基因频率-计算--大全电子教案.ppt

,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,基因频率_计算_大全,某基因型频率,该基因型个体数,该种群个体总数,1,）,.,定义公式法：,2,）,.,根据基因型频率算,:,A%+a%=1,AA%+Aa%+aa%=1,3,）,各种频率之和：,某基因频率,=,此基因的个数,全部等位基因的个数,100%,某基因频率纯合子基因型频率,+1/2,杂合子基型频率,基因频率计算的基本公式,A%=,60*2+100,(60+100+40)*2,=0.55,=220,/400,a%=,40,*2,+100,(60+100+40)*2,=0.45,=180/400,【,例题,1】,在某个种群中，,AA,、,Aa,、,aa,个体分别有,60,、,100,、,40,个，这个种群中，,A,、,a,的基因频率、三种基因型频率各是多少？,基因频率：,【,题,1】,某种群中，,AA,、,Aa,、,aa,个体分别有,60,、,100,、,40,个，这个种群中，,A,、,a,的基因频率、三种基因型频率各是多少？,基因型频率：,AA%=,60,60+100+40,=0.3,Aa%=,100,60+100+40,=0.5,aa%=,40,60+100+40,=0.2,基因频率：,A%=,AA%,+1/2,Aa%,=0.55,a%=,aa%,+1/2,Aa%,=0.45,【,例题,2】,某工厂有男女职工各,100,名，对他们进行调查时发现，,女性色盲基因的携带者为,15,人，患者为,5,人；男性患者为,11,人，,那么这个群体中色盲基因的频率为,(),A.12%B.9%,C.6%D.4.5%,【,解析,】,由于男性个体中的,Y,染色体上没有与色盲有关的,基因，所以应该将,Y,染色体所占的比例去除。,X,b,=100%=12%,15+5,*,2+11,100,*,2+100,A,（二）、自由交配，,X,染色体基因型频率、基因频率的计算,练一练：,AA,、,Aa,、,aa,的个体分别占,24%,、,72%,、,4%,，那么,A,、,a,的基因频率是多少？（）,A.36%,和,64%B.57%,和,43%,C.24%,和,72%D.60%,和,40%,D,【,解析,】A%=24%+72%/2 =60%,a%=4%+72%/2=40%,X,b,的基因频率,=100%,X,b,X +X,B,b,X,B,的基因频率,=100%,X,B,X +X,B,b,伴性遗传 的基因频率只能从定义出发进行计算,X,染色体上基因频率的计算,X,染色体上基因频率的计算,据调查，某小学的小学生中，基因型的比例为,X,B,X,B,（,42.32%,）、,X,B,X,b,（,7.36%,）、,X,b,X,b,（,0.32%,）、,X,B,Y,（,46%,）、,X,b,Y,（,4%,），则在该地区,X,B,和,X,b,的基因频率分别是多少？,练一练,42.32%X,B,X,B,+,（,7.36%X,B,X,b,+46%X,B,Y,）,/2,42.32%,X,B,X,B,+,7.36%X,B,X,b,+0.32%X,b,X,b,+,（,46%X,B,Y+4%X,b,Y,）,/2,X,B,频率,=92%X,b,的频率,8%,X,B,频率,=,题,3,一个种群中基因型为,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%,，自交一代之后，种群中基因型为,AA,和基因型为,aa,的个体分别占,(),A,60%40%B,36%42%C,42%22%D,24%22%,分析：,由题意可知，三种基因型各自自交：,AA,自交后代,100%,为,AA,，,aa,自交后代,100%,为,aa,，而,Aa,自交后会发生性状分离。子代中基因型,AA,占,42%,（,24%,72%1/4,）；,Aa,占,72%1/2,36%,；,aa,占,22%,（,4%,72%1/4,），答案是,C,。,交前后基因型频率在变，不变的是基因频率,。,结论：自交过程（非随机交配）中，可以,根据基因型频率求基因频率,，但,不能根据基因频率求基因型频率,。自交前后基因型频率在变，基因频率不变。