初探基因頻率的幾種計算

萬雪蓮

（安徽省蕪湖市無為嚴橋中學）

一、在理想狀態下基因頻率的計算

理想狀態下即滿足在一個足夠大的隨機自由交配的種群中，沒有任何變化的前提下，不會產生自然選擇和遷移，可通過遵循哈迪—溫伯格平衡定律求解，如：一對同源染色體上如果求其中一對等位基因頻率，基因p（顯性）與基因q（隱性）的基因頻率的關系為:（p+q）2=p2+2pq+q2=1；如果是復等位基因用p、q、r分別代表基因頻率則滿足（p＋q＋r）2＝p2＋q2＋r2＋2pq＋2pr＋2qr＝1。

?XBXB XBXb XbXb XBY XbY在整個人群中 1/2p2 pq 1/2q2 1/2p 1/2q在男性群體中p q在女性群體中 P2 2pq q2

符合遺傳平衡群體中伴性基因的基因頻率計算：

以人類的色盲基因遺傳為例。因為女性的染色體組成為XX，男性染色體組成為XY，在男性群體中：基因的頻率不會產生太大的差別，表現形式也一樣，所以，將兩個群體記為P和Q，由于Xb和XB都是源自于女性，所以，在X染色體上會出現大量的等位基因，它們的頻率也存在一定的線性關系。在結合生物的形態、結構和特征分析的基礎上，可以對相對性狀進行分析，形成同源染色體，如上表。

例題.（2016新課標I卷）理論上，在對單基因遺傳疾病進行分析的環節中，以下的論述準確的是______。

A．如果遺傳性疾病是在常染色體中產生，那么在男性中的發病率會比較高，而且其發病率與該疾病的基因頻率有很大的關系

B．如果遺傳性疾病是在常染色體中產生，那么在女性中的發病率會比較高，而且其發病率與該疾病的基因頻率有很大的關系

C．在女性的發病中，在顯性基因發病基因中，與該疾病的基因頻率相當

D．在男性的發病中，在顯性基因發病基因中，與該疾病的基因頻率相當

答案：D

解析：此題考查學生能運用所學知識與觀點，做出合理判斷得出正確結論的能力。

例題.（2017·新課標Ⅱ卷.32）（3）在一個相關的群體中，在對血友病進行探索中，其基因頻率相同，而且基因型頻率保持恒定，男性群體和女性群體的患病基因沒有很大的差異。如果男性群體中，血友病患病的幾率是1%，所以男性群體中血友病致病基因是_________；在女性群體中攜帶者的比例為________。【答案】0.01 1.98%

【解析】血友病在男性群體中的患病率為1%，所以其致病基因的頻率為1%；在女性群體中攜帶者的比例為2×1%×99%=1.98%。

本題是伴性遺傳中的遺傳平衡定律：當等位基因只有兩個且位于X染色體上時（A、a），設p表示XA的基因頻率，q表示Xa的基因頻率，則：（1）雌性中平衡的基因型頻率：p2＋2pq＋q2＝1。基因型XAXA的頻率＝p2；基因型XAXa的頻率＝2pq；基因型XaXa的頻率＝q2。（2）雄性中平衡的基因型頻率：p＋q＝1。基因型 XAY 的頻率＝p；基因型 XaY 的頻率＝q。

二、自然狀態下染色體上基因頻率的計算

所有的生物種群都是生活在特定的環境中，由于環境不可能一成不變，所以，遺傳的平衡條件不能同時滿足，在對非平衡體系進行調查，可以借助各類計算的方式獲取結果。

自然狀態下X或Y染色體遺傳基因頻率的計算：

在對遺傳進行分析的環節中，由于X和Y軸的基因是在同源區段上，所以其基因的頻率計算和染色體的計算方法不會產生太大的差異，在同源段上的基因，在染色體的遺傳下，Y染色體上不能形成相同的等位基因。在染色體遺傳的情況下，也不會產生X染色體和Y染色體處于同源基因的情況。因此，在對基因的總數進行計算的環節中，應該分別分析X染色體和Y染色體上的基因數。

例.在對某學校的遺傳因素進行調查中，血友病的患者中，男性患者的人數是女性患者的兩倍，血友病患者占總人數的0.7%，血友病攜帶者占總人數的5%，那么，這個種群中Xh的頻率是_________。

A.2.97% B.0.7% C.3.96% D.3.2%

解析：假設調查人群數100人，且男女比例按1∶1計算，H和h基因總數100+50=150個，則h的個數0.7%×100×2/3+0.7%×100×1/3×2+100×5%=2.8/3+5。得 h 的基因頻率為（2.8/3+5））÷150×100%=3.96%，在對此題進行解答的環節中，采用分析和比較的方式，進行綜合分析，結合生物學的相關知識，從而得出正確的答案C。

綜上所述，盡管在進行基因頻率計算的環節中，計算的方式非常復雜，但是我們可以抓住事物的本質，完善計算的方法，抓住規律，就能起到事半功倍的效果，加深對這部分知識的理解和掌握就能準確地計算出正確的答案。

陳如模.巧用基因頻率，妙解遺傳概率［J］.考試周刊，2012（38）.