在高三階段的專題復(fù)習(xí)中，基因頻率相關(guān)的計(jì)算是生物計(jì)算題型中的一個(gè)難點(diǎn)，涉及到的相關(guān)習(xí)題有些往往比較復(fù)雜，且往往和遺傳規(guī)律的知識(shí)相聯(lián)系，解題繁瑣而且不易弄清讀懂。下面就基因頻率計(jì)算的題型進(jìn)行分析和歸納，幫助學(xué)生加深對(duì)這部分知識(shí)的理解和掌握。

1.通過(guò)基因型計(jì)算基因頻率

種群中某基因頻率(常染色體遺傳)=種群中該基因總數(shù)/種群中該對(duì)等位基因總數(shù)×100%=(純合子個(gè)體數(shù)×2+雜合子個(gè)體數(shù))÷總?cè)藬?shù)×2。

例1:從某個(gè)種群中隨機(jī)抽出100個(gè)個(gè)體，測(cè)知基因型為AA、Aa、或aa的個(gè)體分別是30、60、和10個(gè)，求A、a的基因頻率?

解析:就這對(duì)等位基因來(lái)說(shuō)，每個(gè)個(gè)體可以看作含有兩個(gè)基因，100個(gè)個(gè)體共有200個(gè)基因。其中A基因?yàn)?×30+60=120個(gè)，a基因?yàn)?×10+60=80 個(gè)，于是

A基因的基因頻率為120/200×100%=60%

a基因的基因頻率為80/200×100%=40%

種群中一對(duì)等位基因的基因頻率之和等于1。

2.通過(guò)基因型頻率計(jì)算基因頻率

種群中某基因型頻率=該基因型個(gè)體數(shù)/該種群的個(gè)體數(shù)×100%

種群中某基因頻率=該基因控制的性狀純合體

頻率+■×雜合體頻率

種群中各基因型頻率之和也等于1。

例2:在一個(gè)種群中隨機(jī)抽取一定數(shù)量的個(gè)體，其中基因型AA的個(gè)體占12%，基因型Aa的個(gè)體占76%，基因型aa的個(gè)體占12%，那么基因A和a頻率分別是多少?

解析:AA的基因型頻率=12%， Aa的基因型頻率=76%， aa的基因型頻率=12%

A的基因頻率= AA的基因型頻率+■Aa的基因型頻率=12%+■×76%=50%

a的基因頻率= aa的基因型頻率+■Aa的基因型頻率=12%=■×76%=50%

變式訓(xùn)練1、已知人的褐色(A)對(duì)藍(lán)色(a)是顯性。在一個(gè)有30000人的群體中，藍(lán)眼的有3600人，褐眼的有26400人，其中純體12000人。那么，在這個(gè)人群中A、a基因頻率和AA、Aa、aa基因型頻率是多少?(A的基因頻率=0.64，a的基因頻率=0.36)

3.在伴性遺傳中有關(guān)基因頻率的相關(guān)計(jì)算

(伴性遺傳)X染色體上顯性基因頻率=雌性個(gè)體顯性純合子的基因型頻率+雄性個(gè)體顯性個(gè)體的基因型頻率+■×雌性個(gè)體雜合子的基因型頻率=(雌性個(gè)體顯性純合子個(gè)體數(shù)×2+雄性個(gè)體顯性個(gè)體個(gè)體數(shù)+雌性個(gè)體雜合子個(gè)體數(shù))÷雌性個(gè)體個(gè)體數(shù)×2+雄性個(gè)體個(gè)體數(shù)。

例3:某工廠有男女職工各200名，對(duì)他們進(jìn)行調(diào)查時(shí)發(fā)現(xiàn)，女性中色盲基因的攜帶者15人，患者5人，男性患者11人，那么這個(gè)群體中色盲基因的頻率為————。

解析:考查基因頻率的計(jì)算，屬應(yīng)用層次。由于色盲基因及其等位基因只存在于X染色體上，而Y染色體上沒(méi)有，因此該等位基因的總數(shù)為200×2+200×1=600(女性每人含2個(gè)基因，男性每人含1個(gè)基因)，色盲基因的總數(shù)為15×2+5×2+11×1=36(女性攜帶者和男性患者都有一個(gè)Xb，而女性患者含兩個(gè)Xb)，因此色盲基因的頻率為36/600×100%=60%

4.通過(guò)遺傳平衡定律計(jì)算基因頻率

遺傳平衡指在一個(gè)極大的隨機(jī)交配的種群中，在沒(méi)有突變發(fā)生，沒(méi)有自然選擇和遷移的條件下，種群的基因頻率和基因型頻率在一代一代的遺傳中可以世代保持不變。在遺傳平衡的種群中，某一基因位點(diǎn)上各種不同的基因頻率之和以及各種基因型頻率之和都等于是1。

例4:玉米的黃粒(R)對(duì)白粒(r)是顯性?，F(xiàn)將純合的黃色玉米和白色玉米交雜，得Fl全是黃色，F(xiàn)1的黃色玉米自交得F2。讓F2代的黃粒玉米之間隨機(jī)交配，則其子代F3中黃粒與白粒玉米的比為:

A.1:1B.2:1 C.3:1 D.8:1

解析:解此題用基因頻率的方法計(jì)算就簡(jiǎn)單多了。在F2的黃粒玉米中，基因型RR占■，Rr占■，所以在群體中產(chǎn)生的雌配子基因型有兩種即R和r，其中含基因R的配子比例為■，含基因r的配子比例為■;雄配子中含基因R的配子比例為■，含基因r的配子比例為■。由于F2代的黃粒玉米之間隨機(jī)交配，雌雄配子的結(jié)合是隨機(jī)的，可以用下表表示:?

從上表可得出子代F3的表現(xiàn)型及比例為:黃粒(RR，Rr)■，白粒(rr)■。

變式訓(xùn)練:某常染色體隱性遺傳病在人群中的發(fā)病率為1%，色盲在男性中的發(fā)病率為7%?，F(xiàn)有一對(duì)表現(xiàn)正常的夫婦，妻子為該常染色體遺傳病致病基因和色盲致病基因攜帶者。那么他們所生小孩同時(shí)患上述兩種遺傳病的概率是多少?

綜上，我們可以看出，基因頻率的計(jì)算萬(wàn)變不離其宗，仍舊依托教材，常與遺傳知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行關(guān)聯(lián)做一些變動(dòng)。因此，教學(xué)中應(yīng)幫助學(xué)生弄清題意，靈活運(yùn)用所學(xué)知識(shí)、把握要點(diǎn)，淡化學(xué)生在高考時(shí)對(duì)基因頻率相關(guān)的計(jì)算的恐懼心理。(作者單位 陜西省榆林第二實(shí)驗(yàn)中學(xué))責(zé)任編輯 楊博