基因频率计算专题 课件-2024届浙科版（2019）高中生物选考一轮复习（必修2）

这是一份基因频率计算专题 课件-2024届浙科版（2019）高中生物选考一轮复习（必修2），共18页。PPT课件主要包含了1定义法，基因频率计算，基因型频率计算，2遗传平衡法，2p2，2q2等内容，欢迎下载使用。
（2）根据基因型频率来计算：
一个等位基因的频率＝该等位基因纯合子的基因型频率 ＋1／2×杂合子的基因型频率
（3）种群基因频率计算中的推论：
在种群中一对等位基因的频率之和等于1，基因型频率之和也等于1。
（1）定义法：利用种群中各基因型个体数求解。
利用哈迪—温伯格（遗传平衡）定律求解基因频率和基因型频率。
在一个有性生殖的自然种群中，当等位基因只有一对（A和a）时，假如p代表A基因的频率，q代表a的基因频率，则： （p+q）2=p2+2pq+q2=1其中p2是AA基因型的频率，2pq是Aa基因型频率，q2是aa基因型频率。
适用条件：在一个有性生殖的自然种群中，符合以下5个条件的情况下，各等位基因的频率和基因型频率在一代代的遗传中是稳定不变的，或者说是保持着动态平衡的。 这5个条件是：种群大；种群中个体间的交配是随机的；没有突变的发生；没有新基因的加入；没有自然选择。
注意：种群自由交配时才可用该公式，如是自交，则不能用该公式。一般地，求基因频率时，若已知各基因型频率(随机抽出的一个样本)，则只能用“定义式”计算，不能用“平衡定律”反过来，开平方。开平方求基因频率只适用于理想种群(或题目中只给一个基因型频率)。
例 下列关于遗传漂变和自然选择的叙述，正确的是（ ）A.遗传漂变在大种群中更易发生B.遗传漂变能产生新的可遗传变异C.遗传漂变和自然选择不都是进化的因素D.遗传漂变和自然选择均可打破遗传平衡
3.常染色体上的基因频率和基因型频率
例 如果在以下种群中，基因型AA的比例占25%，基因型Aa的比例为50%，基因型aa比例占25%，已知基因型aa的个体失去求偶和繁殖的能力，则基因A和a的频率各是多少？随机交配产生的子一代中，基因型aa的个体所占的比例为多少？
基因A和a的频率各是50%
基因型aa的个体所占的比例为1/9
例 囊性纤维变性是一种常染色体遗传病。在欧洲人群中每2500个人就有一人患此病。如果一对健康的夫妇有一个患病的儿子，此后该女又与另一健康男子再婚，则再婚后他们生一个患此病孩子的概率是（ ）A.1% % C.3.9% D.2%
例 某豌豆种群中，亲代AA个体占40%，aa个体占20%。则在自然条件下，亲代a基因频率和F1中aa的基因型频率分别是（ ）A.40%和16% B.50%和26% C.40%和30% D.50%和16%
例 下图为甲、乙两种遗传病的遗传系谱图，其中Ⅱ4不含甲病致病基因，乙病在人群中的发病率为1/625。下列叙述正确的是（ ）
A.乙病为伴X染色体隐性遗传病B.Ⅲ10的致病基因来自Ⅰ1C.若Ⅱ5和Ⅱ6再生一个孩子，只患一种病的概率为5/8D.若Ⅲ11与某正常男孩婚配，后代患两病的概率为1/312
例 下图为甲、乙两种单基因遗传病的遗传家系图，其中一种遗传病为伴性遗传。人群中乙病的发病率为1/256。下列叙述正确的是（ ） A.甲病是伴X染色体隐性遗传病B.Ⅱ3和Ⅲ6的基因型不同C.若Ⅲ1与某正常男性结婚，所生正常孩子的概率为25/51D.若Ⅲ3和Ⅲ4再生一个孩子，同时患两种病的概率为1/17
4.X染色体上的基因频率和基因型频率
（1）已知基因型的人数或频率，求基因频率
利用基因频率的定义公式。
只位于X染色体上的某基因(Xb)频率= Xb总数/X染色体上基因(B和b)总数=（2×该基因雌性纯合体个数＋雌性杂合体个数＋雄性含该基因个数）/（2×雌性个体总数＋雄性个体数）。
但一定要注意：对于伴性遗传来说，位于X、Y同源区段上的基因，其基因频率计算与常染色体计算相同；而位于X、Y非同源区段上的基因，伴X染色体遗传，在Y染色体上没有该基因及其等位基因。同理伴Y染色体遗传，在X染色体上也没有其对应的基因。所以在计算基因总数时，应只考虑X染色体（或Y染色体）上的基因总数。
