基因频率的计算问题归类例析 - 学生本
- 格式:docx
- 大小:39.71 KB
- 文档页数:6
基因频率的计算问题归类例析关于基因频率的计算问题是常见的一类题型,大体可以分为两类:常染色体上的基因频率计算和X染色体上的基因频率计算。
由于X染色体上的基因在Y上没有等位基因,是成单存在的,因此其计算方法与常染色体基因不同,需要特别注意。
一、常染色体上基因频率问题的计算方法【例1】从某个种群中随机抽出100个个体,测知基因型为AA、Aa和aa的个体分别是30、60和10个。
求这对等位基因的基因频率。
解法一:就这对等位基因来说,每个个体可以看做含有2个基因。
那么,这100个个体共有200个基因;其中,A基因有2×30+60=120个,a基因有2×10+60=80个。
于是,在这个种群中:A期因的基因频率为:120÷200=60%a基因的基因频率为:80÷200=40%解法二:由题意可知,AA、Aa和aa的基因型频率分别是30%、60%和10%由基因型频率求得:A期因的基因频率为:30%+60%×50%=60%a基因的基因频率为:10%+60%×50%=40%【规律】由基因型频率来计算基因频率A的基因频率=(AA的基因型频率+1/2Aa的基因型频率)a的基因频率=(aa的基因型频率+1/2Aa的基因型频率)【训练】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的个体占18%,基因型为Aa的个体占78%,aa的个体占4%,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:由于杂合子Aa中A基因和a基因各占一半,因此,在一对等位基因中的一个基因的频率=纯合子基因型频率+1/2杂合子基因型频率,所以,A的基因频率=18%+1/2×78%=57%,a的基因频率=4%+1/2×78%=43%。
答案为C。
2.已知白化病的发病率为1/10000,求白化病致病基因频率和携带者基因型频率分别为多少?【解析】白化病为常染色体上的隐性遗传病,患者为致病基因的纯合子,白化病aa的频率q2=1/10000,则致病基因a的频率q=1/100;基因A的频率p=1-q=1-1/100=99/100,故携带者的基因型频率为2pq=2×99/100×1/100=198/10000≈1/50。
基因频率相关计算归类一、基因频率的计算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.通过基因型个数计算基因频率方法:①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%②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%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% 2.已知人眼的褐色(A)对蓝色(a)是显性。
在一个有30000人的人群中,蓝眼的人3600人,褐眼的有26400人,其中纯合体有12000人。
那么,在这一个人群中A和a的基因频率分别为()A.0.64和0.36 B.0.36和0.64 C.0.50和0.50 D.0.82和0.18★在计算性染色体上的基因频率时,注意基因位点的个数:这类题目的特殊点是:X染色体总数的正确计算,因为男性中只有一个X染色体,所以计算男性X染色体总数时不需要乘以2。
3.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%2.通过基因型频率计算基因频率方法:①某种基因的基因频率=某种基因的纯合体频率+1/2杂合体频率。
②也可以先算出一对等位基因中任一个基因的频率,再用1减去该值即得另一个基因的频率。
4.在一个种群中随机抽出一定数量的个体,其中,基因型为BB的个体占40%,基因型为Bb的个体占50%,基因型为bb的个体占10%,则基因B和b的频率分别是()A.90%,10% B.65%,35% C.50%,50% D.35%,65% 5.(2011·盐城检测)在调查某小麦种群时发现T(抗锈病)对t(易感染)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。
