基因频率与基因型频率的计算
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基因频率与基因型频率计算方法总结基因频率的计算方法可以通过对个体基因型的统计得到。
当已知一个基因有两个等位基因A和a,那么该基因的频率等于基因型AA的个体数除以总个体数加上基因型Aa的个体数除以总个体数。
数学公式可以表示为:基因频率=(2n_AA+n_Aa)/(2N),其中n_AA表示基因型AA的个体数,n_Aa表示基因型Aa的个体数,N表示总个体数。
基因型频率的计算方法可以通过对基因型的统计得到。
当已知一个基因有两个等位基因A和a,那么该基因的基因型频率等于基因型AA的个体数除以总个体数加上基因型Aa的个体数除以总个体数加上基因型aa的个体数除以总个体数。
数学公式可以表示为:基因型频率 = (n_AA +n_Aa + n_aa) / (2N),其中n_AA表示基因型AA的个体数,n_Aa表示基因型Aa的个体数,n_aa表示基因型aa的个体数,N表示总个体数。
基因频率和基因型频率的计算方法都可以使用频数统计的方法进行,即通过对一个群体中基因型的观察和统计得到。
得到基因频率和基因型频率具体步骤如下:1.收集样本:从目标群体中随机选择一定数量的个体作为样本。
2.提取DNA:从样本中提取DNA,通常使用血液、唾液或组织等。
3.PCR扩增:使用聚合酶链反应(PCR)扩增目标基因片段。
4.凝胶电泳:将PCR扩增产物用凝胶电泳分离,根据不同等位基因的大小分离出不同的带。
5. 观察分析:观察凝胶电泳结果,记录不同基因型的频数,即基因型AA、Aa和aa的个体数。
6.计算频率:根据上述公式,计算基因频率和基因型频率。
基因频率和基因型频率的计算方法都是基于一个重要的前提假设,即群体中各个个体之间的交配是随机的,并且群体中的基因频率和基因型频率不会发生变化。
实际中,由于自然选择、随机漂移、基因突变等因素的存在,群体中的基因频率和基因型频率可能会发生变化。
在实际应用中,基因频率和基因型频率的计算方法常用于研究人群中特定基因或基因型与其中一种疾病或性状的相关性。
基因频率和基因型频率的计算一、根据基因型个体数计算基因频率1.常染色体遗传规律:设定A%、a%分别表示基因A和a的频率,AA、Aa、aa分别表示AA、Aa、aa三种基因型个体数,则:A% =100% a% =100% 【例1】本题考查生命观念和科学思维。
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、L N的基因频率分别为_________。
【解析】常染色体上的基因,已知各基因型的个体数,求基因频率时,根据“基因频率=种群中该基因的总数/种群中该等位基因的总数”进行计算。
该人群中共有1788个人,共含有3576个基因,L M 的总数有397×2+861×1=1655,L M的频率为1655/3576=0.4628。
由于在一个种群中基因频率有L M+L N=100%,所以L N=1-0.4628=0.5372。
【答案】46.28%、53.72%2.伴X染色体遗传规律:设定X B%、X b%分别表示基因X B和X b的频率,X B X B、X B X b、X b X b、X B Y、X b Y分别表示X B X B、X B X b、X b X b、X B Y、X b Y五种基因型个体数,则:【例2】某校的一个生物兴趣小组在研究性学习活动中,开展了色盲普查活动,他们先从全校的1800名学生中随机抽取了200名学生(男女学生各半)作为首批调查对象,结果发现有女性色盲患者3人,男性色盲患者6人,女性色盲基因携带者15人。
那么在该校全校学生中色盲基因的频率约为多少?【解析】本题考查生命观念和科学思维。
根据伴性遗传,女性有两条X染色体,而男性只有一条X染色体,由于色盲基因及其等位基因只位于X染色体上,而Y染色体上没有对应基因,因此在200名学生中该等位基因的总数为X b+ X B=100×2+100×1=300,而色盲基因的总数为X b=3×2+15×1+6×1=27,因此色盲基因X b的基因频率为:27/300×100%=9%。
基因频率和基因型频率计算的方法1. 基因频率(Allele frequency)的计算方法:基因频率是指一个基因在群体中的出现频率。
在一个群体中,一个基因有两种不同的等位基因,分别记为A和a。
基因频率的计算方法如下:- 计算所有个体的基因型个数,每个个体都有两个基因型(AA,Aa,aa);-对于每个基因型,计算其出现的频数;-将每个基因型的频数相加,并除以基因型总数,得到基因频率。
