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要点精讲 | 基因频率的计算,必考难点

时间:06-05来源:作者:点击数:

种群基因频率的改变与生物进化

种群是生物进化的基本单位

1. 种群:

生活在一定区域的同种生物的全部个体。

2、种群的特点

种群中的个体并不是机械地集合在一起,而是彼此可以交配实行基因交流,并通过繁殖将各自的基因传给后代。因此,种群也是繁殖的基本单位。

3、基因库:

一个种群中全部个体所含有的全部基因,叫做这个种群的基因库。

4、基因频率:

在一个种群基因库中,某个基因占全部等位基因数的比率。

全部个体:10个

A基因个数:11个

(AA中:3×2=6个 Aa中:5×1=5个 aa中:0个)

全部等位基因数:10×2=20个

A基因频率=11/20=55%

突变和基因重组产生生物进化的原材料

基因突变会产生新基因;

基因重组会产生新的基因型;

染色体变异会影响到多个基因;

基因突变和染色体变异统称为突变。

突变的有利和有害并不是绝对的,它取决于生物的生存环境,但是,在自然情况下,生物自发突变的频率很低,而且多数是有害的。

种群是由许多个体组成的,每个个体的每一个细胞内都有成千上万个基因,这样每一代就会产生大量的突变。

总结

基因频率的计算

1. 基因位于常染色体上

若某基因位于常染色体上,且研究对象为二倍体,则该基因的基因频率=种群中该基因总数/(种群中个体总数×2)。

例某个种群共有100 个个体,其中基因型为Aa 的个体有20 个,基因型为aa 的个体有30 个,求A 的基因频率。

解:由题意可知,AA 基因型的个体有(100-20-30 )=50 个,所以,A的基因频率=(AA个体数×2+Aa个体数)/(种群中个体总数×2 )=(2×50+20)/(100×2)=60%

1.2 基因位于性染色体上

若某基因位于X染色体上(在与Y染色体非同源的区段),且研究对象为二倍体,则其基因频率=种群中该基因的总数/(种群中雌性个体数×2+种群中雄性个体数)

例某工厂有男女职工各200名,对他们进行调查时发现:女性色盲基因的携带者为15人,患者5人,男性患者11人,那么这个群体中色盲基因的频率为 6% 。

解:由题目分析知,基因型为XA Xa 的个体有15个,基因型为Xa Xa 的个体有5个,基因型为Xa Y的个体有11个,因此Xa 的基因频率=(Xa Xa 个数×2 + XA Xa 个数+ Xa Y个数)/(雌性个数×2 + 雄性个数)=(5×2+15+11)/(200×2+200)=6%

2. 利用基因频率和基因型频率的关系求解

2.1 基因位于常染色体上

A 的基因频率= (AA个体数×2+Aa个体数)/(种群中个体总数×2 )=(AA 的频率+1/2Aa 的频率)

a 的基因频率= (aa个体数×2+Aa个体数)/(种群中个体总数×2 )=(aa 的频率+1/2Aa 的频率)

例某种群中AA 基因型频率为60% ,aa 基因型频率为30% ,求A 的基因频率。

解:由题意可知,Aa 基因型频率为(100%-60%-30%)=10% ,所以,A 的基因频率= AA 的频率+1/2Aa 的频率=60 %+1/ 2×10%=65%

2.2基因位于性染色体上

例对欧洲某学校的学生(男女性别比例为1 :1 )进行调查时发现,血友病患者占0.7% (男:女=2:1 ),血友病携带者占5% ,那么,这个种群中的X h 基因的频率是(D )

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

解:我们可以用以下的一个表格来表示各基因型的频率:

Xh Y

1.4%/3

XH Y

50%-1.4%/3

 

XH Xh (携带者)

5%

 

Xh Xh

0.7%/3

XH XH

50%-5%-0.7%/3

 

由表格数据知,X h 的基因频率= (X h X h 频率×2 + X H X h 频率+ X h Y 频率)/150%=(0.7%/3 ×2+5%+1.4%/3)/150%=3.96%

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