【生物】基因频率的计算和应用

微专题13　基因频率与基因型频率的计算一、根据定义计算基因频率和基因型频率(1)当等位基因位于常染色体上时(以A、a为例)AA基因型频率＝×100%A基因频率＝×100%＝×100%a基因频率＝×100%＝×100%(2)当等位基因位于X染色体上时(以X B、X b为例)X B X b基因型频率＝×100%X B基因频率＝×100%＝×100%X b基因频率＝×100%＝×100%【典例1】　(2021·河北衡水金卷，改编)果蝇是常用的遗传学研究的实验材料，据资料显示，果蝇约有104对基因，现有一果蝇种群，约有107个个体。

请回答下列问题：(1)该种群的全部个体所含有的全部基因统称为种群的________________________。

(2)随机从该种群中抽出100只果蝇，测得基因型AA(灰身)35只，Aa(灰身)60只，aa(黑身)5只，则A基因的频率为________，aa个体的基因型频率为________。

(3)已知果蝇红眼与白眼为一对相对性状，由一对位于X染色体上的等位基因控制，白眼受隐性基因(b)控制，随机抽取雌雄果蝇各100只，其中测得雌果蝇中X B X B(红眼)30只，X B X b(红眼)60只，X b X b(白眼)10只，雄果蝇中X B Y(红眼)60只，X b Y(白眼)40只，则B 基因的频率为________，X b X b个体在雌性中的基因型频率为________。

答案　(1)基因库　(2)65%　5%　(3)60%　10%解析　(1)该种群的全部个体所含有的全部基因统称为种群的基因库。

(2)根据定义可知，A 基因的频率＝A基因的数目/(A和a基因数之和)×100%＝(2×AA个体数＋Aa个体数)/ (2×抽取个体总数)×100%＝(2×35＋60)/(2×100)×100%＝65%，aa个体的基因型频率＝aa个体数/抽取个体总数×100%＝(5/100)×100%＝5%。

基因频率和基因型频率的有关计算基因频率的计算方法比较简单。

基因频率是指在群体中一些基因的个体数量占整个群体个体数量的比例，通常以字母p或q表示，其中p表示该基因的频率，q表示该基因的互补基因的频率。

例如，在一个由A和a两个等位基因组成的群体中，A基因的个体数量为500个，a基因的个体数量为300个，那么A基因频率p=500/(500+300)=0.625，a基因频率q=1-0.625=0.375基因型频率的计算相对较为复杂。

基因型频率是指在群体中一些基因型的个体数量占整个群体个体数量的比例。

在一个由两个等位基因A和a组成的群体中，可能存在三种基因型：AA、Aa和aa。

假设在该群体中的AA基因型的个体数量为200个，Aa基因型的个体数量为500个，aa基因型的个体数量为300个。

那么AA基因型频率是AA个体数量除以整个群体个体数量，即200/(200+500+300)=0.222，Aa基因型频率是500/(200+500+300)=0.556，aa基因型频率是300/(200+500+300)=0.333基因频率和基因型频率的计算不仅可以通过直接统计个体数量来进行，还可以通过基因型分离定律来进行推断。

基因型分离定律是指在自然繁殖条件下，一个个体的两个等位基因在其生殖细胞的形成过程中是随机分离的。

根据这个定律，假设群体中一些基因型的个体数量为N，则基因型频率等于该基因型的个数除以群体个体总数，即基因型频率=N/(2N)。

需要注意的是，基因频率和基因型频率的计算结果是一个估计值，实际分析中可能会受到抽样误差等因素的影响。

此外，基因频率和基因型频率的计算也要考虑到群体的变异程度和其他遗传学假设的合理性。

总结起来，基因频率和基因型频率是遗传学中重要的概念，用于描述群体中基因和基因型的分布情况。

计算基因频率可以直接统计个体数量，而计算基因型频率可以利用基因型分离定律进行推断。

对于遗传学的研究和应用具有重要意义。

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。

基因频率的计算方法江西省永丰中学赵正根（331500）2009年已发表基因频率是指某基因在某种群基因库中出现的比例，基因频率的计算在生物进化中是一个重点和难点，基因频率的计算在遗传中也经常用到，关于基因频率的计算有下面几类型。

