2.種群基因型頻率

1、虢鎮(zhèn)中學(xué) 龐會(huì)平,種群基因頻率的改變與生物進(jìn)化,一、基本概念,1．種群：生活在一定區(qū)域的同種生物的全部個(gè)體【生活在同一地點(diǎn)(一定空間和時(shí)間內(nèi))的同種生物個(gè)體的總和 】。,①種群中的個(gè)體并不是機(jī)械地集合在一起，而是彼此可以交配，并通過繁殖將各自的基因傳給后代。 ②種群是生物進(jìn)化的基本單位。同一種群的所有生物共用一個(gè)基因庫(kù)。,2.種群基因型頻率：,②某基因型頻率＝該基因型的個(gè)體數(shù)÷總個(gè)體數(shù)×100%,①種群某基因

2、型的生物個(gè)體數(shù)占種群總個(gè)體數(shù)的比率。,例1、已知人的褐色(A)對(duì)藍(lán)色(a)是顯性。在一個(gè)有30000人的群體中，藍(lán)眼的有3600人，褐眼的有26400人，其中純體12000人。那么在這個(gè)人群中AA、Aa、aa基因型頻率是多少？,AA的基因型頻率=12000÷30000 ×100% =40% ;Aa的基因型頻率=14400÷30000 ×100% =48% ;aa的基因型頻率=3600÷

3、;30000 ×100% =12% 。,3.種群基因頻率及計(jì)算：,①指某種基因在某個(gè)種群中出現(xiàn)的比例。,解析：等位基因總數(shù)：30000×2=60000個(gè)，藍(lán)眼（aa）個(gè)體含a基因7200個(gè)；褐眼（A ）26400人，AA個(gè)體含A基因24000個(gè)，Aa個(gè)體共含28800個(gè)基因，其中A基因14400個(gè)，a基因14400個(gè)。則：,A的基因頻率=（24000+14400）/60000=0.64，a的基因頻率=7200+

4、14400）/60000=0.36,[例]在一個(gè)有30000人的群體中，藍(lán)眼的有3600人，褐眼的有26400人，其中純體12000人。那么在這個(gè)人群中A、a基因頻率是多少？,②已知調(diào)查的各種基因型的個(gè)體數(shù)，計(jì)算基因頻率：,③已知基因型頻率計(jì)算基因頻率：設(shè)有N個(gè)個(gè)體的種群，AA、Aa、aa的個(gè)體數(shù)分別為n1、n2、n3，A、a的基因頻率分別用PA、Pa表示，AA、Aa、aa的基因型頻率分別用PAA、PAa、Paa表示，則：,結(jié)論：

5、 ①在種群中一對(duì)等位基因的頻率之和等于1，而各種基因型頻率之和也等于1。 ②某等位基因的頻率＝該等位基因純合子的頻率＋1/2雜合子的頻率。,PA+Pa=1 PAA+PAa+Paa=1,[例1]在一個(gè)種群中隨機(jī)抽取一定數(shù)量的個(gè)體，其中基因型AA的個(gè)體占12%，基因型Aa的個(gè)體占76%，基因型aa的個(gè)體占12%，那么基因A和a頻率分別是多少？,A的頻率=AA的頻率+1/2Aa的頻率=12%+1/2×76%=50%

6、 ，a的頻率=aa的頻率+1/2Aa的頻率=12%+1/2×76%=50%,④利用遺傳平衡定律計(jì)算基因頻率(1)前提條件：①種群非常大；②所有雌雄個(gè)體之間自由交配；③沒有遷入和遷出；④沒有自然選擇；⑤沒有基因突變。(2)計(jì)算公式：當(dāng)?shù)任换蛑挥袃蓚€(gè)時(shí)(A、a)， 設(shè)：A的基因頻率為p ，a的基因頻率為q ，則p+q=1,基因型AA的頻率＝p2 基因型Aa的頻率＝2pq 基因型aa的頻率＝q2

7、,p2+2pq+q2=1,[例2]蝸牛的有條紋(A)對(duì)無(wú)條紋(a)為顯性，在一個(gè)地區(qū)的蝸牛種群內(nèi)，有條紋(AA)個(gè)體占55%，無(wú)條紋個(gè)體占15%，若蝸牛間進(jìn)行自由交配得到F1 ，則A基因的頻率和F1中Aa基因型的頻率分別是 ( ) A．30%,21%　　　　　　B．30%,42% C．70%,21% D．70%,42%,[解析]　根據(jù)題意可知，Aa個(gè)體占30%，蝸牛間進(jìn)行自由交配時(shí)，產(chǎn)生A配子的基因頻