基因频率和基因频率的计算基因频率和基因型频率的计算一、利用种群中一对等位基因组成的各基因型个体数求解即定义法种群中某基因频率=种群中该基因总数/种群中该对等位基因总数×100%种群中某基因型频率=该基因型个体数/该种群的个体数×100%例1、已知人的褐色(A)对蓝色(a)是显性。
在一个有30000人的群体中,蓝眼的有3600人,褐眼的有26400人,其中纯体12000人。
那么,在这个人群中A、a基因频率和AA、Aa、aa 基因型频率是多少?解析因等位基因成对存在,30000个人中共有基因30000×2=60000个,蓝眼3600含a 基因7200个,褐眼26400人,纯合体12000人含A基因24000个,杂合体14400人含(26400-12000)×2=28800个基因,其中A基因14400个,a基因14400个。
则:A的基因频率=(24000+14400)/60000=0.64,a的基因频率=7200+14400)/60000=0.36AA的基因型频率=12000÷30000=0.4,Aa的基因型频率=14400÷30000=0.48,aa的基因型频率=3600÷30000=0.12二、利用基因型频率求解基因频率种群中某基因频率=该基因控制的性状纯合体频率+1/2×杂合体频率例2、在一个种群中随机抽取一定数量的个体,其中基因型AA的个体占12%,基因型Aa的个体占76%,基因型aa的个体占12%,那么基因A和a频率分别是多少?解析 A的频率=AA的频率+1/2Aa的频率=12%+1/2×76%=50% ,a的频率=aa的频率+1/2Aa 的频率=12%=1/2×76%=50%三、在伴性遗传中有关基因频率的相关计算:例3、据调查,某小学的小学生中,基因型的比例为XBXB(42.32%)、XBXb(7.36%)、XbXb (0.32%)、XBY(46%)、XbY(4%),则在该地区XB和Xb的基因频率分别是多少?解析 XB频率=42.32%+1/2×7.36%+46%=92%Xb的频率=1/2×7.36%+0.32%+4%=8%例4、若在果蝇种群中,XB的基因频率为90%,X b的基因频率为10%,雌雄果蝇数相等,理论上X b X b、X b Y的基因型比例依次为解析:由于在该果蝇种群中,雌雄果蝇数相等, 所以雌果蝇产生的配子中,X B的基因频率应为90%,X b的基因频率为10%。
几个常见的基因频率计算题目详解在新教材必修2第七章《现代生物进化理论》一章中,现代进化理论强调的是生物的进化的实质是因为种群中基因频率发生改变。
有关基因频率计算题目比较常见,现把有关的计算题目加以总结,并作祥解如下。
例一、在某个区域,随机抽取1000个个体,测得基因型为AA的个体有304个,基因型为Aa为597,基因型为aa的个体为99个,请计算A和a的基因频率。
本题已经给出了三种基因型的频率,基因型为AA的个体有304个,基因型为Aa个体为597个,基因型为aa的个体为99个。
就A和a这对等位基因来说,每个个体中可以看作有2个基因,即1000个个体中,有2000个基因。
304个AA的个体就含有A=304*2=608;597个Aa个体含有A=597个,a=597个;99个aa的个体,含有a=99*2=198个。
所以:A的基因频率为(608+597)/2000=60.25%a的基因频率为(597+198)/2000=39.75%。
点评:对于该类题目只要知道了各种基因型频率,然后分别计算出显性基因和隐性基因的含量,然后除以总的基因数,即可得出显性基因和隐性基因的基因频率。
能力拓展题:1.在人类的MN血型系统中,基因型L M L M的个体表现为M血型;基因型为L N L N的个体表现为N血型;基因型为L M L N个体表现为MN型。
1997年,上海中心防疫站调查了1788个MN血型者,发现有397人是M型,861人是MN型,530人是N型,那么和的基因频率分别是()A.46%、54%B.23%、29%C.50%、50%D.54%、46%答案:A2. 经调查统计某地区人群中蓝眼(aa)1600人,纯合褐眼(AA)1400人,杂合褐眼(Aa)7000人,那么,蓝眼基因和褐眼基因的基因频率分别是()A 51%和49%B 43%和57%C 32%和68%D 28%和72%答案:A例二、人类的ABO血型系统由3三个等位基因I A、I B、i决定,通过调查一个由400个个体组成的样本,发现180人是A型血,144人是O型血,从理论上推测,该人群中血型为B的人应该有()A.24人 B.36人 C.52人 D.76人解题思路:本题考查的是人类的血型系统中的基因频率计算,关键是要弄清楚人的血型遗传的方式。