1．已知基因型的个体数求基因频率：某等位基因的频率=（2×纯合子的个数+杂合子的个数）÷（总个数×2）（注：针对常染色体上的基因而言）例1．从某个种群中随机取200个个体，测知基因型为AA、Aa、aa的个数分别是60、120、20.求这个种群中A、a的基因频率分别是多少？分析：因为常染色体的基因是成对存在的，A的基因频率（A%）=（2×60+120）÷（200×2）=60%，a的基因频率（a%）=（2×20+120）÷（200×2）=40%.例2．对某学校进行色盲调查研究后发现，780名女生中有患者23人、携带者有52人；820名男生中有患者65人。

求该群体中B、b基因的频率是多少？分析：性染色体上的基因与常染色体上的基因不同，常染色体上的基因是成对存在，性染色体上的基因不一定是成对存在的，如色盲基因及其等位基因只位于X染色体，Y染色体没有，这样计算时就有所差别。

B的基因频率(B%)=（52+705×2+755）÷（780×2+820）=93.2%，b的基因频率(b%)=（52+23×2+65）÷（780×2+820）=6.8%.2.已知基因型频率求基因频率：计算过程中的存在的规律有：（1）一个等位基因的频率=纯合子的基因型频率+1/2杂合子的基因型频率（针对常染色体上的基因而言）；（2）一对等位基因频率之和等于1；（3）在一个处于平衡状态的群体中有：AA基因型频率（AA%）=A的基因频率（A%）的平方；Aa的基因型频率（Aa%）=2×A的基因频率（A%）×a的基因频率（a%）；aa基因型频率（aa%）=a基因频率（a%）的平方；（4）控制一对相对性状的基因型频率之和等于1。

基因型频率的计算公式基因型频率是什么根据概念求基因频率和基因型频率：A为基因的总数，P（A）＝A基因总数＋a基因总数，AA为基因型的个体数，AA基因型频率＝该二倍体种群个体总数。

已知基因频率求基因型频率，在一个自由交配的种群中,基因A、a的频率分别为P（A）、P（a）。

基因型频率的计算公式1.根据概念求基因频率和基因型频率A为基因的总数P（A）＝A基因总数＋a基因总数AA为基因型的个体数AA基因型频率＝该二倍体种群个体总数2.已知基因频率求基因型频率在一个自由交配的种群中,基因A、a的频率分别为P（A）、P （a）,则基因型AA、Aa、aa的频率为：P（AA）＝P（A）2,P（aa）=P(a)2,P（Aa）=2P(A)×P（a）基因型频率概念基因型频率指不同基因型的个体在全部个体中所占的比率，全部基因型频率的总和为1或100%。

基因型是每代在受精过程中由父母所具有的基因组成，它的频率可从杂交后F2所占的表现型比例推测而来，也可以直接检测基因序列而获得。

遗传平衡定律内容为：1.一个无穷大的群体在理想情况下进行随机交配，经过多代，仍可保持基因频率与基因型频率处于稳定的平衡状态。

2.在一对等位基因的情况下，基因p（显性）与基因q（隐形）的基因频率的关系为：（p+q）2=1二项展开得：p2+2pq+q2=1可见，式中“p2”为显性纯合子的比例，2pq为杂合子的比例，“q2”为隐形纯合子的比例。

基因型频率是什么基因型频率指个体。

基因频率是某基因个体数占全部基因数的比例，基因型频率是某基因型个体数占群体总数的比例。

种群中基因频率和基因型频率可以相互转化。

利于计算。

已知基因型的个体数，计算基因频率。

某基因频率＝该基因总数/该基因及其等位基因的总数X100%。

已知基因型频率求基因频率。

一个等位基因的频率＝该等位基因纯合子的频率＋1/2X杂合子的频率。

对于一个种群来说，理想状态下种群基因频率在世代相传中保持稳定，然而在自然条件下却受基因突变、基因重组、自然选择、迁移和遗传漂变的影响，种群基因频率处于不断变化之中，使生物不断向前发展进化。

