高一生物关于基因频率概率的计算

高一生物关于基因概率和频率的计算

基因频率和基因型频率的计算

（1）基因平率的计算

基因频率是指某基因在某个种群中出现的比例。

①通过基因型计算基因频率

计算方法：某基因的频率=该基因的总数/控制同种性状的等位基因的总数。具体地说，如若某二倍体生物的某一基因位点上有一对等位基因A和a，则该种群中相关的基因型可能是AA,Aa,aa三种，如果它们的个体数分别是N1,N2,N3，并且我们把种群中显性基因（A）的频率记做p,与其对应的隐形基因（a）的频率记做q，那么种群中A的基因频率p=[(2N1+N2)/2(N1+N2+N3)]×100%，a的基因频率为q=[（N1+2N3）/2(N1+N2+N3)×100%。 ②通过基因型频率计算基因频率

一个等位基因的频率等于它的纯合子频率与1/2杂合子频率之和。

（2）哈代-温伯格平衡法则（遗传的平衡定律）

该定律指出，在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，各等位基因的频率在一代一代的遗传中是稳定不变的，或者说保持着基因平衡。这5个条件是：①种群大；②种群中个体间的交配是随机的；③没有突变发生；④没有新基因加入；⑤没有自然选择。 即在一个有性生殖中的自然种群中，当等位基因只有一对（A,a）时，假设p代表A基因的概率，q代表a基因的概率，则：(p+q)²=p²+2pq+q²=1，其中p²是AA（显性纯合子）基因型的概率，2pq是Aa（杂合子）的基因型概率，q²是aa（隐形纯合子）的基因型概率。

（3）基因型频率的计算

基因型频率是指在一个进行有性生殖的群体中，不同基因型所占的比例。

相关计算公式：根据哈代-温伯格定律，①显性纯合子AA的基因型概率=A的基因概率×A的基因概率=p×p=p²；②隐形纯合子aa的基因型概率=q×q=q²；③杂合子Aa的基因型概率=p×q + p×q=2pq （A和a基因在一对同源染色体上的位置可能有两种情况，即Aa和aA）

【例1】从某个处于遗传平衡状态的植物种群中随机抽出100个个体，测知基因型AA、Aa和aa的个体分别为49、42和9个。

（1）该植物的A、a基因概率分别是____、_____。

（2）若该植物完全随机交配，后代中AA、aa基因型个体分别占____、____。

（3）假如aa的个体生存能力相对较差，只有约45%的个体能够较好地生存并繁殖后代，这时A、a的基因频率分别是____、____。后代中AA、aa基因型个体分别占____、____。 解析：（1）就一对等位基因来说，每个个体都可以看作含有2个基因。那这100个个体共有200个基因，其中A基因有2×49+42=140（个），a基因有2×9+42=60（个）。按基因频率的计算方法，可确定在这个种群中，A基因的基因频率为70%，a基因的基因频率为30%。

（2）根据哈代-温伯格平衡法则（遗传的平衡定律）可知：如完全随机交配，3中基因型的频率和基因频率不发生变化。那么，A基因的基因频率仍然为70%，a基因的频率仍然为30%。根据基因型频率的计算公式可知：

①显性纯合子AA的基因型频率=A的基因频率×a的基因型频率=70% × 70%=49%；②隐型纯合子aa的基因型概率=a的基因概率×a的基因概率=30% × 30%=9%。

（3）在自然界中，一个完全处于遗传平衡状态的种群几乎是不存在的。当自然选择对基因发生作用时，基因频率就开始发生变化，从而导致生物的进化。如在本小题中，假如aa的个体生存能力相对较差，只有约45%的个体能够较好地生活并繁殖后代，则参与繁殖的基因频率已发生变化。即在100个个体中， 基因型aa的个体只有约9×45%=4个个体能够参与

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