例如,如果在一个群体中有100个个体,则基因型的总数为200。
如果有40个个体是AA基因型,80个个体是Aa基因型,80个个体是aa基因型,则根据上述计算方法,AA基因型的频数为(40 x 2 = 80),Aa基因型的频数为(80 x 2 = 160),aa基因型的频数为(80 x 2 = 160)。
因此,AA基因型的频率为80/200 = 0.4,Aa基因型的频率为160/200 = 0.8,aa基因型的频率为160/200 = 0.82. 基因型频率(Genotype frequency)的计算方法:基因型频率是指一个基因型在群体中的出现频率。
在一个群体中,基因型频率可以用基因型数目或者比例来表示。
基因型频率的计算方法如下:-计算每个基因型的频数;-将每个基因型的频数相加,并除以基因型总数,得到基因型频率。
在上述例子中,已经计算了每个基因型的频数:AA基因型的频数为80,Aa基因型的频数为160,aa基因型的频数为160。
因此,AA基因型的频率为80/200 = 0.4,Aa基因型的频率为160/200 = 0.8,aa基因型的频率为160/200 = 0.8基因频率和基因型频率的计算方法为我们深入理解基因演化和遗传变异提供了重要的工具。
通过这些计算方法,我们可以了解不同基因在群体中的传播方式和变化趋势,进而推测自然选择、基因漂移和基因突变等因素对群体中基因分布的影响。
这些信息对于研究进化生物学、人类遗传学和育种学等领域都有重要意义,可以帮助我们更好地理解和应用基因的遗传规律。
遗传平衡下基因频率和基因型频率的计算1 基本概念与原理1。
1基因频率(gene frequency )与基因型频率(genotype frequency)基因频率(gene frequency )是指特定基因在种群中出现的频率。
应理解为:种群中某一等位基因在所有等位基因总数中所出现的百分率.如伴性遗传中某基因的频率,就是该等位基因占群体中全部等位基因的百分率.基因型频率(genotype frequency )指群体中某一个体的任何一个基因型所占的百分率。
应理解为:一个种群中,具有等位基因的不同基因型分别占该种群全部基因型比率. 1。
2哈迪一温伯格定律(Hardy 一Weinberg law )哈迪一温伯格定律也称遗传平衡定律,是由英国数学家哈迪(G.H 。
Hardy )和德国医生温伯格(W.Weinberg )分别于1908年和1909年各自提出的,称为哈迪-温伯格定律,也称遗传平衡定律(genetic equilibrium law )。
该定律指出: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,各等位基因的频率和等位基因的基因型频率在一代一代的遗传中是稳定不变的,或者说,是保持基因平衡的。
这5个条件是:①种群大;②种群中个体间随机交配;③没有发生突变;④没有新基因加入;⑤没有自然选择。
一般的试题讨论的是理想种群,符合该定律的条件.2 计算程序2.1 已知基因型频率计算基因频率2。
1。
1 利用常染色体上一对等位基因的基因型频率(个数)求基因频率设定A %、a%分别表示基因A 和a 的频率,AA 、Aa 、aa 分别表示AA 、Aa 、aa 三种基因型频率(个数)。
根据遗传平衡定律,则:A % =)(22aa Aa AA Aa AA ++⨯+⨯⨯100% a % =)(22aa Aa AA Aa aa ++⨯+⨯⨯100% 例: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,其中纯合体12000人.那么,在这个人群中A 、a 基因频率是多少? 解析 因为等位基因成对存在,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。
基因频率与基因型频率计算基因频率和基因型频率是基因组的两个重要参数,用于描述在一定群体或种群中不同基因和基因型的分布情况。
基因频率指的是特定基因等位基因在群体中的频率,而基因型频率则是特定基因型在群体中的频率。
基因频率的计算方法:基因频率是指一些基因等位基因在群体基因池中所占的比例,可以通过基因型数量的统计来计算。
基因频率的计算公式如下所示:基因频率=基因型数目/总个体数目基因型频率的计算方法:基因型频率是指一些特定基因型在群体中所占的比例,可以通过一些基因型数量的统计来计算。
