基因频率计算大全优秀PPT.ppt
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1、基因频率计算大全基因频率计算大全第1页,本讲稿共45页一一一一.有有有有关关关关概概概概念念念念的的的的理理理理解解解解n n是指某种基因占其全部等位基因的比率。是指某种基因占其全部等位基因的比率。n n基因频率可用抽样调查的方法来获得,并且,基因频率可用抽样调查的方法来获得,并且,A%+a%=1 n n生物的进化实质上就是种群基因频率发生变化的过程。基因型频率是指群体中某一个个体的任何一个基因型所占的百分比。AA%+Aa%+aa%=1 基因频率 基因型频率第2页,本讲稿共45页3 3 自交与自由交配自交与自由交配豌豆是自花传粉、闭花授粉只能自交玉米是异花传粉,不仅仅能自交,还能杂交。自由交配
2、(随机交配)(1)自交是指基因型相同的个体交配。(2)(2)自由交配是指种群内不同基因型的个体间相互交配自由交配是指种群内不同基因型的个体间相互交配。第3页,本讲稿共45页基因常染色体基因性染色体基因自由交配、自交计算类型基因型计算基因频率 基因型频率计算基因频率 二二二二.有有有有关关关关基基基基因因因因频频频频率率率率的的的的计计计计算算算算(一)(一)1 1、计算的类型、计算的类型第4页,本讲稿共45页某基因频率某基因频率纯合子个体数纯合子个体数2+杂合子个体数杂合子个体数个体总数个体总数21).定义公式法:定义公式法:2).基因型比率法基因型比率法:A%+a%=1 AA%+Aa%+aa
3、%=13)各种频率之和:各种频率之和:某基因频率=此基因的个数 全部等位基因的个数100%某基因频率某基因频率纯合子基因型纯合子基因型比率比率+1/2杂合子基型杂合子基型比率比率基因频率计算的基本公式基因频率计算的基本公式第5页,本讲稿共45页A%=60+100/260+100+40=0.55=0.3+0.5/2 A%=40+100/260+100+40=0.45=0.2+0.5/2 【例题例题1】在某个种群中,在某个种群中,AAAA、AaAa、aaaa个体分别有个体分别有6060、100100、4040个,这个个,这个种群中,种群中,A A、a a的基因频率、三种基因型频率各是多少?的基因频
4、率、三种基因型频率各是多少?基因频率:基因频率:基因频率基因频率=纯合子基因型频率纯合子基因型频率+杂合子基因型频率的一半杂合子基因型频率的一半【课本课本P99技能训练技能训练】第6页,本讲稿共45页 【题题1】某种群中,某种群中,AAAA、AaAa、aaaa个体分别有个体分别有6060、100100、4040个,这个种群中,个,这个种群中,A A、a a的基因频率、三种基因型频率各是多少?的基因频率、三种基因型频率各是多少?基因型频率:基因型频率:AA%=6060+100+40=0.3Aa%=10060+100+40=0.5aa%=4060+100+40=0.2基因型频率基因型频率=该基因型
5、的个体数该基因型的个体数/种群个体数种群个体数(一)、自由交配,常染色体基因型频率、基因频率的(一)、自由交配,常染色体基因型频率、基因频率的计算计算第7页,本讲稿共45页【例题例题2】某工厂有男女职工各某工厂有男女职工各100名,对他们进行调查时发现,名,对他们进行调查时发现,女性色盲基因的携带者为女性色盲基因的携带者为15人,患者为人,患者为5人;男性患者为人;男性患者为11人,人,那么这个群体中色盲基因的频率为那么这个群体中色盲基因的频率为()A.12%B.9%C.6%D.4.5%【解析解析】由于男性个体中的由于男性个体中的Y染色体上没有与色盲有关的染色体上没有与色盲有关的基因,所以应该