,（三）常染色体，自交后的基因频率和基因型频率,【,题,4】,某群体最初的三种基因型,AA,、,Aa,、,aa,的频率分,别为,0.1,、,0.2,、,0.7,，在自交和随机交配的情况下，后代,的基因型频率和基因频率如何变化？,自交：,F1,：,AA=0.1+0.2,（,1/4,）,=0.15,Aa=0.2,（,1/2,）,=0.1,aa=0.7+0.2,（,1/4,）,=0.75,A%=0.2,a%=0.8,P:AA=0.1,；,Aa=0.2,；,aa=0.7,F2,：,AA=0.15+0.1,（,1/4,）,=0.175,Aa=0.1,（,1/2,）,=0.05,aa=0.75+0.1,（,1/4,）,=0.775,A%=0.2,a%=0.8,A%=0.2,a%=0.8,自交：基因型频率不断变化,.,后代的基因频率不变，,（四）、常染色体基因型频率、基因频率的计算。,自交，自由交配 结果比较,综上可见：基因重组对基因频率无影响,【,题,4】,某群体最初的三种基因型,AA,、,Aa,、,aa,的频率分,别为,0.1,、,0.2,、,0.7,，在自交和随机交配的情况下，后代,的基因型频率和基因频率如何变化？,自由（随机,),交配：,A%=0.2,a%=0.8,P:AA=0.1,；,Aa=0.2,；,aa=0.7,根据遗传平衡定律求算子一代的基因频率：,F1,：,AA=0.04,；,Aa=0.32,；,aa=0.64,。,A%=0.2,a%=0.8,根据遗传平衡定律求算子二代的基因频率：,F2,：,AA=0.04,；,Aa=0.32,；,aa=0.64,。,A%=0.2,a%=0.8,随机交配：后代的基因频率不变，基因型频率亦不变。,(1),自交,是指基因型相同的个体交配。结果是,杂合,基因型频率降,低,，,纯合,基因型频率,增大,，,在无自然选择条件下,，,基因频率不变,。,(2),自由交配,是指种群内不同基因型的个体间相互交配。,在无选择的条件下,，,基因频率、基因型频率均保持不变,，相关计算可按哈迪,温伯格定律进行。,(3),只要种群的,基因频率不变,，即使基因型频率改变，种群也,未发生进化,。,三,.,遗传平衡定律,群体数量足够大，没有自然选择,没有迁移（迁入和迁出），,全部的雌雄个体间都能自由交配并能产生后代,没有突变（基因突变和染色体变异）。,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，,各等位基因的频率和基因型频率在一代一代的,遗传中是稳定不变的，,或者说是保持着基因平衡的。,这,5,个条件是：,在该种情况下，配子的比例就是基因的频率。,卵细胞,精子,A=p,a=q,A=p,AA=p2,Aa=pq,a=q,Aa=pq,aa=q2,假设：,A,的基因频率为,p,，,a,的基因频率为,q,，则,p+q=1,。,AA%=p,2,Aa%=2pq aa%=q,2,AA%+Aa%+aa,%,=,（,p+q,）,2,=1,【,题,5】,镰刀型细胞贫血症是由基因突变引起的，其致病基因为隐性基,因,(,用,a,表示,),。只有隐性纯合子才会发病，携带,a,基因的个体不会发病，,且对疟疾具有一定的抵抗力。在非洲某些地区，约有,500,人中就有,20,人,患镰刀型细胞贫血症。因此在该地区人群中,(),A.a,基因的基因频率大约为,32%,B.a,基因频率的变化是环境选择的结果,C.,患者的死亡不会导致人群中基因频率发生变化,D.a,基因的携带者在自然选择中会逐渐被淘汰,【,解析,】,选,B,。由于在,500,人中就有,20,人是镰刀型细胞贫血症患者，说,明,aa,个体所占比例为,4%,，,aa%=a%*a%,所以,a,的基因频率为,20%,，由于,aa,个体死亡率较高，所以会使,a,的基因频率降低，它是环境选择的结果，由于,Aa,对疟疾有一定的抵抗力，所以其生存能力较强，不会被淘汰。,B,四 复等位基因计算,人的,ABO,血型系统决定于,3,个等位基因,I,A,、,I,B,、,i,，设基因,I,A,的频率为,p,，基因,I,B,的频率为,q,，基因,i,的频率为,r,，人群中,p+q+r=1,。,（,p+q+r),2,=p,2,+q,2,+r,2,+2pq+2pr+2qr=1,在遗传平衡的人群中,，,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,7,：,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。