基因型频率的计算公式如下所示:基因型频率=基因型数目/总个体数目举例说明:假设一些群体中有1000只个体,其中有800只个体为黑色毛色(BB),150只个体为棕色毛色(Bb),50只个体为白色毛色(bb)。
则可以计算黑色毛色基因(B)和白色毛色基因(b)的频率如下:1.黑色毛色基因(B)的频率:黑色基因型(BB)的个体数为800,基因频率计算公式为:800/1000=0.8,即黑色毛色基因(B)的频率为0.82.白色毛色基因(b)的频率:白色基因型(bb)的个体数为50,基因频率计算公式为:50 / 1000 = 0.05,即白色毛色基因(b)的频率为0.05同样可以计算基因型频率:1.黑色毛色基因型(BB)的频率:黑色基因型(BB)的个体数为800,基因型频率计算公式为:800/1000=0.8,即黑色毛色基因型(BB)的频率为0.82.棕色毛色基因型(Bb)的频率:棕色基因型(Bb)的个体数为150,基因型频率计算公式为:150/1000=0.15,即棕色毛色基因型(Bb)的频率为0.153. 白色毛色基因型(bb)的频率:白色基因型(bb)的个体数为50,基因型频率计算公式为:50 / 1000 = 0.05,即白色毛色基因型(bb)的频率为0.05基因频率和基因型频率的计算对于研究种群的遗传特征以及基因频率的变化和演化具有重要意义。
基因频率和基因型频率的计算基因频率和基因型频率的计算(一).根据基因型或基因型频率计算基因频率: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a的基因频率。
解析:可以通过基因型频率计算基因频率。
一对等位基因中的一个基因的频率:基因频率(A)=对应纯合子(AA)基因型频率+杂合子(Aa)基因型频率的1/2。
100个个体中AA为30个,Aa为60个,aa为10个,则AA这种基因型的频率为30÷100=30%;同理,Aa为60%,aa为10%,则A基因的基因频率为30%+60%×1/2=60%,a基因的基因频率为10%+60%×1/2=40%。
答案:A基因的基因频率为60%,a基因的基因频率为40%。
变式训练1.已知人眼的褐色(A)对蓝色(a)是显性,属常染色体上基因控制的遗传。
在一个30000人的人群中,蓝眼的有3600人,褐眼的有26400人,其中纯合子有12000人,那么,这一人群中A和a基因的基因频率分别为--------------------------------()A.64%和36%B.36%和64%C.50%和50%D.82%和18%(二).在伴性遗传....中有关基因频率的相关计算:﹡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%C.10%、10%D.5%、0.5%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%。
雄果蝇产生的配子中,有约1/2的含Y染色体的配子,另有约1/2的含X染色体的配子,在含X染色体的雄配子中,X B与X b的基因频率也分别为90%和10%。
基因频率与基因型频率的计算一、 已知基因型频率计算基因频率1 利用常染色体上一对等位基因的基因型频率(个数)求基因频率设定A%、a%分别表示基因A 和a 的频率,AA 、Aa 、aa 分别表示AA 、Aa 、aa 三种基因型频率(个数)。
根据遗传平衡定律,则: A% =)(22aa Aa AA Aa AA ++⨯+⨯⨯100% a% =)(22aa Aa AA Aa aa ++⨯+⨯⨯100% 例: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,其中纯合体12000人。
那么,在这个人群中A 、a 基因频率是多少? 解析 因为等位基因成对存在,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=0.36。
又例: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18%,基因型Aa 的个体占78%,基因型aa 的个体占4%,那么基因A 和a 频率分别是多少?解析 A% =%)4%78%18(2%78%182++⨯+⨯⨯100% = 57% a% =%)4%78%18(2%78%42++⨯+⨯⨯100% = 43% 2 利用常染色体上复等位基因的基因型频率(个数)求基因频率以人的ABO 血型系统决定于3 个等位基因I A 、I B 、i 为例。
设基因IA 的频率为p ,基因IB 的频率为q ,基因i 的频率为r ,且人群中p+q+r=1。