6、将基因,所以应该将Y染色体所占的比例去除。染色体所占的比例去除。Xb=100%=12%15+5*2+11100*2+100A(二)、自由交配(二)、自由交配 ,X X染色体基因型频率、基因频率的计算染色体基因型频率、基因频率的计算第8页,本讲稿共45页练一练:练一练:AA、Aa、aa的个体分别占的个体分别占24%、72%、4%,那么,那么A、a的基因频率是多少?(的基因频率是多少?()A.36%和和64%B.57%和和43%C.24%和和72%D.60%和和40%D D【解析解析】A%=24%+72%/2 =60%a%=4%+72%/2=40%第9页,本讲稿共45页Xb的基因频率的基因频率=1
7、00%XbX +XB bXB的基因频率的基因频率=100%XBX +XB b伴性遗传 的基因频率只能从定义出发进行计算X X染色体上基因频率的计算染色体上基因频率的计算第10页,本讲稿共45页X X染色体上基因频率的计算染色体上基因频率的计算第11页,本讲稿共45页据调查,某小学的小学生中,基因型的比例为XBXB(42.32%)、XBXb(7.36%)、XbXb(0.32%)、XBY(46%)、XbY(4%),则在该地区XB和Xb的基因频率分别是多少?练一练练一练42.32%XBXB+(7.36%XBXb+46%XBY)/242.32%XBXB+7.36%XBXb+0.32%XbXb+(46%
8、XBY+4%XbY)/2XB频率=92%Xb的频率8%XB频率频率=第12页,本讲稿共45页n n题题题题3 3 3 3一个种群中基因型为一个种群中基因型为一个种群中基因型为一个种群中基因型为AAAAAAAA的个体占的个体占的个体占的个体占24%24%24%24%,基因型为,基因型为,基因型为,基因型为AaAaAaAa的个体占的个体占的个体占的个体占72%72%72%72%,基因型为基因型为基因型为基因型为aaaaaaaa的个体占的个体占的个体占的个体占4%4%4%4%,自交一代之后,种群中基因型为,自交一代之后,种群中基因型为,自交一代之后,种群中基因型为,自交一代之后,种群中基因型为AAA
9、AAAAA和基因型为和基因型为和基因型为和基因型为aaaaaaaa的个体分别占的个体分别占的个体分别占的个体分别占()()()()n nA A A A60%40%B60%40%B60%40%B60%40%B36%42%C36%42%C36%42%C36%42%C42%22%D42%22%D42%22%D42%22%D24%22%24%22%24%22%24%22%n n分析:分析:分析:分析:由题意可知,三种基因型各自自交:由题意可知,三种基因型各自自交:由题意可知,三种基因型各自自交:由题意可知,三种基因型各自自交:AAAAAAAA自交后代自交后代自交后代自交后代100%100%100%10
10、0%为为为为AAAAAAAA,aaaaaaaa自交后代自交后代自交后代自交后代100%100%100%100%为为为为aaaaaaaa,而,而,而,而AaAaAaAa自交后会发生性状分离。子代中基因型自交后会发生性状分离。子代中基因型自交后会发生性状分离。子代中基因型自交后会发生性状分离。子代中基因型AAAAAAAA占占占占42%42%42%42%(24%24%24%24%72%1/472%1/472%1/472%1/4););););AaAaAaAa占占占占72%1/272%1/272%1/272%1/236%36%36%36%;aaaaaaaa占占占占22%22%22%22%(4%4%4%
11、4%72%1/472%1/472%1/472%1/4),答案是),答案是),答案是),答案是C C C C。n n交前后基因型频率在变,不变的是基因频率交前后基因型频率在变,不变的是基因频率。n n结论:自交过程(非随机交配)中,可以结论:自交过程(非随机交配)中,可以结论:自交过程(非随机交配)中,可以结论:自交过程(非随机交配)中,可以根据基因型频率求基因频率根据基因型频率求基因频率根据基因型频率求基因频率根据基因型频率求基因频率,但,但,但,但n n不能根据基因频率求基因型频率不能根据基因频率求基因型频率不能根据基因频率求基因型频率不能根据基因频率求基因型频率。自交前后基因型频率在变,基