,IA,、,IB,、,i,为等位基因，配子出现的概率,=,基因型频率设,IA,的频率为,p,IB,的频率,q,i,的频率为,r.,即,IAIA,的基因型频率为,p2,IAi,的基因型频率为,2pr;IBIB,的基因型频率为,q2,IBi,的基因型频率为,2qr;ii,的基因型频率为,r2;IAIB,的基因型频率为,2pq,。,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,IA,的基因频率为,0.3;IB,的基因频率为,0.1;i,的基因频率为,0.6,。,五 雌雄相等，,求伴,X,的基因频率、基因型频率？,例,8.,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：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，,XB,的基因频率应为,80%,Xb,的基因频率为,20%,。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，,XB,与,Xb,的基因频率也分别为,80%,和,20%,。它们配子的结合情况可从下表中得出：,它们配子的结合情况可从下表中得出：,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,。,总结：,X,B,X,B,X,B,X,b,X,b,X,b,X,B,Y,X,b,Y,男性群体中,女性群体,总人群中,p,q,p,2,2pq,q,2,P,2,/2,pq,q,2,/2,P/2,q/2,如果人群中男性与女性数量相等,设,男性群体中,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,。,已知人群中,X,b,为,p,X,B,为,q,，若男女数量相等,位于,X,染色体上的等位基因的平衡情况是：,X,B,+X,b,=1,女性中,，,X,b,X,b,基因型频率,p,2,X,B,X,B,基因型频率,=q,2,X,B,X,b,=2pq,人类,（男女各半，故总数加倍，比例减半）中，,X,b,X,b,基因型频率,p,2,/2,X,B,X,B,基因型频率,=q,2,/2,X,B,X,b,=pq,基因位于性染色体上（,男女数量相等）,男女数量相等时，,2,人群中,XbY,频率,=,男性中,Xb,基因频率,=,男性中,XbY,表现型频率,=,女性群体中的,Xb,基因频率,=,整个群体中,Xb,基因频率,特别提醒,即 （男）,XbY%=,（女）,Xb%,=,（人）,Xb%=2,*（人）,XbY%,练一练：人的色盲是,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,大约为,8%,，那么，在人类中色盲基因,的概率以及在女性中色盲的患病率各,是多少？,已知人群中男性色盲概率为,8%,，也即色盲,基因,(X,b,),的基因频率就应该是,q(X,b,)=0.08,所以,p(X,B,)=0.92.,这样，在女性中色盲,(X,b,X,b,),的发病率应该为,q2=,（,0.08),2,=0.0064,假如某种遗传病是由位于,X,染色体上的显性,基因控制，已知该病在男性中的发病率为,7,，那么在女性中的发病率为,(,),A.14,B.7,C.13.51,D.25,由题意知该病在男性中的表现型频率为,7,，,则其基因型频率也为,7,，在女性中的基因频率也为,7,。在女性中正常率为,(1-7,),2,。,所以在女性中的发病率为,1-(1-7,),2,=13.51,。,若在果蝇种群中，,X,B,的基因频率为,80%,，,X,b,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%,【,解析,】,选,C,。