根据基因的随机结合,用下列二项式可求出子代的基因型及频率:♂(pI A +qI B +ri)×♀(pI A +qi B +ri) = p 2(I A I A )+q 2(I B I B )+r 2(ii)+2pq(I A I B )+2pr(I A i)+2qr(I B i)=1,A 型血(I A I A ,I A i)的基因型频率为p 2+2pr ;B 型血(I B I B ,I B i )的基因型频率为q 2+2qr ;O 型血(ii )的基因型频率为r 2,AB 型血(I A I B )的基因型频率为2pq 。
可罗列出方程组,并解方程组。
例:通过抽样调查发现血型频率(基因型频率):A 型血(I A I A ,I A i )的频率=0.45;B 型血(I B I B ,I B i )的频率=0.13;AB 型血(I A I B )的频率=0.06;O 型血(ii )=0.36。
试计算I A 、I B 、I 的基因频率。
解析 设I A 的频率为p,I B 的频率q,i 的频率为r.根据以上公式可知:O 型血的基因型频率=r 2=0.36;A 型血的基因型频率=p 2+2pr=0.45;B 型血的基因频率=q 2+2qr=0.13;AB 型血的基因型频率=2pq=0.06。
解方程即可得出I A 的基因频率为0.3;I B 的基因频率为0.1;i 的基因频率为0.6。
3 利用性染色体上一对等位基因的基因型频率(个数)求基因频率以人类的色盲基因遗传为例。
女性的性染色体组成为XX ,男性的性染色体组成为XY ,Y染色体上无该等位基因,设定X B %、X b %分别表示基因X B 和X b 的频率, X B X B 、X B X b 、X b X b 、X B Y 、X b Y 分别表示X B X B 、X B X b 、X b X b 、X B Y 、X b Y 五种基因型频率(个数)。
则:X B % =Y X Y X )X X X X X X (2Y X X X X X 2b B b b b B B B B b B B B ++++⨯++⨯⨯100% X b % =Y X Y X )X X X X X X (2Y X X X X X 2b B b b b B B B b b B b b ++++⨯++⨯⨯100% 例:据调查所知,某中学的学生中基因型比例为:X B X B ∶X B X b ∶X b X b ∶X B Y ∶X bY =44%∶5%∶1%∶43%∶7%,则X b 的基因频率是多少? 解析 X b % =Y X Y X )X X X X X X (2Y X X X X X 2b B b b b B B B b b B b b ++++⨯++⨯⨯100% = 7%43%)1%5%44%(27%5%1%2++++⨯++⨯⨯100% ≈ 9.3%二、 已知基因频率计算基因型频率1 利用常染色体上一对等位基因的基因频率求基因型频率设定p 、q 分别表示基因A 和a 的频率,根据遗传平衡定律,则:基因型AA 的频率为p 2,基因型Aa 的频率为2pq ,基因型aa 的频率为q 2。
例:已知苯丙酮尿是位于常染色体上的隐性遗传病。
据调查,该病的发病率大约为100001,请问在人群中该丙苯酮尿隐性致病基因(a )的基因频率以及携带此隐性基因的携带者(Aa)基因型频率各是多少?解析 设苯丙酮尿隐性基因为a ,携带者基因型为Aa 。
因为aa 频率=q 2=100001,所以a 频率=q=0.01,又因为p+q=1,所以p=0.99,因为Aa 的基因频率=2pq,所以Aa 的频率=2×0.99×0.01=0.0198。
又例:人体的排泄具有强烈气味的甲烷硫醇的生理现象是受常染色体隐性基因m 控制的,正常现象受常染色体显性等位基因M 控制的。
如果在冰岛的人群中m 的频率为0.4,试问:在一双亲都正常,有3个孩子的家系中有2个正常男孩和一个患病女孩的概率是多少?解析:双亲的基因型只能是Mm ,Mm 。
且出现的频率都是2*0.6*0.4=0.48,后代情况MM 2Mm mm ,正常概率3/4,患病概率1/4。
又男女比例1:1;1个正常孩子概率是(0.48)*(0.48)*(3/4);1个患病孩子概率是(0.48)*(0.48)*(1/4);2男1女的概率是3/8;有2个正常男孩和一个患病女孩的概率是:(0.48)*(0.48)*(3/4)*(0.48)*(0.48)*(3/4)*(0.48)*(0.48)*(1/4)*(3/8),其他婚配情况是0。
