有关基因频率的计算-1.常染色体遗传方面的基因频率计算-(1)通过教学教材
基因频率的计算公式
基因频率的计算公式基因频率是指一个个体的某一基因在总基因中的比例，也可用来表示不同基因的比例。
基因频率的计算公式为：基因频率=基因在总基因中的数量/总基因数基因在总基因中的数量/总基因数表示某一基因的相对比例，也可以用来衡量各个基因的相对比例，如A基因在总基因中的数量/B 基因在总基因中的数量=A基因/B基因。
二、基因频率的应用基因频率可以用来研究物种系统发育、物种间遗传联系及有关遗传特征的变化，可以用来研究个体的血缘关系等。
（1）用于研究物种系统发育基因频率可以用来研究物种系统发育，基因频率的变化反映出物种之间在进化演变过程中基因信息的改变，由此可以确定物种之间的系统发育关系。
（2）用于研究物种间遗传联系基因频率也可以用来比较不同物种之间的遗传联系，可以推断出不同物种之间渊源关系以及进化演变程度。
（3）用于研究有关遗传特征的变化基因频率的变化可以表示物种的遗传特征变化，从而可以推断物种进化的结果，甚至可以预测其在未来演变的趋势。
三、基因频率计算的局限性尽管基因频率可以作为研究物种进化演变的一种重要方法，但也具有一定的局限性。
（1）基因频率只能表示物种之间近期演变和繁衍关系基因频率仅能表示物种之间在近期演变和繁衍关系，不能表示物种之间远古演变和繁衍史，也不能对物种进化史进行全面探讨和研究。
（2）基因频率只能表示进化节点之间的关系基因频率只能表示物种之间在进化节点间的关系，不能描述连续的物种变化。
四、结语本文阐述了基因频率的计算公式、应用及其局限性，基因频率是一种重要的物种进化研究方法，其计算结果反映了物种之间的遗传联系和物种间进化发育变化，但也存在一定的局限性。
因此，在探索物种进化史时，除了基因频率外，还要结合其他的研究方法，才能更深入地深入探索物种进化史及其发展趋势。
7.1有关基因频率的计算
女性携带者的基因型是：XBXb，男性色盲患者的基因型是： Xb Y。 (男性无携带者) 根据题意，780名女生中有患者23人、携带者52人，因此女性中 Xb占：23×2＋52=98；820名男生中有患者65人，因此男性中 Xb占：65 Xb基因总数：98＋65＝163 这样，该校学生中的X染色体总数是：780×2＋820＝2380，这 样该群体中色盲基因的频率就是：163/2380=6.8%。 答案选C(容易会误算成(780＋820)×2＝3200，结果得出5.1%这 一错误结论，而选B)
遗传平衡所指的种群是理想种群，在自 然条件下，这样的种群是不存在的。所以 种群基因频率迟早要发生变化，所以种群 的进化是必然的。
有关基因频率的计算
1．常染色体遗传方面的基因频率计算 ①通过基因型计算基因频率 基因频率=种群中该基因的总数／种群中该等位基因的总
数。 例3：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。 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基因的频率为：120÷200=60% a基因的频率为： 80÷200=40%
有关基因频率的计算
②通过基因型频率计算基因频率 一个等位基因频率=该等位基因纯合子的频率+1/2杂合子
的频率 例4：从某种生物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24%，基因型为Aa的个体占 72%，基因型为aa的个体占4%，基因A和基因a的频率 分别是( ) A.24% 72% B.36% 64% C.57% 43% D.60% 40% 【解析】根据题意，按方法一计算：在100个个体中， AA占24个，Aa占72个，aa占4个，即在200个基因中， A的基因有2×24＋72=120个，基因频率为 120÷200=60%，a的基因频率为40%。（答案为D） 按基因型频率计算： A=AA＋1/2Aa=24% ＋1/2 ×72%= 60% a=aa ＋1/2Aa=4% ＋1/2 ×72%= 40%
人教版高中生物必修二 微专题七 基因频率和基因型频率的计算方法 生物的进化课件
(4)根据各基因型的比例，求该种群自交或随机交配一代后的基因型频率 规律： ①自交——先计算出亲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。 ②随机交配——先计算出亲代产生的各种配子的频率，再根据p2、2pq、q2计算出 后代的基因型频率。
[典例4] 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
AA，在整个后代中的频率仍为25%，aa个体的自交后代为aa，在整个后代中的频