,方法：基因型频率法,X,b,基因频率,p20%,则在群体（雌雄果蝇相等）中有：,X,b,X,b,基因型频率,p,2,/220%20%/22%,X,b,Y,基因型频率,p/220%/210%,对某校学生进行色盲遗传病调查研究后,发现：,780,名女生中有患者,23,人，携带,着,52,人，,820,名男生中有患者,65,人，那,么该群体中色盲基因的概率是,（,232+52+65,）,/7802+820,=163/2380,=0.68,男女人数不等时，只能用定义法,（一）自然选择对基因频率的影响,（二）突变影响基因频率,六 基因基因频率的影响因素,生物进化的本质是基因频率的改变，而引起基因频率,改变的原因主要有三种：,自然选择,突变（基因突变与染色体变异）,迁移（迁入与迁出）,（三）迁移影响对基因频率,【,题,5】,某小岛上原有果蝇,20 000,只，其中基因型,VV,、,Vv,和,vv,的果蝇分别占,15%,、,55%,和,30%,。若此时从岛外引入了,2 000,只,基因型为,VV,的果蝇，且所有果蝇均随机交配，则,F,1,中,V,的基因,频率约是,A.43%B.48%C.52%D.42.5%,【,解析,】,（,1,）首先求算引入,2000,只果蝇后，三种基因型的个体数改变为多少。,VV=15%20000 +2000=5000,；,Vv=55%20000 =11000,；,vv=30%20000=6000,。,（,2,）求算,V,的基因频率：,V=,0.48,5000+11000/2,22000,B,（四）基因重组对基因频率无影响,【,例,6】,某群体最初的三种基因型,AA,、,Aa,、,aa,的频率分,别为,0.1,、,0.2,、,0.7,，在自交和随机交配的情况下，后代,的基因型频率和基因频率如何变化？,自交：,F1,：,AA=0.1+0.2,（,1/4,）,=0.15,Aa=0.2,（,1/2,）,=0.1,aa=0.7+0.2,（,1/4,）,=0.75,A=0.2,a=0.8,P:AA=0.1,；,Aa=0.2,；,aa=0.7,F2,：,AA=0.15+0.1,（,1/4,）,=0.175,Aa=0.1,（,1/2,）,=0.05,aa=0.75+0.1,（,1/4,）,=0.775,A=0.2,a=0.8,A=0.2,a=0.8,自交：基因型频率不断变化,.,后代的基因频率不变，,（四）基因重组对基因频率无影响,【,题,7】,某群体最初的三种基因型,AA,、,Aa,、,aa,的频率分,别为,0.1,、,0.2,、,0.7,，在自交和随机交配的情况下，后代,的基因型频率和基因频率如何变化？,随机交配：,A=0.2,a=0.8,P:AA=0.1,；,Aa=0.2,；,aa=0.7,根据遗传平衡定律求算子一代的基因频率：,F1,：,AA=0.04,；,Aa=0.32,；,aa=0.64,。,A=0.2,a=0.8,根据遗传平衡定律求算子二代的基因频率：,F2,：,AA=0.04,；,Aa=0.32,；,aa=0.64,。,A=0.2,a=0.8,随机交配：后代的基因频率不变，基因型频率亦不变。,某生物的基因型为,Aa,，让其连续自交三代，其后代中,a,基,因的基因频率是,(),A.12.5%B.50%,C.25%D.,无法估计,【,解析,】,选,B,。由于自交一代后，产生的,AA,个体和,aa,个体的数量,是相等的，所以不会改变基因频率,由于,AA,、,aa,比例相同，,Aa,自,交后代中,AA,、,aa,比例也相同，所以,A,与,a,的基因频率均为,50%,。,B,例8某种群中aa为致死基因型，如果调查的第一代中AA和Aa各占50%，并且此种生物为一年生植物（自花授粉），则该种群的自交第三代中A基因的频率为（）A12/13,B11/14,C5/8,D1/2,六,.,有性状淘汰时的基因频率和基因型频率,.,当某种基因型个体被淘汰时,例,9,如果在一个种群中，基因型,AA,的比例占,25,，,Aa,占,50,，,aa,占,25,。已知基因型,aa,的个体失去繁殖后代的能力。在随机交配产生的后代中，具有繁殖能力的个体所占比例为,。,A.3/4B.8/9C.1/9D.1/16,解析：由题意知,AA,、,Aa,个体有繁殖能力，在可繁殖的个体中占,AA,占,1/3,，,Aa,占,2/3,，随机交配情况下，只有,AaAa,会产生没有繁殖能力的个体,aa,，约有,2/32/31/4,1/9,，所以在后代中有繁殖能力的个体占,11/9,8/9,。或,A,和,a,基因频率分别为,2/3,和,1/3,，所以,aa,为,1/9,AA,Aa,8/9,。答案：,B,。,【,题,10】,在一个海岛上，一种海龟中有的脚趾是连趾,(ww),，有的,脚趾是分趾,(WW,、,Ww),，连趾便于划水，游泳能力强，分趾则游泳,能力较弱。