症是位于常染色体上的隐性遗传病。据调查，该病的发病率大约为据调查，该病的发病率大约为1/10000。请问，在人。请问，在人群中苯丙酮尿症致病基因的基因频率以及携带此隐性群中苯丙酮尿症致病基因的基因频率以及携带此隐性基因的杂合基因型频率各是多少？基因的杂合基因型频率各是多少？解析：由于本题不知道具体基因型的个体数以及各种基因型频率，所以问题变得复杂化，此时可以考虑用哈代温伯格公式。由题干中“苯丙酮尿症是位于常染色体上的隐性遗传病”和“该病在人群中的发病率大约为1/10000”，可知aa的频率为1/10000，计算得a的频率为1/100。又A+a=1，所以A的频率为99/100，Aa的频率为2（99/100）（1/100）=99/5000。答案：1/100，99/5000自交和自由交配自交和自由交配时，基因，基因频率和基因率和基因型型频率的率的变化化规律律自交：种群个体自交自交：种群个体自交时，纯合子增多，合子增多，杂合子减少，合子减少，基因型基因型频率率发生改生改变，但自交，但自交过程不改程不改变基因基因频率；率；自由交配：在无基因突自由交配：在无基因突变、各种基因型的个体生活力、各种基因型的个体生活力相同相同时，处于于遗传平衡的种群自由交配遵循平衡的种群自由交配遵循遗传平衡平衡定律，上下代之定律，上下代之间种群的基因种群的基因频率及基因型率及基因型频率不率不变。如果一个种群没有如果一个种群没有处于于遗传平衡状平衡状态，自由交配不改，自由交配不改变基因基因频率，但改率，但改变基因型基因型频率。率。若某种群基因型AA个体18%，aa6%，则A的基因频率为多少。有两种算法：正确：Aa=76%PA=0.760.5+0.18错误：设A频率p,p2=0.18第二种为什么错了?由基因型频率推算基因频率是无条件的，什么时候都行得通，这是第一种算法，是正确的；但是由基因频率推算基因型频率只有在群体达到遗传平衡的时候才可以，谨记！第二中方法是先设好了基因频率，然后算出在遗传平衡下应有的基因型频率，根据已知的条件列等式，但是问题是你知道它出于遗传平衡状态吗？事实上不属于！因为第一种算法和第二种算法得的结果不一样；验证这两种算法是不是一致是考查群体是否达到遗传平衡的重要方法。举一个例子：AA 50%,aa50%；AA 10%Aa80%aa10%；这两种条件下A的频率都是50%，但是AA的频率确相差很远