8、率＝55%＋30%×1/2＝70%，a配子的基因頻率＝15%＋30%×1/2＝30%，自由交配得到F2各基因型的頻率比例為AA∶Aa∶aa＝49%∶42%∶9%，統(tǒng)計(jì)得到A基因的頻率為49%＋42%×1/2＝70%，故D項(xiàng)正確。 [答案]　D,[例3]已知苯丙酮尿癥是位于常染色體上的隱性遺傳病。據(jù)調(diào)查，該病的發(fā)病率大約為1/10000，請(qǐng)問在人群中該苯丙酮尿癥隱性致病基因（a）基因的頻率以及攜帶此隱

9、性基因的攜帶者（Aa）基因型頻率分別是（　?。?#160; A．1%和0.99%　　　　B．1%和1.98% C．1%和3.96% D．1%和0.198%,解析：選B,[例4]據(jù)調(diào)查，某小學(xué)學(xué)生中的基因型及比例為XBXB(42.32%)、XBXb(7.36%)、XbXb(0.32%)、XBY(46%)、XbY(4%)，則在該群體中B和b的基因頻率分別為(　　)A．6%、8%　　　　　

10、　　 　B．8%、92%C．78%、92% D．92%、8%,解析：選D　假設(shè)被調(diào)查的總?cè)藬?shù)為100個(gè)，由于B和b這對(duì)等位基因只存在于X染色體上，Y染色體上無(wú)相應(yīng)的等位基因，故基因總數(shù)為150個(gè)，而B和b基因的個(gè)數(shù)分別為42.32×2＋7.36＋46＝138,7.36＋0.32×2＋4＝12，故B的基因頻率為138/150×100%＝92%，b的基因頻率為12/150×

11、;100%＝8%。,自由交配與基因頻率和基因型頻率有何關(guān)系？　　提示：(1)隨機(jī)交配、沒有自然選擇的情況下，子代群體中基因頻率不變，但基因型頻率可能發(fā)生改變?！　?2)不隨機(jī)交配的情況下，不能用遺傳平衡公式計(jì)算子代群體的基因頻率。種群的基因頻率和基因型頻率都可能發(fā)生改變。,二、自交、自由交配中的基因頻率的計(jì)算,自交與自由交配是高中生物遺傳學(xué)部分的兩個(gè)基本概念，很多學(xué)生對(duì)其混為一談，認(rèn)為自由交配簡(jiǎn)稱自交?，F(xiàn)從其概念和對(duì)相關(guān)頻率影響進(jìn)行

12、比較分析，以便從中領(lǐng)會(huì)和感悟其含義，深刻掌握其精髓。,①連續(xù)自交：連續(xù)自交Fn代，Aa占 1/2n，AA和aa各占 1/2－1/2n+1。雜合基因型頻率降低，純合基因型頻率增加，基因頻率不變。,2.自交與自由交配對(duì)相關(guān)頻率的影響(1)無(wú)選擇條件下自交與自由交配對(duì)相關(guān)頻率的影響 [設(shè)某種群中僅含一對(duì)等位基因(Aa)的生物],②連續(xù)自由交配：自由交配Fn代產(chǎn)生的后代中，AA∶Aa∶aa＝1∶2∶1?；蝾l率、基因

13、型頻率均保持不變，相關(guān)計(jì)算可按哈代－溫伯格定律進(jìn)行。,(2)選擇條件下自交與自由交配對(duì)相關(guān)頻率的影響(設(shè)某種群中僅含一對(duì)等位基因(Aa)的生物以每代淘汰AA為例),選擇條件下自交與自由交配都會(huì)改變基因型和基因頻率。,[例5]某植物種群中，AA個(gè)體占16%，aa個(gè)體占36%，該種群隨機(jī)交配產(chǎn)生的后代中AA個(gè)體百分比、A基因頻率和自交產(chǎn)生的后代中AA個(gè)體百分比、A基因頻率的變化依次為(　　)A．增大，不變；不變，不變 B．不變，增大；