若开始时，连趾和分趾的基因频率各为,0.5,，当海龟,数量增加到岛上食物不足时，连趾的海龟容易从海水中得到食,物，分趾的海龟则不易获得食物而饿死，若干万年后，基因频率,变化成,W,为,0.2,，,w,为,0.8,。下列说法正确的是,(),A.,任一海龟都含有该种群基因库的全部基因,B.,根据题中信息可知该海岛上的海龟没有发生进化,C.,可以预测再过若干万年后该海岛上的分趾海龟一定会消失,D.,基因频率变化后，从理论上计算，海龟种群中连趾占整个种群,的比例为,64%,，分趾的海龟中杂合子所占的比例为,8/9,D,【,题,11】(2010,海南高考,),某动物种群中,AA,、,Aa,和,aa,的基因型频率分别为,0.3,、,0.4,和,0.3,，请回答：,(1),该种群中,a,基因的频率为,_,。,(2),如果该种群满足四个基本条件，即种群,_,、不发生,_,、不发生,_,、没有迁入迁出，且种群中个体间随机交配，则理,论上该种群的子一代中,aa,的基因型频率为,_,；如果该种群的子一,代再随机交配，其后代中,aa,的基因型频率,_(,会、不会,),发生改,变。,(3),假定该动物种群满足上述四个基本条件，但不发生随机交配，只在相同基因型之间进行交配，则理论上该种群的子一代中,AA,、,Aa,和,aa,的基因型频率分别为,_,、,_,和,_,；如果子一代也同样只发生相同基因型之间的交配，其后代中,AA,、,Aa,和,aa,的基因型频率,_(,会、不会,),发生改变。,0.5,足够大,突变,自然选择,0.25,不会,0.4,0.2,0.4,会,总结,1,，概念,自交：交配的两个体基因型相同。,自由交配：交配的两个体基因型可以相同也可以不同。,2,，概率计算方法：（以,1/3AA,，,2/3Aa,为例,）,1,）自交：,基因型法：,1/3,（,AA*AA,）,2/3,（,Aa*Aa,）,2,）自由交配：,1,、,基因型法,：,1/3AA*1/3AA 1/3AA*2/3Aa,2/3Aa*1/3AA 2/3Aa*2/3Aa,2,、配子法（只能用于自由交配）,A=2/3 a=1/3,3,、基因频率法（只能用于自由交配）,同上,某基因频率,纯合子个体数,2+,杂合子个体数,个体总数,2,1,）,.,定义公式法：,2,）,.,基因型比率法,:,A%+a%=1,AA%+Aa%+aa%=1,3,）,各种频率之和：,某基因频率,=,此基因的个数,全部等位基因的个数,100%,某基因频率,纯合子基因型,比率,+1/2,杂合子基型,比率,小结,1,：基因频率计算的基本公式,X,b,的基因频率,=100%,X,b,X +X,B,b,X,B,的基因频率,=100%,X,B,X +X,B,b,伴性遗传 的基因频率只能从定义出发进行计算,小结,2,：,X,染色体上基因频率的计算,小结,3,：,男女数量相等时，,2,人群中,XbY,频率,=,男性中,Xb,基因频率,=,男性中,XbY,表现型频率,=,女性群体中的,Xb,基因频率,=,整个群体中,Xb,基因频率,即 （男）,XbY%=,（女）,Xb%,=,（人）,Xb%=2,*（人）,XbY%,小结,4,：自交与自由交配,1.,在理论计算中，自交或者随机交配中，基因频率不发生改变。理论基础：理论计算中，不考虑突变，基因重组，自然选择，迁移等可以使基因频率发生改变的因素，基因频率改变标志着生物的进化，因此生物也不会发生进化。,2.,在自交中，基因型频率发生改变。,例如：,Aa,连续自交，后代中，,Aa,逐渐减少,为,(1/2),n,n,为自交的次数,，,AA,和,aa,逐渐增多。,在随机交配中，基因型频率从,F1,代后不发生改变，只与亲代有差异。,例如：,Aa,随机交配后,F1,会产生,AA,，,Aa,，,aa,三种基因型，基因型频率一定改变了,F1,以后基因型频率不改变的理论基础：,F1,以后，为随机交配，不考虑突变，基因重组，自然选择，迁移等可以使基因频率发生改变的因素，因此符合基因平衡定律（哈代,-,温伯格定律），基因型频率可以平衡公式计算,（,P,q,）,2,P,2,2pq,q,2,，,由于基因频率不变，所以，基因型频率也不变。,3.,随机交配中：基因频率 基因型频率,自交中：基因频率 基因型频率,箭头表示可以通过一方计算另一方。,此课件下载可自行编辑修改，仅供参考！感谢您的支持，我们努力做得更好！谢谢,