基因频率和基因型频率的相关计算基因频率是指在一个种群中一些特定基因的存在概率。

基因频率通常用符号p表示。

对于有两种等位基因（例如A和a）的情况，p表示A基因的频率，q表示a基因的频率。

p+q=1、这是因为在一个群体或种群中只能存在这两种基因。

基因型频率是指在一个群体或种群中一些特定基因型的存在概率。

基因型频率通常用符号p²、2pq和q²表示。

p²表示AA基因型的频率，2pq表示Aa基因型的频率，q²表示aa基因型的频率。

这也是因为一个个体可以有三种基因型：AA、Aa和aa。

p² + 2pq + q² = 1基因频率和基因型频率之间存在一定的关系。

基因频率可以通过基因型频率的计算来获得。

例如，如果我们已知Aa基因型的频率为0.4，并假设种群达到了硬性平衡（不考虑突变、迁移、选择等因素），那么A基因的频率p可以通过基因型频率的公式2pq得到。

代入已知信息，就可以得出：0.4 = 2p(1-p)。

通过解这个方程，我们可以计算出A基因的频率，从而得出q基因的频率（1-p），最后可以得到基因频率。

基因频率和基因型频率的计算对于其他遗传学研究和进化生物学研究也非常重要。

它们可以帮助我们了解特定群体中的遗传多样性、基因流动和自然选择等过程。

通过观察基因型频率的变化，我们可以推断这些过程在种群中的作用。

此外，基因频率和基因型频率的计算方法也可以应用于基因频率分布的统计学研究。

我们可以通过统计分析来确定实际观测值和预期理论值之间的差异，并判断这种差异是否具有显著性。

这种统计方法有助于确定群体中的基因流动和基因漂变等因素的重要性。

总之，基因频率和基因型频率是描述一个群体或种群中基因型和基因的存在概率的重要概念。

它们在遗传学研究和进化生物学研究中起着关键作用，可以帮助我们理解群体中的遗传多样性和演化过程。

计算基因频率和基因型频率的方法可以应用于统计分析，帮助我们判断观测值与理论值之间的差异和显著性。

基因频率计算方法如果用p代表基因A的频率,q代表基因a的频率。

那么,遗传平衡定律可以写成:(p+q)^2=p^2+2pq+q^2=1^2为平方再计算下。

利用公式算题啊，给你例子，自己看，记住老实点看完了，再不会打PP!!!期终考试临近，《遗传和变异》做为高二生物课的开篇之章，加之丰富的知识应用，复习备考中总结下有关遗传率的计算显得十分必要。

下面通过一些例题阐述几种基因频率的计算方法。

一．定义法根据定义“基因频率是指某种基因在某个种群中出现的比例”可知，基因频率=某基因总数/某基因和其等位基因的总数×100%。

例1：在一个种群中随机抽出一定数量的个体，其中，基因型为AA的个体有18个，基因型为Aa的个体有78个，基因型为aa 的个体有4个，则基因A和a的频率分别是（）A. 18%，82%B. 36%，64%C. 57%，43%D. 92%，8%解析：要求A和a的频率，必须先求得A和a的总数。

因为AA 或aa的个体有2个A或a，Aa的个体有A和a各1个，所以A 共有114（即18×2+78×1）个，a共有86（即78×1+4×2）个，A和a共200个。

因此，A的频率=114/200×100%=57%，a的频率=86/200×100%=43%。

答案：C二．基因位置法若某基因在常染色体上，则基因频率=某基因总数/（种群个体数×2）×100%；若某基因只出现在X染色体上，则基因频率=某基因总数/（2×女性个体数+男性个体数）×100%。

例2：某工厂有男女职工各200名，调查发现，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是（）A. 4.5%B. 6%C. 9%D. 7.8%解析：解本题的关键是先求得色盲基因的总数。

因为女性的性染色体组成为XX，男性为XY，假设色盲基因为b，其等位基因位于X染色体上，所以色盲基因b共有36（即15×1+5×2+11×1）个，色盲基因b及其等位基因共有600（即200×2+200×1）个。