基因频率的计算题基因频率的计算题对高二学生来说是个重点也是个难点,为此我把这部分知识进行整理、归纳,总结如下:一、由基因型频率来计算基因频率(一)常染色体若已经确定了基因型频率,用下面公式很快就可以计算出基因频率。
A的基因频率=(AA的频率+1/2Aa的频率)=(AA的个数×2+Aa的个数)/2 a的基因频率=(aa的频率+1/2Aa的频率)=(aa的个数×2+Aa的个数)/2例1 、在一个种群中随机抽出一定数量的个体,其中基因型AA的个体占24%,基因型为Aa的个体占72%,aa的个体占4%,那么,基因A和a的频率分别是解:这是最常见的常染色体基因频率题:A=(AA的频率+1/2Aa的频率)=24%+72%÷2=60%,a=1-60%=40%(二)性染色体X A=(X A X A个数×2 + X A X a个数 + X A Y个数)/(雌性个数×2 + 雄性个数)X a=(X a X a个数×2 + X A X a个数 + X a Y个数)/(雌性个数×2 + 雄性个数)注意:基因总数=女性人数×2 + 男性人数×1例1.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。
解:这是最常见的性染色体基因频率题:由X A X a:15, X a X a:5, X a Y:11,得X a=(X a X a个数×2 + X A X a个数 + X a Y个数)/(雌性个数×2 + 雄性个数)=(5×2+15+11)/(200×2+200)=6%例2.对欧洲某学校的学生进行遗传调查时发现,血友病患者占0.7%(男:女=2:1);血友病携带者占5%,那么,这个种群的Xh的频率是()A 2.97%B 0.7%C 3.96%D 3.2%解析:该题稍有难度,解本题的关键在于确定各基因型的频率,而且还要注意男性的Y染色体上是没有相关基因的。
基因频率计算题常见题型归类解析作者:帅顺友来源:《试题与研究·新课程论坛》2010年第21期基因频率是指某群体中,某一等位基因在该位点上可能出现的基因总数中所占的比率。
在中学生物中,对基因频率的计算有很多种类型,不同的类型要采用不同的方法计算,而且在每年的考试中都有基因频率的计算。
所以笔者在教学中经过不断探索,总结了以下几种类型,希望能方便大家参考学习。
1阅读是指通过看(书报等)并领会其内容。
有目的、有意义的阅读交流是掌握任何科学知识的基础。
同样作为自然科学的化学科学知识的学习和掌握主要来自于学生有目的、有意义的阅读交流。
因而,初中化学课堂教学中应注意培养学生良好的阅读交流的习惯。
教师在课堂教学中应通过创设情境和有目的的指导,使学生明确阅读交流不是文科的专利,化学知识的习得离不开自身的阅读量、阅读水平的提高和交流的情况。
阅读的内容包括教材、课外参考书、报纸杂志和网页。
阅读的方式可以是通读,也可以是有选择的重点阅读或上网查询等。
2科学探究的习惯,每一门学科都有其独特的科学研究方法,作为自然科学的化学,是一门以实验为基础的科学,同样也有着具有化学学科特点的科学研究方法。
“义务教育阶段化学课程中的科学探究,是学生积极主动地获取化学知识、认识和解决化学问题的重要实践活动。
它涉及提出问题、猜想与假设、制订计划、进行实验、搜集证据、解释与结论、反思与评价、表达与交流等要素。
”因此科学探究的习惯的培养是培养学生科学学习化学、科学的解决化学问题方法、科学的思考化学问题和科学的进行化学实验的好方法。
由好奇心引发的探究心是人与生俱来的,这种好奇心、探究心不仅是学习的动力、也是培养学生科学探究的习惯的最佳切入点。
3敢于质疑的习惯。
科学态度是通过对科学知识的正确理解和科学发展的整体把握而形成的科学信念与科学习惯。
科学精神是对科学真理探索过程中,在对科学本质的认识不断深化的过程中,孕育起来的推动科学进步的价值观和心理取向。
基因频率计算题的整理、归纳基因频率的计算题对高二学生来说是个重点也是个难点,为此我把这部分知识进行整理、归纳,总结如下:一、由基因型频率来计算基因频率(一)常染色体若已经确定了基因型频率,用下面公式很快就可以计算出基因频率。
