有关基因频率和基因型频率的计算

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1、遗传平衡下基因频率和基因型频率的计算吴小峰（江苏省江阴市要塞中学无锡214432）摘要：随着新课程改革的进一步发展，在中学生物日常课堂教学中，生物课程重点问题如何化难为简，受到了教育工作者的关注。笔者以遗传平衡下基因频率与基因型频率的计算为例，在实践的基础上构建出符合中学实际的教法与学法，供同仁们参考。关键词：遗传平衡；基因频率；基因型频率1基本概念与原理1.1基因频率（genefrequency）与基因型频率（genotypefrequency）基因频率（genefrequency）是指特定基因在种群中出现的频率。应理解为：

2、种群中某一等位基因在所有等位基因总数中所出现的百分率。如伴性遗传中某基因的频率，就是该等位基因占群体中全部等位基因的百分率。基因型频率（genotypefrequency）指群体中某一个体的任何一个基因型所占的百分率。应理解为：一个种群中，具有等位基因的不同基因型分别占该种群全部基因型比率。1.2哈迪一温伯格定律（Hardy一Weinberglaw）哈迪一温伯格定律也称遗传平衡定律，是由英国数学家哈迪（G.H.Hardy）和德国医生温伯格（W.Weinberg）分别于1908年和1909年各自提出的，称为哈迪-温伯格定律,也称

3、遗传平衡定律（geneticequilibriumlaw）。该定律指出：一个有性生殖的自然种群中，在符合以下5个条件的情况下，各等位基因的频率和等位基因的基因型频率在一代一代的遗传中是稳定不变的，或者说，是保持基因平衡的。这5个条件是：①种群大；②种群中个体间随机交配；③没有发生突变；④没有新基因加入；⑤没有自然选择。一般的试题讨论的是理想种群，符合该定律的条件。2计算程序2.1已知基因型频率计算基因频率2.1.1利用常染色体上一对等位基因的基因型频率（个数）求基因频率设定A%、a%分别表示基因A和a的频率，AA、Aa、aa分

4、别表示AA、Aa、aa三种基因型频率（个数）。根据遗传平衡定律，则：A%=100%a%=100%例：已知人的褐色(A)对蓝色(a)是显性。在一个有30000人的群体中，蓝眼的有3600人，褐眼的有26400人，其中纯合体12000人。那么，在这个人群中A、a基因频率是多少？解析因为等位基因成对存在，30000个人中共有基因30000×2=60000个，蓝眼3600含a基因7200个，褐眼26400人，纯合体12000人含A基因24000个，杂合体14400人含（26400-12000）×62=28800个基因，其中A基因144

5、00个，a基因14400个。则：A的基因频率=（24000+14400）/60000=0.64，a的基因频率=（7200+14400）/60000=0.36。又例：在一个种群中随机抽取一定数量的个体，其中基因型AA的个体占18%，基因型Aa的个体占78%，基因型aa的个体占4%，那么基因A和a频率分别是多少？解析A%=100%=57%a%=100%=43%2.1.2利用常染色体上复等位基因的基因型频率（个数）求基因频率以人的ABO血型系统决定于3个等位基因IA、IB、i为例。设基因IA的频率为p，基因IB的频率为q，基因i的频

6、率为r，且人群中p+q+r=1。根据基因的随机结合，用下列二项式可求出子代的基因型及频率：♂(pIA+qIB+ri)×♀(pIA+qiB+ri)=p2(IAIA)+q2(IBIB)+r2(ii)+2pq(IAIB)+2pr(IAi)+2qr(IBi)=1,A型血(IAIA,IAi)的基因型频率为p2+2pr；B型血（IBIB,IBi）的基因型频率为q2+2qr；O型血（ii）的基因型频率为r2，AB型血（IAIB)的基因型频率为2pq。可罗列出方程组，并解方程组。例：通过抽样调查发现血型频率（基因型频率）：A型血（IAIA，I

7、Ai）的频率=0.45；B型血（IBIB，IBi）的频率=0.13；AB型血（IAIB）的频率=0.06；O型血（ii）=0.36。试计算IA、IB、I的基因频率。解析设IA的频率为p,IB的频率q,i的频率为r.根据以上公式可知:O型血的基因型频率=r2=0.36;A型血的基因型频率=p2+2pr=0.45;B型血的基因频率=q2+2qr=0.13;AB型血的基因型频率=2pq=0.06。解方程即可得出IA的基因频率为0.3;IB的基因频率为0.1;i的基因频率为0.6。2.1.3利用性染色体上一对等位基因的基因型频率（个数

8、）求基因频率以人类的色盲基因遗传为例。女性的性染色体组成为XX，男性的性染色体组成为XY，Y染色体上无该等位基因，设定XB%、Xb%分别表示基因XB和Xb的频率，XBXB、XBXb、XbXb、XBY、XbY分别表示XBXB、XBXb、XbXb、XBY、XbY五种基因型频率（个