率仍为39%，Aa的个体自交后代中AA基因型个体占后代总数的1/4，即36%×1/4＝
9%。故该群体的个体自交一代，基因型为AA的频率为25%＋9%＝34%。
答案 B
[对点练4] 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，
[对点练3] 若在果蝇种群中，XB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XbXb、XbY的基因型频率依次为( ) A.1%，2% B.8%，8% C.2%，10% D.2%，8% 解析 本题考查生命观念和科学思维。雌性果蝇中，XbXb的频率为Xb频率的平 方，即4%(占雌性的4%)，但雌性占总数的1/2，则XbXb的频率为4%×1/2＝2%。 由于雄性果蝇只有一条X性染色体，则雄果蝇的Xb基因频率就是基因型XbY的频 率，为20%(占雄性的20%)，但雄性占总数的1/2，则XbY的频率为20%×1/2＝ 10%。 答案 C
[典例3] 已知苯丙酮尿症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1/10 000。请问，在人群中苯丙酮尿症致病基因的基因频率以及携带此隐 性基因的杂合基因型频率各是多少？ 解析 本题考查生命观念和科学思维。由于本题不知道具体基因型的个体数以 及各种基因型频率，所以问题变得复杂化，此时可以考虑用遗传平衡定律。由 题意可知aa的频率为1/10 000，计算得a的频率为1/100。又A＋a＝1，所以A的频 率为99/100，Aa的频率为2×(99/100)×(1/100)＝99/5 000。 答案 1/100，99/5 000
基因频率
突变
基因 重组 新的等位基因
多种多样 的基因型
种群中出现大量 可遗传的变异
变异是不定向的
形成了进化的原材料,不能决定生物进化的方向
探究活动
“探究自然选择对种群基因频率的影响”
s
s
长满地衣的树干上的桦尺蠖
黑褐色树干上的桦尺蠖
（1）根据前面所学的你能做出假设吗？
自然选择可以使种群的基因频率定向改变
探究活动
AA(36% )
Aa( 48% )
AA(16% )
子代基因频率
A (60% )
a(40% )
(4)子二代、子三代以及若干代以后，种群的 基因频率会同子一代一样吗？
亲代 子一代
基因 AA 30%
型频 Aa 60%
率
aa 10%
36%
48% 16%
基因 A 频率 a
60% 40%
60%
40%
子二代
36%
如果用p代表Y基因的基因频率，q代表基 因y的频率，那么 （p+q）2=p2+2pq+q2=1；
p+q=1；YY=p2；Yy=2pq；yy=q2；
• 2、上述计算结果是建立在五个假设条 件基础上的。对自然界的种群来说， 这五个条件都成立吗？你能举出哪些 实例？
第一：足够大的种群是不存在。
第二：种群中充分的随机交配也是不 现实的，也就是说不同基因型的卵细 胞和精子结合的机会不会是均等的。
探究活动（一）
情景：如果在灰色翅（基因型为aa)昆虫的群体中偶 然出现一只绿色翅（Aa)的变异个体，且绿色比灰色 更不容易被敌害发现。
问题： 1.根据达尔文“适者生存、不适者淘汰”的观点该 绿色个体一定能被选择下来吗？ 一定
高一生物关于基因频率概率的计算
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。
基因频率计算
该种群的基因频率：P（A）＝1/3+2/3×1/2＝2/3， P（a） 率是多少？ ＝2/3×1/2＝1/3 分析 : 由题意可知，种群随机交配，我们视这个种群达到遗传 子代的基因型频率： P（AA）＝(2/3)2＝4/9， 平衡状态，先求基因频率，再根据哈代一温伯格定律中基因 P（Aa）＝2×2/3×1/3＝4/9, 频率和基因型频率之间的关系推出基因型频率。计算方法如 P（aa）＝(1/3)2＝ 1/9 下： 子代的基因频率：P（A）＝4/9＋4/9×1/2＝2/3， P（a） ＝1/9＋4/9×1/2＝1/3
结论：在随机交配（相互授粉）的群体内，使用平衡定律 计算
例2．已知玉米的高茎和矮茎是一对相对性状， 将纯种的高茎玉米和矮茎玉米杂交，F1全
为高茎。让F1个体相互授粉产生F2，再让
分析：由题意可知高茎和矮茎分别由显性基因（A）和隐 性基因（a）控制。F1的基因型全为Aa，相互授粉即Aa x F2 Aa中的高茎玉米相互授粉，则后代中高茎 ，得到的F2中AA：Aa：aa=1:2:1。再让F2中的高茎玉 米相互授粉（随机交配），不再考虑aa，在所有Aa、AA 个体中，Aa占2/3，AA占1/3，这时 玉米和矮茎玉米的比例为（ ） A的频率为1/3＋2/3×1/2＝2/3，a的频率是2/3×1/2＝1/3， 又因相互授粉（随机交配），视为达到遗传平衡， A． 8:1 ．9:1 F3 中AA 的频率是B (2/3)2 ＝4/9；Aa的频率是 2×1/3×2/3=4/9； aa的频率为(1/3)2= 1/9。因此高茎玉米 和矮茎玉米的比例为（4/9＋4/9）: 1/9＝8:1，答案选A。
