基因頻率相關題型探析

在高三階段的專題復習中，基因頻率相關的計算是生物計算題型中的一個難點，涉及到的相關習題有些往往比較復雜，且往往和遺傳規律的知識相聯系，解題繁瑣而且不易弄清讀懂。下面就基因頻率計算的題型進行分析和歸納，幫助學生加深對這部分知識的理解和掌握。

1.通過基因型計算基因頻率

種群中某基因頻率(常染色體遺傳)=種群中該基因總數/種群中該對等位基因總數×100%=(純合子個體數×2+雜合子個體數)÷總人數×2。

例1:從某個種群中隨機抽出100個個體，測知基因型為AA、Aa、或aa的個體分別是30、60、和10個，求A、a的基因頻率?

解析:就這對等位基因來說，每個個體可以看作含有兩個基因，100個個體共有200個基因。其中A基因為2×30+60=120個，a基因為2×10+60=80 個，于是

A基因的基因頻率為120/200×100%=60%

a基因的基因頻率為80/200×100%=40%

種群中一對等位基因的基因頻率之和等于1。

2.通過基因型頻率計算基因頻率

種群中某基因型頻率=該基因型個體數/該種群的個體數×100%

種群中某基因頻率=該基因控制的性狀純合體

頻率+■×雜合體頻率

種群中各基因型頻率之和也等于1。

例2:在一個種群中隨機抽取一定數量的個體，其中基因型AA的個體占12%，基因型Aa的個體占76%，基因型aa的個體占12%，那么基因A和a頻率分別是多少?

解析:AA的基因型頻率=12%， Aa的基因型頻率=76%， aa的基因型頻率=12%

A的基因頻率= AA的基因型頻率+■Aa的基因型頻率=12%+■×76%=50%

a的基因頻率= aa的基因型頻率+■Aa的基因型頻率=12%=■×76%=50%

變式訓練1、已知人的褐色(A)對藍色(a)是顯性。在一個有30000人的群體中，藍眼的有3600人，褐眼的有26400人，其中純體12000人。那么，在這個人群中A、a基因頻率和AA、Aa、aa基因型頻率是多少?(A的基因頻率=0.64，a的基因頻率=0.36)

3.在伴性遺傳中有關基因頻率的相關計算

(伴性遺傳)X染色體上顯性基因頻率=雌性個體顯性純合子的基因型頻率+雄性個體顯性個體的基因型頻率+■×雌性個體雜合子的基因型頻率=(雌性個體顯性純合子個體數×2+雄性個體顯性個體個體數+雌性個體雜合子個體數)÷雌性個體個體數×2+雄性個體個體數。

例3:某工廠有男女職工各200名，對他們進行調查時發現，女性中色盲基因的攜帶者15人，患者5人，男性患者11人，那么這個群體中色盲基因的頻率為————。

解析:考查基因頻率的計算，屬應用層次。由于色盲基因及其等位基因只存在于X染色體上，而Y染色體上沒有，因此該等位基因的總數為200×2+200×1=600(女性每人含2個基因，男性每人含1個基因)，色盲基因的總數為15×2+5×2+11×1=36(女性攜帶者和男性患者都有一個Xb，而女性患者含兩個Xb)，因此色盲基因的頻率為36/600×100%=60%

4.通過遺傳平衡定律計算基因頻率

遺傳平衡指在一個極大的隨機交配的種群中，在沒有突變發生，沒有自然選擇和遷移的條件下，種群的基因頻率和基因型頻率在一代一代的遺傳中可以世代保持不變。在遺傳平衡的種群中，某一基因位點上各種不同的基因頻率之和以及各種基因型頻率之和都等于是1。

例4:玉米的黃粒(R)對白粒(r)是顯性。現將純合的黃色玉米和白色玉米交雜，得Fl全是黃色，F1的黃色玉米自交得F2。讓F2代的黃粒玉米之間隨機交配，則其子代F3中黃粒與白粒玉米的比為:

A.1:1B.2:1 C.3:1 D.8:1

解析:解此題用基因頻率的方法計算就簡單多了。在F2的黃粒玉米中，基因型RR占■，Rr占■，所以在群體中產生的雌配子基因型有兩種即R和r，其中含基因R的配子比例為■，含基因r的配子比例為■;雄配子中含基因R的配子比例為■，含基因r的配子比例為■。由于F2代的黃粒玉米之間隨機交配，雌雄配子的結合是隨機的，可以用下表表示:?

從上表可得出子代F3的表現型及比例為:黃粒(RR，Rr)■，白粒(rr)■。

變式訓練:某常染色體隱性遺傳病在人群中的發病率為1%，色盲在男性中的發病率為7%。現有一對表現正常的夫婦，妻子為該常染色體遺傳病致病基因和色盲致病基因攜帶者。那么他們所生小孩同時患上述兩種遺傳病的概率是多少?

綜上，我們可以看出，基因頻率的計算萬變不離其宗，仍舊依托教材，常與遺傳知識點進行關聯做一些變動。因此，教學中應幫助學生弄清題意，靈活運用所學知識、把握要點，淡化學生在高考時對基因頻率相關的計算的恐懼心理。(作者單位 陜西省榆林第二實驗中學)責任編輯 楊博