基因頻率的計算問題歸類例析
關於基因頻率的計算問題是常見的一類題型，大體可以分為兩類：常染色體上的基因頻率計算和X染色體上的基因頻率計算。由於X染色體上的基因在Y上沒有等位基因，是成單存在的，因此其計算方法與常染色體基因不同，需要特別注意。
一、常染色體上基因頻率問題的計算方法 【例1】從某個種群中隨機抽出100個個體，測知基因型為AA、Aa和aa的個體分別是30、60和10個。求這對等位基因的基因頻率。解法一： 就這對等位基因來說，每個個體可以看做含有2個基因。那麼，這100個個體共有200個基因；其中，A基因有2×30+60=120個，a基因有2×10+60=80個。於是，在這個種群中： A期因的基因頻率為：120÷200=60% a基因的基因頻率為：80÷200=40%解法二： 由題意可知，AA、Aa和aa的基因型頻率分別是30%、60%和10%由基因型頻率求得： A期因的基因頻率為：30%+60%×50%=60% a基因的基因頻率為：10%+60%×50%=40%
【規律】由基因型頻率來計算基因頻率 A的基因頻率=（AA的基因型頻率+1/2Aa的基因型頻率） a的基因頻率=（aa的基因型頻率+1/2Aa的基因型頻率）【訓練】
1.在一個種群中隨機抽出一定數量的個體，其中，基因型為AA的個體佔18%，基因型為Aa的個體佔78%，aa的個體佔4%，基因A和a的頻率分別是（） A. 18%，82% B. 36%，64% C. 57%，43% D. 92%，8% 解析：由於雜合子Aa中A基因和a基因各佔一半，因此，在一對等位基因中的一個基因的頻率=純合子基因型頻率+1/2雜合子基因型頻率，所以，A的基因頻率=18%+1/2×78%=57%，a的基因頻率=4%+1/2×78%=43%。答案為C。2.已知白化病的發病率為1/10000，求白化病致病基因頻率和攜帶者基因型頻率分別為多少？
【解析】白化病為常染色體上的隱性遺傳病，患者為致病基因的純合子，白化病aa的頻率q2=1/10000，則致病基因a的頻率q＝1/100；基因A的頻率p=1-q=1-1/100=99/100，故攜帶者的基因型頻率為2pq=2×99/100×1/100=198/10000≈1/50。
【答案】致病基因頻率為1/100；攜帶者基因型頻率1/50。
3.囊性纖維變性是一種常染色體遺傳病，在某一地區的人群中，2500人中就有一個患此病。如果有一對健康的夫婦，生有一個患此病的孩子，此後，該婦女又與一個健康男子再婚，問：再婚後的雙親生一個患該病的男孩的概率是多少？
【解析】
①依題意可知該病是常染色體上的隱性遺傳病，設正常基因為A，致病基因為a，由這一對健康的夫婦，生有一個患此病的孩子，該婦女的基因型一定為Aa。
②根據「遺傳平衡」，求表現正常個體中是雜合體（Aa）的機率：
（p+q）2=p2+2pq+q2；且p+q=1。可得，q2=aa=(1/2500)，即：q=a=1/50。p=A=1-q=49/50，2pq=Aa=2×（1/50）×49/50）=（98/2500）。所以，正常個體是雜合體（Aa）的機率為：Aa/(AA+Aa)≈1/25。
③該婦女與另一健康男子再婚，出生患該病的男孩的概率則有：
Aa ×（1/25）Aa→（1/4）×（1/25）×（1/2）aa =（1/200）aa
【答案】再婚後的雙親生一個患該病的男孩的概率是1/200。
4.高稈小麥（DD）與矮稈小麥（dd）雜交後，再經過多次自交，其後代種群中基因型為DD的個體佔72%，基因型為Dd的個體佔8%，基因型為dd的個體佔20%，那麼基因D的頻率是（）
A. 72% B. 80% C. 76% D. 60%
［解析］在二倍體生物中，每個個體都含有成對的基因，即控制每個性狀的基因有兩個。在純合體DD中全部基因都是D，雜合體Dd中D只佔全部基因的1/2，因此，這個種群中基因D的頻率為：72%＋1/2×8%=76%。
［參考答案］C
5．在某動物種群中，基因型AA佔24％、Aa佔72％、aa佔4％。這三種基因型的個體在某一環境中的生存能力或競爭能力為AA=Aa>aa，則在長期的選擇過程中，下列較能正確表示A基因和a基因之間比例變化的圖是
[解析]首先要計算出A、a的基因頻率，然後預測這一對等位基因的變化趨勢。答案D
6.ABO血型系統由同源染色體相同位點上IA、IB、ｉ三個復等位基因控制的。通過調查一個由4000人組成的某群體，A型血1800人，B型血520人，AB型血240人，O型血1440人，求IA、IB和i這些等位基因的頻率分別為多少？