变式练习
4、(2011•广州质检)一个随机交配的足够大的种群中， 某一相对性状中显性性状表现型的频率是0.36，则 ( ) A A．该种群繁殖一代后杂合子Aa的频率是0.32 B．显性基因的基因频率大于隐性基因的基因频率 C．若该种群基因库中的基因频率发生变化，说明一 定会形成新物种 D．若该种群中A基因频率为0.4，A所控制性状的个 体在种群中占到40%
基因频率计算 规律总结
例2：人的红绿色盲是X染色体上的隐性遗传病.在人类群体中,男性中患色盲的概率约为8％，那么,在人类红绿色盲基因的频率以及在女性中色盲的患病率、携带者的频率各是多少？※【分析过程】假设色盲基因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％，X B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:p2（X B X B)+2pq（X B X b)+q2（X b X b)=1。
因此，在女性中色盲的患病率应为：q2=8％×8％=0。
0064，携带者的概率应为:2pq=2×92%×8%=0。
1472※【答案】在人类中红绿色盲基因的频率是0。
08,在女性中红绿色盲的患病率是0。
0064，携带者的频率是0。
1472.例3：让红果番茄与红果番茄杂交,F1中有红果番茄，也有黄果番茄。
（基因用R和r 表示）试问:（1)F1中红果番茄与黄果番茄的显隐性关系是什么？（2)F1中红果番茄和黄果番茄的比例是多少?(3）在F1红果番茄中杂合子占多少？纯合子占多少?（4）如果让F1中的每一株红果番茄自交，在F2中各种基因型的比例分别是多少?其中红果番茄与黄果番茄的比例是多少？(5）如果让F1中的红果番茄种植后随机交配，在F2中各种基因型的比例分别是多少？其中红果番茄和黄果番茄的比例是多少？※【分析过程】由题意可以简单地将（1）—（4）的结果分析如下：（1)红果为显性性状，黄果为隐性性状;（2）F1中红果番茄和黄果番茄的比例是3：1；（3)在F1红果番茄中杂合子占2/3,纯合子占1/3;(4）如果让F1中的每一株红果番茄自交，在F2中各种基因型的比例分别是：RR:Rr:rr=3:2：1，其中红果番茄与黄果番茄的比例是5:1；(5)对于“如果让F1中的红果番茄种植后随机交配，然后再确定F2中各种基因型的比例以及其中红果番茄和黄果番茄的比例是多少”的问题，如果按照常规分析方法，需要分析四种交配方式，即：①RR作为雄蕊分别为RR与Rr的雌蕊提供花粉；②Rr作为雄蕊分别为RR与Rr的雌蕊提供花粉。
基因频率的计算问题归类例析
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.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；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％或者a=1-60％=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基因的基因频率为：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)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。
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有关基因频率的计算-1.常染色体遗传方面的基因频率计算-(1)
通过
有关基因频率的计算
1．常染色体遗传方面的基因频率计算
(1)通过基因型个数计算基因频率
计算方法：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)。
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有AA、Aa、aa三种，如果它们的个体数分别是N l、N2、N3，并且我们把种群中显性基因(A)的频率记作p，与其相应
的隐性基因(a)的频率记作q，那么种群中A的基因频率p=[2N1+N2／2(N l+N2+N3)]×100％，a的基因频率为q=[N2+2N3／2(N I+N2+N3)]×100％。
例1在一个种群中随机抽取200个个体，测知基因型为BB、Bb和bb的个体分别是60个、120个和20个。
求基因B与b的频率是多少?
