2015高考归纳总结20有关基因频率的计算题
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归纳总结有关基因频率的计算题
基因频率的计算题对高二学生来说是个重点也是个难点,为此我把这部分知识进行整理、归纳,总结如下:
一、由基因型频率来计算基因频率
(一)常染色体
若已经确定了基因型频率,用下面公式很快就可以计算出基因频率。
A的基因频率=(AA的频率+1/2Aa的频率)=(AA的个数×2+Aa的个数)/2
a的基因频率=(aa的频率+1/2Aa的频率)=(aa的个数×2+Aa的个数)/2
例1 、在一个种群中随机抽出一定数量的个体,其中基因型AA的个体占24%,基因型为Aa的个体占72%,aa的个体占4%,那么,基因A和a的频率分别是
解:这是最常见的常染色体基因频率题:A=(AA的频率+1/2Aa的频率)=24%+72%÷2=60%,a=1-60%=40% (二)性染色体
XA=(XAXA个数×2 + XAXa个数+ XAY个数)/(雌性个数×2 + 雄性个数)
Xa=(XaXa个数×2 + XAXa个数+ XaY个数)/(雌性个数×2 + 雄性个数)
注意:基因总数=女性人数×2 + 男性人数×1
例1.某工厂有男女职工各200名,对他们进行调查时发现:女性色盲基因的携带者为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。
解:这是最常见的性染色体基因频率题:由XAXa:15,XaXa:5,XaY:11,得Xa=(XaXa个数×2 + XAXa个数+ XaY个数)/(雌性个数×2 + 雄性个数)=(5×2+15+11)/(200×2+200)=6% 例2.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:该题稍有难度,解本题的关键在于确定各基因型的频率,而且还要注意男性的Y染色体上是没有相关基因
1:1)
由表格数据,Xh基因的总数是1.4%/3+5%+1.4%/3,Xh的基因频率=(1.4%/3+5%+1.4%/3)/150%=3.96%。
二、根据基因频率求基因型频率
做这种题时一般要用到遗传平衡定律,如果一个种群符合下列条件:
1. 种群是极大的;
2. 种群个体间的交配是随机的,那么其后代可用遗传平衡来计算。
3. 没有突变发生;种群之间不存在个体的迁移或基因交流;没有自然选择。
那么,这个种群的基因频率(包括基因型频率)就可以一代代稳定不变,保持平衡。就可以用遗传平衡定律,也称哈迪——温伯格平衡。公式是:AA=A2. aa=a2. Aa=2×A×a
(一)一个大的群体可用遗传平衡定律计算
(1)、常染色体
例1、在欧洲人中有一种罕见的遗传病,在人群中的发病率约为25万分之一,患者无生育能力,现有一对表现型正常的夫妇,生了一个患病的女儿和正常的儿子。后因丈夫车祸死亡,该妇女又与一个没任何血缘关系的男子婚配,则这位妇女再婚后再生一患病孩子的概率是:
A.1/4
B. 1/250000
C.1/1000
D.1/50000
解析:由aa=1/250000,得a=1/500。由题干可知该妇女的基因型为Aa,她提供a配子的概率为1/2,没有任何亲缘关系的男子提供a配子的概率为1/500,所以他们生出一个有病孩子aa的概率是:1/2×1/500=1/1000。
例2.某常染色体隐性遗传病在人群中的发病率为1%,现有一对表现正常的夫妇,妻子为该常染色体遗传病致病基因携带者。那么他们所生小孩患病的概率是
A.1/88 B.1/22 C.7/2200 D.3/800
解:大的人群可用遗传平衡定律计算,由aa=1%,得a= 1/10,A= 9/10,因此在人群中