答案:1.7%2 利用常染色体上复等位基因的基因频率求基因型频率以人的ABO 血型系统决定于3 个等位基因I A 、I B 、i 为例。
设基因I A 的频率为p ,基因IB 的频率为q ,基因i 的频率为r ,且人群中p+q+r=1。
在遗传平衡的人群中,由于种群中个体的交配是随机的,而且又没有自然选择,每个个体都为下代提供了同样数目的配子,所以两性个体之间的随机交配可以归结为两性配子的随机结合,而且各种配子的频率就是基因频率。
雄性个体产生的配子I A 频率为p 、I B 配子频率为q ,雌性个体产生的配子I A 频率为p 、I B 配子频率为q 。
根据基因的随机结合,用下列二项式可求出子代的基因型及频率:♂(pI A +qI B +ri)×♀(pI A +qi B +ri) = p 2(I A I A )+q 2(I B I B )+r 2(ii)+2pq(I A I B )+2pr(I A i)+2qr(I B i)=1, 即I A I A 的基因型频率为p 2,I A i 的基因型频率为2pr;I B I B 的基因型频率为q 2,I B i的基因型频率为2qr;ii 的基因型频率为r 2;I A I B 的基因型频率为2pq 。
例:检验429人的ABO 血型,I A 频率为0.24。
I B 频率为0.06。
那么O 型血的人数应是( )A.200人B.210人C.220人D.230人解析:雄配子:I A 、I B 、i ,雌配子:I A 、I B 、i ,O 型血的概率是:0.70*0.70=0.49所以O型血的人为0.49*429=210,选B3 利用性染色体上一对等位基因的基因频率求基因型频率以人类的色盲基因遗传为例。
因为女性的染色体组成为XX ,男性的染色体组成为XY ,Y 染色体上无该等位基因,所以在男性群体中:其基因频率与基因型频率相同,也和表现型频率一样,设X B 的频率为p , X b 的频率为q ,则有X B 的频率=X B Y 的频率=p ,X b 的频率=X b Y 的频率=q,且p+q=1。
由于男性中的X B 、、X b 均来自于女性,故在女性群体中:X B 的频率也为p,X b 的频率也为q,p+q=1。
位于X 染色体上的等位基因,基因型的平衡情况是:p 2(X B X B )+2pq(X B X b )+q 2(X b X b )=1。
,由于男性女性的X B 基因频率相同,二者的X b 基因频率也一样,故在整个人群中,X B 、X b 的基因频率也分别为p 、q 。
整个人群中男性产生的配子及比例为21(pX B +qX b )、21Y ,女性产生的配子及比例为pX B 、qX b ,由以下式子可推出子代基因型频率:♂[21(X B +X b )+21Y ]×♀(pX B +qX b )=21 p 2(X B X B )+21 q 2(X b X b )+ pq(X B X b ) +21p (X B Y )+21q (X b Y )。
例:人的色盲是X 染色体上的隐性性遗传病。
在人类群体中,男性中患色盲的概率约为8%,那么,在人类色盲基因的频率以及在女性中色盲的患病率各是多少?解析 设色盲基因X b 的频率=q ,正常基因X B 的频率=p 。
已知人群中男性色盲概率为8%,由于男性个体Y 染色体上无该等位基因,X b 的基因频率与X b Y 的频率相同,故X b 的频率=8%,XB 的频率=92%。
因为男性中的X 染色体均来自于女性,所以,在女性群体中X b 的频率也为8%,X B 的频率也为92%。
由于在男性中、女性中X B 、X b 的基因频率均相同,故在整个人群中X b 也为8%,X B 的频率也为92%。
在女性群体中,基因型的平衡情况是:p 2(X B X B )+2pq(X B X b )+q 2(X b X b )=1。
这样在女性中色盲的患病率应为q 2=8%×8%=0.0064。
答案:在人类中色盲基因的频率是0.08,在女性中色盲的患病率是0.0064。
又例:在某个海岛上,每一万个人中有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? (假设男女比为1:1)A 1000人 B 900人 C 800人 D 700人解析:假设男女比为1:1每一万个人中有500名男子患红绿色盲,可知男性色盲患者的发病率为500/(10000/2)=10%可知X b =10% 那么X B =90%,女性携带者概率为2*10%*90%=18%女性携带者的数量为每万人中有(假设男女比为1:1)18%*10000/2=900。