A的基因频率=(AA的频率+Aa的频率)=(AA的个数×2+Aa的个数)/2a的基因频率=(aa的频率+Aa的频率)=(aa的个数×2+Aa的个数)/2例1 、在一个种群中随机抽出一定数量的个体,其中基因型AA的个体占24%,基因型为Aa的个体占72%,aa的个体占4%,那么,基因A和a的频率分别是解:这是最常见的常染色体基因频率题:A=(AA的频率+Aa 的频率)=24%+72%÷2=60%,a=1-60%=40%(二)性染色体XA=(XAXA个数×2 + XAXa个数 + XAY个数)/(雌性个数×2 + 雄性个数)Xa=(XaXa个数×2 + XAXa个数 + XaY个数)/(雌性个数×2 + 雄性个数)注意:基因总数=女性人数×2 + 男性人数×1例1.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。
解:这是最常见的性染色体基因频率题:由XAXa:15, XaXa:5, XaY:11,得Xa=(XaXa个数×2 + XAXa个数 + XaY个数)/(雌性个数×2 + 雄性个数)=(5×2+15+11)/(200×2+200)=6%例2.对欧洲某学校的学生进行遗传调查时发现,血友病患者占0.7%(男:女=2:1);血友病携带者占5%,那么,这个种群的Xh的频率是()A 2.97%B 0.7%C 3.96%D 3.2%解析:该题稍有难度,解本题的关键在于确定各基因型的频率,而且还要注意男性的Y染色体上是没有相关基因的。
基因型频率计算方法1、通过基因型个数计算基因频率方法:某种基因的基因频率=此种基因的个数/(此种基因的个数+其等位基因的个数)例1:在一个种群中随机抽取100个个体,测知基因型为AA、Aa和aa的个体分别是30、60和10个。
求基因A与a的频率是多少?解析:就A与a这对等位基因来说,每个个体可以看做含有2个基因。
那么,这100个个体共有200个基因,其中,A基因有2×30+60=120个,a基因有2×10+60=80个。
于是,在这个种群中,A基因的基因频率为:120÷200=60%a基因的基因频率为:80÷200=40%2、通过基因型频率计算基因频方法:某种基因的基因频率=某种基因的纯合体频率+1/2杂合体频率例2:在一个种群中随机抽出一定数量的个体,其中,基因型为AA的个体占18%,基因型为Aa的个体占78%,aa的个体占4%。
基因A和a的频率分别是:A.18%、82%B.36%、64%C.57%、43%D.92%、8%该题答案为C。
[解析1]:A基因的基因频率为:18% +78%×1/2=57%a基因的基因频率为:4%+78%×1/2=43%[解析2]:先把题目转化为基因型个数(即第一种计算方法)。
不妨设该种群为100个个体,则基因型为AA、Aa和aa的个体分别是18、78和4个。
就这对等位基因来说,每个个体可以看做含有2个基因。
那么,这100个个体共有200个基因,其中,A基因有2×18+78=114个,a基因有2×4+78=86个。
于是,在这个种群中,A基因的基因频率为:114÷200=57% ,a基因的基因频率为:86÷200=43%也可以先算出一对等位基因中任一个基因的频率,再用1减去该值即得另一个基因的频率。
例3:据调查,某地人群基因型为X B X B的比例为42.32%、X B X b为7.36%、X b X b为0.32%、X B Y为46%、X b Y为4%,求在该地区X B和X b的基因频率分别为[解析]取100个个体,由于B和b这对等位基因只存在于X染色体上, Y染色体上无相应的等位基因。
基因频率的计算问题归类例析基因频率是指某群体中,某一等位基因在该位点上可能出现的基因总数中所占的比率。
对基因频率的计算有很多种类型,不同的类型要采用不同的方法计算,大体可以分为两类:常染色体上的基因频率计算和X 染色体上的基因频率计算。
由于X染色体上的基因在Y上没有等位基因是成单存在的,因此其计算方法与常染色体基因不同,需要特别注意。
一.常染色体上基因频率问题的计算方法(一).常染色体上的基因,已知各基因型的个体数,求基因频率。
【例1】从某个种群中随机抽出100个个体,测知基因型为AA、Aa和aa的个体分别是30、60和10个。
求这对等位基因的基因频率。
【规律】由基因型频率来计算基因频率A的基因频率=(AA的基因型频率+1/2Aa的基因型频率)a的基因频率=(aa的基因型频率+1/2Aa的基因型频率)常染色体上的基因,已知各基因的个体数,求基因频率时,用:A=A的总数/(A的总数+a的总数)= A的总数/(总个体数×2)则a=1-A。
【例2】在人类的MN血型系统中,基因型L M L M的个体表现为M血型;基因型L M L N的个体表现为MN血型,基因型L N L N的个体表现为N血型。
1977年上海中心血站调查了1788人,发现有397人为M血型,861人为MN血型,530人为N血型。