AA=81%,Aa=2×1/10×9/10=18%,aa=1%。妻子的基因型是Aa,只有丈夫的基因型为Aa才可能生出患病的孩子,由于丈夫是正常的,所以基因型为:AA或Aa,在正常人群中Aa的概率是:Aa=18%/(18%+81%)=2/11, 那么生出患病的孩子aa的概率是:2/11(为Aa基因型的概率)× 1/4(生出aa基因型个体的概率)=1/22。选B 本题是选择题,因此可以这样快速猜出答案,假设丈夫是任一平常人,那么孩子患病概率是1/20,现在丈夫表现型正常,又因为患病的概率很小,所以孩子患病概率就小于1/20,但不会小太多,看一下答案,B最合适。
注意:该题与上一题的不同之处是:例1中的一个没任何血缘关系的男子,可能有病也可能正常,其基因型是AA,Aa,aa,所以用a=1/500来计算,而该题是正常的男子,其基因型是AA,Aa,所以用Aa占正常人的比率来计算。
(2)、位于X染色体上的基因频率的计算
例1、若某果蝇种群中,XB的基因频率为90%,Xb的基因频率为10%,雌雄果蝇数相等,理论上XbXb、XbY 的基因型比例依次是()
A、1%、2%
B、0.5%、5%
C、10%、10%
D、5%、0.5%
解析:在雌性中由Xb=10%,得XbXb=( Xb)2=( 10% )2=1%,这是在雌性中的概率,那么在整个种群中的概率是0.5%,在雄性中由Xb=10%,得XbY=10%,这是在雄性中的概率,那么在整个种群中的概率是5%,答案是B。
例2.某个海岛上,每1万俱中有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(设男女性别比为1:1)
A.1000
B.900人
C.800人
D.700人
解析:由XbY= 500/5000=1/10,得Xb=1/10 XB=1-1/10=9/10
那么,XBXb的基因型频率为2×1/10×9/10=18%,这是在雌性中的概率。
由总共10000人, 男女比例为1:1,得女性5000人,所以女性携带者数目为5000×18%=900人.
注意:由Xb=10%,得XbXb=( Xb)2=( 10% )2=1%,这是在雌性中XbXb占的概率,XbY=10% 这是在雄性中XbY占的概率,在整个人群中占的概率均要减半。
(二)、在一个种群中,自由(随机)交配时其后代也可用遗传平衡定律计算
例.如果在一个种群中,基因型AA的比例占25%,Aa占50%,aa占25%.已知基因型aa的个体失去求偶和繁殖的能力,则自由交配一代后,基因型aa的个体所占的比例为多少?若自交一代后基因型aa的个体所占的比例为多少?
解析: 子代中AA与Aa自由交配可用遗传平衡来解题,由AA=25%,Aa=50%,得基因频率:A=2/3、a=1/3,则后代中aa=a2=1/9
自交一代后基因型aa的频率:(1/4×50%)/75%=1/6
注意:自由交配与自交不同,自由交配可用遗传平衡来解题,自交不能。
(三).关于ABO血型的计算题
对于复等位基因的计算,也可用遗传平衡定律来计算:IAIA= (IA)2、IAi=2×IA×i、IBIB=(IB)2、IBi =2×IB×i、ii =i2。
例、ABO血型系统由3个等位基因IA、IB、和i 来决定,通过调查一个由400个个体组成的某群体,A型血180人,B型血52人,AB型血24人,O型血144人,那么:
(1)IA、IB、和i这些等位基因的频率分别是、、。
解:这样一个大群体可用遗传平衡定律来计算
由O型血基因型频率ii = i2 =144/400得i =3/5,A型血基因型频率180/400=IAIA+IAi =(IA)2+2×IA×i ,把i =3/5代入得IA =3/10,那么IB=1-3/5-3/10=1/10
(2)若基因频率:IA=0.24,IB=0.06,i =0.70,则A型血、B型血、AB型血、O型血的基因型频率分别是:、、、。
解:根据所给基因频率可得A型血为:IAIA+IAi = (IA)2+2×IA×i =0.242+2×0.24×0.7 =39.36%,B型为IBIB+IBi =(IB)2+2×IB×i =0.062+2×0.06×0.7=8.76% ,AB型血为IAIB=2×IA×IB=2×0.24×0.06=2.88% ,O型血为ii =0.72 =49%