解析：就B与b这对等位基因来说，每个个体可以看作含有两个基因。
该种群200个个体共有400个基因，其中，B基因有2×60+120=240(个)，b基因有2×20+120=160(个)。
于是，在这个种群中：Ｂ基因的基因频率为：
240/400=60％；ｂ基因的基因频率为：160/400=40％。
答案：60% 40%
(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。
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BB的个体占18％。
基因型为Bb的个体占78％，bｂ的个体占4％。
基因B和b的频率分别是（）
A．18％、82％ B．36％、64％ C．57％、43％ D．92％、8％
解析：由某种基因的基因频率=某种基因的纯合体频率+l/2杂合体频率，B基因的基因频率为：18％+1/2×78％=57％；b基因的基因频率为：4％+1/2×78％
=43％。
答案：C
(3)根据遗传平衡定律计算基因频率
遗传平衡定律：一个群体在符合一定条件的情况下，群体中各个个体的比例可从一代到另一代维持不变。
遗传平衡定律是由Hardy和Weinberg于1908年分别应用数学方法探讨群体中基因频率变化所得出的一致结论。
符合遗传平衡定律的群体，需满足的条件：①在一个很大的群体中；②随机婚配而非选择性婚配；③没有自然选择；
④没有突变发生；⑤没有大规模迁移。
群体的基因频率和基因型频率在一代一代繁殖传代中保持不变。
这样，用数学方程式可表示为：（p+q）2=1；p2+2pq+q2=1；p+q=1。
基因频率：某种基因在某个种群中出现的比例。
A的基因频率为p，a的基因频率为q，则：p+q=1。
基因型频率：某种基因型在某个种群中出现的比例。
AA的基因型频率为
p2，Aa的基因型频率为2pq，aa的基因型频率为q2，则：p2+2pq+q2=1。
例3人类中有一种致死性疾病，隐性纯合的儿童(aa)10岁以前全部死亡，而基因型为Aa和AA的个体都表现为正常。
已知在一个隔离的群体一代中，该基因a在成人中的频率为0．01。
如果群体中随机婚配并且没有突变发生，那么在下一代的新生儿中杂合体的频率是（）
A．0．019 8 B．0．009 9 C．0．198 D．0．000 1
解析：已知隐性基因a的基因频率为0．01，则显性基因A的基因频率为1—0．01=0．99，由此得到下一代：aa的基因型频率为0．0l2，AA的基因型频率为0．992，则Aa的基因型频率为2 ×0．0l×0．99=0．019 8，故选A。
答案：A
例4在某一人群中，调查得知，隐性性状为16％，问该性状不同类型的基因型频率是多少(按AA、Aa、aa顺序排列答案) （） A．0．36、0．48、0．16 B．0．48、0．36、0．16
C．0．16、0．48、0．36 D．0．16、0．36、0．48
解析：已知隐性性状aa为16％，也就是aa的基因型频率为0．16；那么a的基因频率为：0．4，A的基因频率为1—0．4=0．6；因此AA的基因型频率为：0．6 ×0．6=0．36；Aa的基因型频率为：2×(0．6 ×0．4)=0．48；aa的基因型频率为：0．4 ×0．4=0．16。
答案：A
2．伴X染色体遗传方面的基因频率计算
这类题目的特点是：X染色体总数的正确计算，因为男性中只有一条X染色体，所以计算男性X染色体总数时不需要乘以2，这样就能够得出正确的结果。
例5某学校的学生中某一对相对性状的各基因型比例为X B X B：X B X b：X B Y：X b Y=44％：6％：42％：8％，则该校学生中X b的基因频率为
( )
A．13．2％ B．5％ C．4％ D．9．3％
解析：该校学生中X b的基因频率为：（6%+8%）/（44%×2+6%×2+42％
+8％）≈9．3％。
答案：D
根据F1高杆：矮杆=3:1，抗病：感病=3:1，则亲本的高杆.抗病植株的基因型为TtRr，那么F1中高杆抗病类型的基因型及比例分别为：1/9TTRR、2/9TTRr、2/9TtRR、4/9TtRr，那么将F1中高杆抗病类型分别与矮秆感病类型进行杂交，则有：
1/9TTRR×ttrr→1/9TtRr
2/9TTRr×ttrr→2/9*1/2TtRr 2/9*1/2Ttrr
2/9TtRR×ttrr→2/9*1/2TtRr 2/9*1/2ttRr
4/9TtRr×ttrr→4/9*1/4TtRr 4/9*1/4Ttrr 4/9*1/4ttRr 4/9*1/4ttrr
则F2中：TtRr（高杆.抗病）为：1/9+2/9*1/2+2/9*1/2+4/9*1/4=4/9
Ttrr（高杆.感病）为：2/9*1/2+4/9*1/4=2/9
ttRr（高杆.抗病）为：2/9*1/2+4/9*1/4=2/9
ttrr（矮杆.感病）为：4/9*1/4=1/9。