12、因频率不变。自交前后基因型频率在变,基因频率不变。自交前后基因型频率在变,基因频率不变。自交前后基因型频率在变,基因频率不变。(三)常染色体,自交后的基因频率和基因型频率(三)常染色体,自交后的基因频率和基因型频率第13页,本讲稿共45页【题题4】某群体最初的三种基因型某群体最初的三种基因型AA、Aa、aa的频率分的频率分别为别为0.1、0.2、0.7,在自交和随机交配的情况下,后代,在自交和随机交配的情况下,后代的基因型频率和基因频率如何变化?的基因型频率和基因频率如何变化?自交: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/
13、4)=0.75A%=0.2a%=0.8P:AA=0.1;Aa=0.2;aa=0.7F2:AA=0.15+0.1(1/4)=0.175 Aa=0.1(1/2)=0.05 aa=0.75+0.1(1/4)=0.775A%=0.2a%=0.8A%=0.2a%=0.8 自交:基因型频率不断变化自交:基因型频率不断变化.后代的基因频率不变,后代的基因频率不变,(四)、常染色体基因型频率、基因频率的计算。(四)、常染色体基因型频率、基因频率的计算。自交,自由交配自交,自由交配 结果比较结果比较第14页,本讲稿共45页综上可见:基因重组对基因频率无影响综上可见:基因重组对基因频率无影响【题题4】某群体最初的
14、三种基因型某群体最初的三种基因型AA、Aa、aa的频率分的频率分别为别为0.1、0.2、0.7,在自交和随机交配的情况下,后代,在自交和随机交配的情况下,后代的基因型频率和基因频率如何变化?的基因型频率和基因频率如何变化?自由(随机自由(随机)交配:交配:A%=0.2a%=0.8P:AA=0.1;Aa=0.2;aa=0.7根据遗传平衡定律求算子一代的基因频率:根据遗传平衡定律求算子一代的基因频率:F1:AA=0.04;Aa=0.32;aa=0.64。A%=0.2a%=0.8根据遗传平衡定律求算子二代的基因频率:根据遗传平衡定律求算子二代的基因频率:F2:AA=0.04;Aa=0.32;aa=0
15、.64。A%=0.2a%=0.8 随机交配:后代的基因频率不变,基因型频率亦不变。随机交配:后代的基因频率不变,基因型频率亦不变。第15页,本讲稿共45页(1)自交是指基因型相同的个体交配。结果是杂合基因型频率降低,纯合基因型频率增大,在无自然选择条件下,基因频率不变。(2)自由交配是指种群内不同基因型的个体间相互交配。在无选择的条件下,基因频率、基因型频率均保持不变,相关计算可按哈迪温伯格定律进行。(3)只要种群的基因频率不变,即使基因型频率改变,种群也未发生进化。第16页,本讲稿共45页三三.遗传平衡定律遗传平衡定律群体数量足够大,群体数量足够大,没有自然选择,没有自然选择没有迁移(迁入和
16、迁出),没有迁移(迁入和迁出),全部的雌雄个体间都能自由交配并能产生后代全部的雌雄个体间都能自由交配并能产生后代没有突变(基因突变和染色体变异)。没有突变(基因突变和染色体变异)。在一个有性生殖的自然种群中,在符合以下在一个有性生殖的自然种群中,在符合以下5个条件的个条件的情况下,情况下,各等位基因的频率和基因型频率在一代一代的各等位基因的频率和基因型频率在一代一代的遗传中是稳定不变的,遗传中是稳定不变的,或者说是保持着基因平衡的。或者说是保持着基因平衡的。这这5个条件是:个条件是:第17页,本讲稿共45页在该种情况下,配子的比例就是基因的频率。在该种情况下,配子的比例就是基因的频率。卵细胞卵
17、细胞精子精子 A=pa=qA=pAA=p2Aa=pqa=qAa=pqaa=q2假设:假设:A的基因频率为的基因频率为p,a的基因频率为的基因频率为q,则,则p+q=1。AA%=p2 Aa%=2pq aa%=q2AA%+Aa%+aa%=(p+q)2 =1第18页,本讲稿共45页【题题5 5】镰刀型细胞贫血症是由基因突变引起的,其致病基因为隐性基镰刀型细胞贫血症是由基因突变引起的,其致病基因为隐性基因因(用用a a表示表示)。只有隐性纯合子才会发病,携带。只有隐性纯合子才会发病,携带a a基因的个体不会发病,基因的个体不会发病,且对疟疾具有一定的抵抗力。在非洲某些地区,约有且对疟疾具有一定的抵抗力