【解析】根據遺傳平衡定律知：IA＋IB＋i=1，即（IA＋IB＋i）2=12 ，可得到：IA IA＋2IAi＋2IBIB＋2IBｉ＋2IAIB＋ii =1，上式中A型血（IAIA+2IAi ）1800人，B型血（IBIB+2IBｉ）520人，AB型血（2IAIB）240人，O型血（ii）1440人，又由於該群體總人數為4000人，所以O型血基因型頻率 ii =1440/4000，即i2 =1440/4000，得基因i的頻率i=12/20=3/5，而A型血基因型頻率IAIA+2IAi=1800/4000，。把i=3/5代入可得基因IA的頻率IA=3/10，從而基因IB的頻率IB=1-3/5-3/10=1/10。
【答案】IA、IB和i這些等位基因的頻率分別為3/10、1/10、3/5。
二、性染色體上基因頻率問題的計算方法
性染色體基因在群體中的狀況要比常染色體基因複雜。以XY型性別決定方式為例：雌性個體有兩條X染色體，一條來自父方，另一條來自母方，因而攜帶有兩份X染色體上的基因；而雄性個體只有一條來自母方的X染色體，因而只攜帶一份X連鎖基因。因此，X染色體上的基因在群體中的分布就處於不平衡狀態。雌性個體的性連鎖基因占群體的三分之二；而雄性個體只會有剩餘的三分之一。由於高中階段一般只考慮X染色體上的基因，不考慮Y染色體的基因，因此，求性染色體上一對等位基因頻率實際上是求X染色體上一對等位基因的基因頻率。【例2】從某個種群中隨機抽出100個個體，測知基因型為XBXB、XBXb、XbXb和XBY、XbY的個體分別是44、5、1和43、7。求XB和Xb的基因頻率。 解法一： 就這對等位基因來說，每個雌性個體可以看做含有2個基因，每個雄性個體可以看做含有1個基因（Y染色體上沒有其等位基因）。那麼，這100個個體共有150個基因，其中，雌性個體的基因有2×(44+5+1)=100個，雄性個體的基因有43+7=50個。而XB基因有44×2+5+43=136個，基因Xb有5+1×2+7=14個。於是，在這個種群中： XB基因的基因頻率為：136÷150≈90.7% Xb基因的基因頻率為：14÷150≈9.3% 解法二： 由題意可知，XBXB、XBXb、XbXb和XBY、XbY的基因型頻率分別44%、5%、1%和43%、7%，因為雌性、雄性個體的基因型頻率各佔50%，在計算性連鎖基因頻率時要換算成各佔100%，於是，在這個種群中： XB基因的基因頻率為：(44%+5%×1/2)×2×2/3+43%×2×1/3≈90.7% Xb基因的基因頻率為：(1%+5%×1/2)×2×2/3+7%×2×1/3≈9.3%【規律】在伴X染色體遺傳病中，男性患者表現型概率=相關基因型頻率=相關基因頻率
【訓練】
1.在某個島上，每1萬人中有500名男子患紅綠色盲。則該島上的人群中，女性攜帶者的數量為每萬人中有（設男女比例1：1）A1000 B 900 C 800 D700人答案B 【解析】男性中Xb的基因頻率=人群中Xb的基因頻率=女性中Xb的基因頻率=500÷5000=10%≠5%在女性中的攜帶者佔2×10%×90%=18%女性攜帶者的數量為每萬人中有10000×1/2×18%=900人2.調查發現男性色盲大約佔人群的7%，根據這一概率推算，女性色盲占人群的比例大約是
A.0.25% B.0.49% C.0.7% D.1.4%
【解析】男性色盲的基因型頻率=色盲基因頻率，因此在該人群中，色盲基因頻率是7%，所以女性色盲概率是7%×7%=0.49%
3.在對歐洲某學校的學生進行遺傳調查時發現，血友病患者佔0.7%（男：女=2：1），血友病攜帶者佔5%，那麼，這個種群中Xh的頻率是____________。
【解析】設調查的學生總數為1000人，
據題意可得：血友病攜帶者：XHXh=5%×1000=50個，
血友病患者：XhXh+XhY=0.7%×1000=7個，
因為患者中男：女=2：1，
所以男性血友病患者為：7×2/3個，
女性血友病患者為：7×1/3個。在調查的學生中，
人數可視為足夠多，即男：女=1：1，
又因血友病為X染色體上的伴性遺傳病，
則男性患者的基因型為XhY，女性為XhXh，
所以在1000人中，總基因數500×2+500=1500
Xh的頻率（50+2×7×1/3+7×2/3）÷1500≈3.96%。
4.若在果蠅種群中，XB的基因頻率為90%，Xb的基因頻率為10%，雌雄果蠅數相等，理論上XbXb、XbY的基因型比例依次為 ( )A．1%、2% B．0.5%、5% C．10%、10% D．5%、 0.5%B解析：該果蠅種群中，雌配子中XB=90%、Xb=10%；雄配子中Y=50%，XB=45%，Xb=5%，則XbXb=10%×5%=0.5%，XbY=10%×50%=5%。
推薦閱讀：
※指醫按穴治頑疾 手到病除沒問題（1——5）
※二十幾歲最應該問自己的15個問題
※談談對仗中的合掌問題
※委員提問題要尖銳不要極端
※撤銷緩刑應注意的幾個問題