则L M基因的频率为_________,L N基因的频率为_________。
(二).常染色体上的基因,已知各基因型的比例,求基因的频率。
【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BB的个体占40%,基因型为bb的个体占10%,则基因B和b的频率分别是()A. 90%,10%B. 65%,35%C. 50%,50%D. 35%,65%【例2】如果在以下种群中,基因型AA的比例占25%,基因型Aa的比例为50%,基因型aa比例占25%,已知基因型aa的个体失去求偶和繁殖的能力,则基因A和a的频率是多少?随机交配产生的子一代,基因型aa的个体所占的比例为多少?【例3】囊性纤维变性是一种常染色体遗传病。
在欧洲人群中每2500个人就有一人患此病。
如果一对健康的夫妇有一个患病的儿子,此后该女又与另一健康男子再婚,则再婚后他们生一个患此病孩子的概率是()。
A. 1%B. 0.04%C. 3.9%D. 2%(三).常染色体上的基因,已知各基因型的比例,求该种群自交或杂交一代后,某基因型或某基因的频率。
【例1】果蝇的体色由常染色体上的一对等位基因控制,基因型BB、Bb为灰身,bb为黑身。
若人为地组成一个群体,其中80%为BB个体,20%为bb的个体,群体随机交配,其子代中Bb的比例为()A.25%B.32%C.50%D.64%归纳总结:在一个随机交配的群体里,在没有迁移、突变和选择的条件下,世代相传不发生变化,计算基因频率时,就可以采用遗传平衡定律计算,即(P+Q)²=P²+2PQ+Q²=1,P代表A, Q代表a,P²代表AA,2PQ 代表Aa,Q2代表aa。
【例2】已知某种群中,AA基因型频率为25%,aa基因型频率为39%,则该种群的个体自交一代后,基因型AA的频率为()A.50%B.34%C.25%D.61%归纳总结:常染色体上的基因,已知各基因型的比例,求该种群自交一代后,某基因型或某基因的频率时,不能用遗传平衡定律,要先计算出当代各种基因型的频率,再在自交后代中统计出各种基因型的频率。
(四).常染色体上的基因,已知各基因的频率,求基因型的频率【例1】根据哈代——温伯格定律:(p+q)2 = p2+2pq+q2 = 1,A在一个处于遗传平衡的种群中AA个体有400个,Aa个体500个,aa个体100个,则三年后,该种群AA基因型个体和aa基因型个体各占()A. 40% 10%B. 65% 35%C. 42.25% 12.25%D. 40% 60%选c性染色体上基因频率问题的计算方法性染色体基因在群体中的状况要比常染色体基因复杂。
以XY型性别决定方式为例:雌性个体有两条X染色体,一条来自父方,另一条来自母方,因而携带有两份X染色体上的基因;而雄性个体只有一条来自母方的X染色体,因而只携带一份X连锁基因。
因此,X染色体上的基因在群体中的分布就处于不平衡状态。
雌性个体的性连锁基因占群体的三分之二;而雄性个体只会有剩余的三分之一。
由于高中阶段一般只考虑X染色体上的基因,不考虑Y染色体的基因,因此,求性染色体上一对等位基因频率实际上是求X染色体上一对等位基因的基因频率。
【训练】1.在某个岛上,每1万人中有500名男子患红绿色盲。
则该岛上的人群中,女性携带者的数量为每万人中有(设男女比例1:1)( )A1000 B 900 C 800 D700人2.调查发现男性色盲大约占人群的7%,根据这一概率推算,女性色盲占人群的比例大约是A.0.25%B.0.49%C.0.7%D.1.4%3.在对欧洲某学校的学生进行遗传调查时发现,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X h的频率是____________。
(一).伴X染色体上的基因,已知基因型的人数或频率,求基因频率或基因型频率。
【例1】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%【例2】据调查,某小学的学生中,基因型为X B X B的比例为42%,X B X b为7%,X b X b的比例为1%,X B Y为46%,X b Y 为4%,则在该地区X B和X b的基因频率分别为()。
A. 6%,8%B. 8%,92%C. 78%,92%D. 92%。
8%【例3】人的色盲是X染色体上的隐性遗传病。
在男性中患色盲的概率大约为7%,那么,在人类中色盲基因的频率以及在女性中色盲的患病率分别是()。