例 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，这个群体的Xh的频率是（ ） %　　　 B.0.7%　　Ｃ%　　 D.3.2%
 【解析】这里首先要明确2:1为患者中男女的比例，人群中男女比例为1:1。假设总人数为3000人。则男患者为3000×0.7%×2/3＝14，女患者为3000×0.7%×1/3＝7，携带者为3000×5%＝150，则Xh的频率＝（14＋7×2＋150）/(1500×2＋1500)＝3.96%。
（2）伴X遗传，在整个群体中、雄性群体中、雌性群体中XB的频率均为p，Xb的频率均为q。
在整个群体中、雄性群体中、雌性群体中的各基因型频率如下表：
雄性中XB基因频率=雌性中XB基因频率=整个群体中XB基因频率=p；雄性中Xb基因频率=雌性中Xb基因频率=整个群体中Xb基因频率=q。
例 若在果蝇种群中,XB的基因频率90%,Xb的基因频率为10%,雌雄果蝇数相等,理论上XbXb、XbY的频率分别是(   )A.1%  2%  B.0.5%  5%  C.10%  10%  D.5%  0.5%
解法一：雌雄果蝇数相等得出：雌性中的XB和Xb的比例也是0.9和0.1。当然雄性中的XB和Xb也是0.9和0.1，但是，雄性的染色体是有Y的，一个X必须配有一个Y。所以XB和Xb和Y在雄性之中的比例是：0.45：0.05：0.5。有雌性和雄性中的各个基因结合的频率是相等的，所以出现XbXb的概率是：0.1×0.05=0.005=0.5%；出现XbY的概率是：0.1×0.5=0.05=5%
解法二：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。（在整个人群中占的概率均要减半）
例 某遗传家系图如下，甲病和乙病均为单基因遗传病，基因均不在X、Y染色体的同源区段上。已知乙病为伴性遗传病，人群中甲病的患病概率为12%。以下仅针对这两种遗传病而言，家系中无突变和染色体片段交换发生，Ⅱ1无致病基因，Ⅱ2为纯合子。下列叙述正确的是（ ）
A.控制甲病和乙病的基因遵循自由组合定律B.Ⅱ3与Ⅱ4再生一个正常女孩的概率为1/8C.Ⅲ2的致病基因不可能是Ⅰ1遗传下来的D.Ⅲ4的基因型与Ⅱ3不相同的概率为5/6
5.复等位基因的基因频率和基因型频率的计算
对于ABO血型中涉及的复等位基因，已知一个群体中某血型的人数，求其它血型的人数时，则可以应用规律：所有基因频率之和应等于1，所有基因型频率的和等于1，即：设各基因频率IA=p，IB=q，i=r，则(p+q+r)²=p²+q²+r²+2pq+2pr+2qr=1。A型血(IAIA、IAi)的基因型频率= p²+2pr ，B型血(IBIB、IBi)的基因型频率= q²+2qr ，AB型血(IAIB)的基因型频率=2pq ，O型血(ii)的基因型频率= r²。
例 ABO血型系统由3个复等位基因IA、IB、i决定，通过调查一个由400人组成的群体，发现180人为A型血，144人为O型血，从理论上推测，该人群中血型为B型的人应有（ ）A.24人 B.36人 C.52人 D.76人
【解析】 O型血的有144人，总人数有400人，则r²=144/400，得r=6/10。180人为A型血，则有p²+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型血的基因型频率= q²+2qr=13%，则B型血的人数应为13%×400=52人。
例 下列为某家族ABO血型与某遗传疾病的遗传系谱图，其中有些家庭成员的血型已经清楚（见图中标注）。已知该地区人群中IA基因频率为0.1，IB基因频率为0.1，i基因频率为0.8；人群中该遗传病的发病率为1/10000。已知控制血型与该遗传病的基因是独立遗传的。下列叙述正确的是（ ）
A.该遗传病为伴X染色体隐性遗传病B.9号为该病男患者的概率为1/303C.3号与4号再生一个O型孩子的概率为9/20D.5号与B型血男孩生一个0 型血儿子的概率为1/17