1.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例。
2.基因型频率:是指某种特定基因型的个体占群体内全部个体的比例。
3.位于X染色体非同源区段上基因频率的计算
由于Y染色体上不含与X染色体上相对应的等位基因,因此只能计算X染色体上的基因总数,绝不能将Y染色体计算在基因总数内。
在已知各基因型个体的数量,求基因频率时,如求Xb的基因频率:
4.遗传平衡定律
(1)内容:在一个有性生殖的自然种群中,当等位基因只有一对(A、a)时,设p代表A基因的频率,q代表a基因的频率,则(p+q)2=p2+2pq+q2=1。其中p2是AA(纯合子)的基因型频率,2pq是Aa(杂合子)的基因型频率,q2是aa(纯合子)的基因型频率。
(2)适用条件: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,各等位基因的基因频率和基因型频率在一代代的遗传中是稳定不变的,或者说是保持着基因平衡的。这5个条件是:①种群足够大;②种群中个体间都能自由交配并产生后代;③没有突变的发生;④没有迁入和迁出;⑤没有自然选择。
5.特别提醒
(1)在种群中一对等位基因频率之和等于1,基因型频率之和也等于1。
(2)如果基因位于常染色体上,在计算基因频率和基因型频率时就不必考虑性别问题,特别是在理想条件下,可以直接代入遗传平衡公式进行计算。
(3)只要群体不发生变化,不论自由交配或自交,基因频率都不发生改变;但自由交配的基因型频率不变,自交基因型频率会发生变化。
(4)对于伴X染色体遗传,雌性群体中XB基因频率与雄性群体XB基因频率和种群XB基因频率相等,计算基因型频率时雄性群体基因型频率(XBY)与基因频率(XB)相等;雌性群体中,可根据遗传平衡定律,代入基因频率计算基因型频率,即:1=(XB+Xb)2=XBXB+2XBXb+XbXb。
例1蜗牛的有条纹(A)对无条纹(a)为显性。在一个地区的蜗牛种群内,有条纹(AA)个体占55%,无条纹个体占15%,若蜗牛间进行自由交配得到F1,则A基因的频率和F1中Aa基因型的频率分别是(
)
A.30%,21%B.30%,42%
C.70%,21%D.70%,42%
解析本题主要考查基因频率和基因型频率的计算相关知识。根据题意可知,Aa个体占30%,蜗牛间进行自由交配时,产生A配子的基因频率=55%+30%×1/2=70%,a配子的基因频率=15%+30%×1/2=30%,自由交配得到F1各基因型的频率比例为AA∶Aa∶aa=49%∶42%∶9%,统计得到A基因的频率为49%+42%×1/2=70%,故D项正确。
答案 D
例2对某校学生进行色盲遗传病调查研究后发现:名女生中有患者23人,携带者52人;名男生中有患者65人。那么该群体中色盲基因的频率是(
)
A.4.4%B.5.1%
C.6.8%D.10.2%
解析
答案 C
1.现有两个非常大的某昆虫种群,个体间随机交配,没有迁入和迁出,无突变,自然选择对A和a基因控制的性状没有作用。种群1的A基因频率为80%,a基因频率为20%;种群2的A基因频率为60%,a基因频率为40%。假设这两个种群大小相等,地理隔离不再存在,两个种群完全合并为一个可随机交配的种群,则下一代中Aa的基因型频率是(
)
A.75%B.50%
C.42%D.21%
2.某小岛上原有果蝇只,其中基因型MM、Mm和mm的果蝇分别占15%、55%和30%。若从岛外入侵了只基因型为MM的果蝇,且所有果蝇均随机交配,则F1中m的基因频率约为(
)
A.43%B.48%
C.52%D.57%
3.调查某校学生中关于某种性状的各种基因型及比例为:XBXB—42.32%、XBXb—7.36%、XbXb—0.32%、XBY—46%、XbY—4%,则该校学生中XB和Xb的基因频率分别是(
)
A.6%、8%B.92%、8%
C.78%、92%D.8%、92%
4.某植物种群中,AA个体占16%,aa个体占36%,该种群随机交配产生的后代中AA个体百分比、A基因频率和自交产生的后代中AA个体百分比、A基因频率依次是(
)
A.增大,不变;不变,不变
B.不变,增大;增大,不变
C.不变,不变;增大,不变
D.不变,不变;不变,增大
5.在调查某小麦种群时发现抗锈病(T)对易感染(t)为显性,在自然情况下该小麦种群可以自由传粉,据统计TT为20%,Tt为60%,tt为20%,该小麦种群突然大面积感染锈病,致使易感染小麦在开花之前全部死亡。计算该小麦种群在感染锈病之前与感染锈病之后基因T的频率分别是(
)
A.50%和50%B.50%和62.5%
C.62.5%和50%D.50%和%
1.解析 本题考查基因频率以及基因型频率的相关知识。基因频率是指某基因占整个种群基因库的比例。基因频率不变的前提条件是种群足够大,个体间随机交配,没有迁入和迁出,无突变,自然选择对其不起作用。根据题意,两个种群合并为一个种群后,A基因频率为(80%+60%)÷2=70%,a基因频率为(20%+40%)÷2=30%,则随机交配,下一代Aa的基因型频率为2×70%×30%=42%,故C项正确。
答案 C
2.解析 随机交配,基因频率保持不变,所以计算出2只果蝇中m的基因频率就是F1中m的基因频率,即≈52%。
答案 C
3.解析 伴性遗传的基因频率计算,只计数等位基因所存在的染色体,即男性只统计一个基因,女性中统计两个基因,所以该校学生中Xb的基因频率为×%=8%,则XB的基因频率为92%。
答案 B
4.解析 由题意知,种群中A的基因频率为40%,a的基因频率为60%,随机交配产生的后代中AA个体的百分比:40%×40%=16%,aa:60%×60%=36%,Aa:48%,A的基因频率:16%+48%×1/2=40%。自交产生的后代中AA个体百分比:16%+48%×1/4=28%,aa:36%+48%×1/4=48%,Aa:1/2×48%=24%,A的基因频率:28%+1/2×24%=40%。
答案 C
5.解析 感染锈病前,T的基因频率=20%+1/2×60%=50%;感染锈病后,TT与Tt的比例为20%∶60%=1∶3,因此T的基因频率=1/4+1/2×3/4=62.5%。
答案 B
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