18、。在非洲某些地区,约有500500人中就有人中就有2020人人患镰刀型细胞贫血症。因此在该地区人群中患镰刀型细胞贫血症。因此在该地区人群中()()A.aA.a基因的基因频率大约为基因的基因频率大约为32%32%B.aB.a基因频率的变化是环境选择的结果基因频率的变化是环境选择的结果C.C.患者的死亡不会导致人群中基因频率发生变化患者的死亡不会导致人群中基因频率发生变化D.aD.a基因的携带者在自然选择中会逐渐被淘汰基因的携带者在自然选择中会逐渐被淘汰【解析解析】选选B。由于在。由于在500人中就有人中就有20人是镰刀型细胞贫血症患者,说人是镰刀型细胞贫血症患者,说明明aa个体所占比例为个体所占
19、比例为4%,aa%=a%*a%,所以所以a的基因频率为的基因频率为20%,由于,由于aa个体死亡个体死亡率较高,所以会使率较高,所以会使a的基因频率降低,它是环境选择的结果,由于的基因频率降低,它是环境选择的结果,由于Aa对疟疾有一定的对疟疾有一定的抵抗力,所以其生存能力较强,不会被淘汰。抵抗力,所以其生存能力较强,不会被淘汰。B第19页,本讲稿共45页四 复等位基因计算人的ABO血型系统决定于3 个等位基因IA、IB、i,设基因IA的频率为p,基因IB的频率为q,基因i的频率为r,人群中p+q+r=1。(p+q+r)2=p2+q2+r2+2pq+2pr+2qr=1在在遗遗传传平平衡衡的的人人
20、群群中中,I IA AI IA A的的基基因因型型频频率率为为p p2 2,I IA Ai i的的基基因因型型频频率率为为2pr2pr;I IB BI IB B的的基基因因型型频频率率为为q q2 2,I IB Bi i的的基基因因型型频频率为率为2qr;ii2qr;ii的基因型频率为的基因型频率为r r2 2;I IA AI IB B的基因型频率为的基因型频率为2pq2pq。例7:通过抽样调查发现血型频率(基因型频率):A型血(IAIA,IAi)的频率=0.45;B型血(IBIB,IBi)的频率=0.13;AB型血(IAIB)的频率=0.06;O型血(ii)=0.36。试计算IA、IB、i的
21、基因频率。第20页,本讲稿共45页IA、IB、i为等位基因,配子出现的概率=基因型频率设IA的频率为p,IB的频率q,i的频率为r.即IAIA的基因型频率为p2,IAi的基因型频率为2pr;IBIB的基因型频率为q2,IBi的基因型频率为2qr;ii的基因型频率为r2;IAIB的基因型频率为2pq。O型血的基因型频率=r2=0.36;A型血的基因型频率=p 2+2pr=0.45;B型血的基因频率=q 2+2qr=0.13;AB型血的基因型频率=2pq=0.06。解方程即可得出IA的基因频率为0.3;IB的基因频率为0.1;i的基因频率为0.6。第21页,本讲稿共45页五五 雌雄相等,雌雄相等,
22、求伴求伴X的基因频率、基因型频率?的基因频率、基因型频率?n n例8.若在果蝇种群中,XB的基因频率为80%,Xb的基因频率为20%,雌雄果蝇数相等,理论上XbXb、XbY的基因型频率依次为()n nA1%2%B8%8%C 2%10%D2%8%n n解析:由于在该果蝇种群中,雌雄果蝇数相等,所以雌果蝇产生的配子中,XB的基因频率应为80%,Xb的基因频率为20%。雄果蝇产生的配子中,有约1/2的含Y染色体的配子,另有约1/2的含X染色体的配子,在含X染色体的雄配子中,XB与Xb的基因频率也分别为80%和20%。它们配子的结合情况可从下表中得出:第22页,本讲稿共45页它们配子的结合情况可从下表
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