等位基因频率计算 等位基因频率 等位基因频率-定义,等位基因频率-计算方法

等位基因频率是群体遗传学的术语,用来显示一个种群中基因的多样性,或者说是基因库的丰富程度。等位基因频率的定义如下:如果1)一个染色体中存在某特定基因座,2)该基因座上有一个基因,3)一个种群中的每一个个体的体细胞都有n个该特定基因座(例如二倍体生物的细胞中有两个该特定基因座),4)该基因有等位基因或变种;那么等位基因频率为一等位基因在这个种群中所有该等位基因所在的特定基因座中所占的百分比。

等位基因频率_等位基因频率 -定义

等位基因频率是群体遗传学的术语,用来显示一个种群中基因的多样性,或者说是基因库的丰富程度。等位基因频率的定义如下:

如果 1)一个染色体中存在某特定基因座,2)该基因座上有一个基因,3)一个种群中的每一个个体的体细胞都有n个该特定基因座(例如二倍体生物的细胞中有两个该特定基因座),4)该基因有等位基因或变种;那么等位基因频率为一等位基因在这个种群中所有该等位基因所在的特定基因座中所占的百分比。

举例来说,如果在某种群中一个等位基因的基因频率为20%,那么在种群的所有成员中,1/5的染色体带有那个等位基因,而其他4/5的染色体带有该等位基因的其他对应变种--可以是一种也可以是很多种。

值得注意的是在二倍体基因中,带有该等位基因的个体最多可能有2/5。如果等位基因随机分布的话,那么可以用二项式定理来计算:种群中32%的个体会是该等位基因的杂合体(带有一个该等位基因和另一个变种), 4%的个体为该等位基因的纯合体(带有两个该等位基因)。所以加起来就有36%的个体带有该等位基因。然而,等位基因的随机分布是在选择不参与和其他前提下成立的。当这些前提成立时,一个种群的状态被称为哈蒂-温伯格平衡(en:Hardy-Weinberg principle)

基因中所有等位基因的频率可以被绘制为等位基因分布柱状图。群体遗传学研究的内容包括影响等位基因频率的因素-换句话说,进化。除了自然和人工选择外,这些因素还包括遗传漂变、突变和迁移。

等位基因频率_等位基因频率 -计算方法

基因频率是指某种基因在某个种群中出现的比例。对于基因频率的计算类题目,可以说是高中生物教材中关于“现代生物进化理论”中的难点,因此特将此类习题作一归类与总结。

1、通过基因型个数计算基因频率

方法:某种基因的基因频率=此种基因的个数/(此种基因的个数+其等位基因的个数)

等位基因频率计算 等位基因频率 等位基因频率-定义,等位基因频率-计算方法

例1:在一个种群中随机抽取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?

解析:就A与a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2×30+60=120个,a基因有2×10+60=80个。于是,在这个种群中, A基因的基因频率为: 120÷200=60% ,a基因的基因频率为: 80÷200=40%

2、通过基因型频率计算基因频

方法:某种基因的基因频率=某种基因的纯合体频率+1/2杂合体频率

例2:在一个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18%,基因型为Aa的个体占78%,aa的个体占4%。基因A和a的频率分别是:

A.18%、82% B.36%、64% C.57%、43% D.92%、8%

该题答案为C。 解析:A基因的基因频率为:18% +78%×1/2=57% ,a基因的基因频率为: 4%+78%×1/2=43%

解析2:先把题目转化为基因型个数(即第一种计算方法)。不妨设该种群为100个个体,则基因型为AA、Aa和aa的个体分别是18、78和4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个个体共有200个基因,其中,A基因有2×18+78=114个,a基因有2×4+78=86个。于是,在这个种群中, A基因的基因频率为: 114÷200=57% ,a基因的基因频率为:86÷200=43% ,也可以先算出一对等位基因中任一个基因的频率,再用1减去该值即得另一个基因的频率。

例3:据调查,某地人群基因型为XBXB的比例为42.32%、XBXb为7.36%、XbXb为0.32%、XBY为46%、XbY为4%,求在该地区XB和Xb的基因频率分别为多少?

解析:取100个个体,由于B和b这对等位基因只存在于X染色体上, Y染色体上无相应的等位基因。故基因总数为150个,而XB和Xb基因的个数XB、Xb分别为42.32×2+7.36+46=138,7.36+0.32×2+4=12,再计算百分比。XB、Xb基因频率分别为138/150=92%,12/150=8%

3、根据遗传平衡定律计算基因频率

遗传平衡定律:一个群体在符合一定条件的情况下,群体中各个体的比例可从一代到另一代维持不变。

遗传平衡定律是由Hardy和Weinberg于1908年分别应用数学方法探讨群体中基因频率变化所得出一致结论。符合遗传平衡定律的群体,需满足的条件:(1)在一个很大的群体中;(2)随机婚配而非选择性婚配;(3)没有自然选择;(4) 没有突变发生;(5)没有大规模迁移。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。

这样,用数学方程式可表示为: (p+q)2=1,p2+2pq+q2=1,p+q=l。其中p代表一个等位基因的频率,q代表另一个等位基因的频率。运用此规律,已知基因型频率可求基因频率;反之,已知基因频率可求基因型频率。

例4:某人群中每10000人中有一白化病患者(aa),问该人群中带有a基因的杂合体概率是

解析:已知基因型aa的频率为1/10000则基因a的频率q= 0.01,基因A的频率p=1-0.01=0.99,,则基因型Aa的频率为2pq=2×0.99×0.01=0.0198

例5: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( )

A.1% 2% B.8% 8% C. 2% 10% D.2% 8%

解析:雌性果蝇XbXb的基因型频率按照遗传平衡定律计算,为Xb的平方,即4%,但雌雄性比为1:1,则XbXb的频率为4%×1/2=2%。 由于雄性果蝇只有一条X性染色体,则雄果蝇的X基因频率就是基因型频率,为20%,但雌雄性比为1:1,则XbY的频率为20%×1/2=10%。

  

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