一个正常男性与一个无亲缘关系的女性结婚,子代患色盲的可能性是()归纳总结:伴X遗传,雄性中X b的基因频率等于基因型频率,在雌性中,X b基因频率也等于雄性中X b基因的频率。
因为雌性有两条X染色体,其遗传符合遗传平衡定律,即:(P+Q)²=P²+2PQ+Q²=1,P代表代表X B Q 代表X b,P²代表X B X B,2PQ代表X B X b,Q代表X b X b。
【例4】从某个种群中随机抽出100个个体,测知基因型为X B X B、X B X b、X b X b和X B Y、X b Y的个体分别是44、5、1和43、7。
求X B和X b的基因频率。
【规律】在伴X染色体遗传病中,男性患者表现型概率=相关基因型频率=相关基因频率(二).伴X染色体上的基因,已知某基因频率,求基因型的频率。
【例1】若在果蝇种群中,X B的基因频率为80%,Xb的基因频率为20%,雌雄果蝇数相等,理论上X b X b、X b Y 的基因型频率依次为()A.1% 2% B.8% 8% C. 2% 10% D.2% 8%【例2】.若在果蝇种群中,X B的基因频率为90%,X b的基因频率为10%,雌雄果蝇数相等,理论上X b X b、X b Y的基因型比例依次为( )A.1%、2% B.0.5%、5% C.10%、10% D.5%、0.5%(三).复等位基因的基因频率计算。
例1:人的ABO血型决定于3个等位基因I A、I B、i。
通过抽样调查发现血型频率:A型=0.45,B型=0.13,AB型=0.06,O型=0.36。
试计算I A、I B、i这3个等位基因的频率。
例2:ABO血型系统由3个等位基因I A、I B、i决定,通过调查一由400人组成的群体,发现180人为A 型血,144人为O型血,从理论上推测,该人群中血型为B型的人应有()A.24人B.36人C.52人D.76人归纳总结:对于ABO血型这样的复等位基因,已知一个群体中某血型的人数,求其它血型的人数时,则可以应用规律:所有基因频率之和应等于1,所有基因型频率的和等于1,即:(p+Q+r)²=p²+Q²+r²+2pQ+2pr+2Qr=1。
A型血的基因频率= p²+2pr ,B型血的基因频率= Q²+2Qr ,AB型血的基因频率=2pQ ,O型的基因频率= r²。
哈迪-温伯格定律(Hardy-Weinberg Law)哈迪—温伯格定律也称遗传平衡定律,其主要内容是指:在理想状态下,各等位基因的频率和等位基因的基因型频率在遗传中是稳定不变的,即保持着基因平衡。
该理想状态要满足5个条件:①种群足够大;②种群中个体间可以随机交配;③没有突变发生;④没有新基因加入;⑤没有自然选择。
此时各基因频率和各基因型频率存在如下等式关系并且保持不变:当等位基因只有一对(Aa)时,设基因A的频率为p,基因a的频率为q,则A+a=p+q=1,AA+Aa+aa=p2+2pq+q2=1 。
当等位基因有三个(A a1 a2)时,设基因A的频率为q,基因a1的频率为p,基因a2的频率是r,则A+ a1 + a2=q+p+r=1,( A+ a1 +a2)2 = p2+q2+r2+2pq+2pr+2qr=1 如果一种群达到了遗传平衡,其基因型频率应当符合p2+2pq+q2=1。
哈代-温伯格平衡定律(Hardy-Weinberg equilibrium)对于一个大且随机交配的种群,基因频率和基因型频率在没有迁移、基因突变和自然选择的条件下会保持不变。
适用范围:遗传平衡所指的种群是理想的种群,在自然状态下是无法达到的,但在一个足够大的种群中,如果个体间是自由交配的且没有明显的自然选择的话,我们往往近似地看作符合遗传平衡。
如人类种群、果蝇种群等比较大的群体中,一些单基因性状的遗传是可以应用遗传平衡定律的。
这也从反面说明了在自然界中,种群的基因频率迟早要发生变化,也就是说种群的进化是必然的。
可以发现从用计算规则一直计算下去,也就是繁殖很多代之后,基因型和基因频率会不断趋向于符合哈代温伯格定律,这也就是到达了平衡状态。
而事实上,在一般状态下,是很难存在平衡状态的,所以不能使用哈代温伯格定律。
例题:某地区每10000人中有一个白化病患者,求该地区一对正常夫妇生下一个白化病小孩的几率。
此外,一些不符合遗传平衡的种群,在经过一代的自由交配后即可达到遗传平衡,此时也可应用遗传平衡定律来求后代的基因型频率。
例如:某种群中AA 个体占20%,Aa个体占40%,aa个体占40%,aa个体不能进行交配,其它个体可自由交配,求下一代个体中各基因型的比例。