李杰

相關(guān)基因頻率和基因型頻率的計(jì)算是高考中考查學(xué)生能力的常見(jiàn)題型，也是學(xué)生產(chǎn)生錯(cuò)誤的高發(fā)區(qū)域，而這些錯(cuò)誤的發(fā)生學(xué)生往往很難察覺(jué)和改變，這與其計(jì)算的特點(diǎn)有密切的關(guān)系：公式多、變換活、計(jì)算背景不同等等。現(xiàn)歸納如下：

1. 概念把握不準(zhǔn)確，隨意擴(kuò)大對(duì)象范圍出錯(cuò)。

【例1】據(jù)調(diào)查，某工廠工人女性400人，男性600人，其中女性色盲患者5人，攜帶者20人，男性色盲患者30人，則該工廠工人色盲基因Xb基因頻率是多少？

解析：在解答這道題時(shí)這樣計(jì)算Xb基因頻率Xb%=（5×2+20+30）/1000×2=6%，根據(jù)基因頻率概念，Xb基因頻率應(yīng)該是種群中該基因數(shù)目除以該基因所有等位基因，而Y染色體上無(wú)色盲基因等位基因，因此基因頻率應(yīng)該是Xb%=（5×2+20+30）/（400×2+600）≈4.3%。

可以看出沒(méi)有考慮到常染色體和性染色體的不同，擴(kuò)大了等位基因范圍從而出錯(cuò)。

2. 忽視計(jì)算對(duì)象的縮放，考慮不周全出錯(cuò)。

【例2】科學(xué)家獲得一種顯性突變蚊子（AABB）。A、B基因位于非同源染色體上，只有A或B基因的胚胎致死。若純合的雄蚊（AABB）與野生型雌蚊（aabb）交配，F(xiàn)1群體中A基因頻率是，F(xiàn)2群體中A基因頻率是。

在計(jì)算F2群體中A基因頻率是認(rèn)為A基因頻率只與其等位基因有關(guān)，沒(méi)有考慮B基因的影響而出錯(cuò)。要克服此題的陷阱必須擴(kuò)大研究對(duì)象同時(shí)考慮B 和b 這對(duì)等位基因存在的情況。正常情況下，F(xiàn)2群體基因型及其比例關(guān)系為： 4AaBb，2 AaBB，2 AABb，1AABB，3A_bb，3aaB_，1 aabb，由于只有A 或B 基因致死，因此計(jì)算時(shí)既要要排除3A_bb，又要排除3 aaB_。最終A 基因頻率為A%=（4×1+2×1+2×2+1×2）/10×2=60%。

3. 無(wú)視公式應(yīng)用背景，隨意套用出錯(cuò)。

【例3】某一瓢蟲(chóng)種群有黑和紅兩種體色的個(gè)體，由一對(duì)等位基因控制，黑色（B）對(duì)紅色（b）為顯性。如果基因型為bb個(gè)體占4%，Bb個(gè)體占78%，基因B和b的頻率分別是多少？

解析：在做這道題目時(shí)候緣木求魚(yú)，通過(guò)遺傳平衡定律公式和題干信息基因型為bb個(gè)體占4%，推理出b基因頻率為4%的開(kāi)方即20%，進(jìn)一步推出B基因基因頻率為80%。學(xué)生掉進(jìn)陷阱的原因是對(duì)遺傳平衡定律的公式應(yīng)用背景條件沒(méi)有清晰的認(rèn)識(shí)。該定律要求種群沒(méi)有突變、自然選擇，無(wú)遷入遷出的個(gè)體，雌雄個(gè)體間自由交配等理想條件下才可應(yīng)用。正確的做法應(yīng)該是b基因頻率b%=bb%+1/2Bb%=4%+1/2×78%=43%，B%=1-43%=57%。

4. 缺乏對(duì)已知條件的深層次挖掘，不能合理利用出錯(cuò)。

【例4】某常染色體隱性遺傳?。ɑ颊邽閍a）在人群中的發(fā)病率為1%，色盲（XbY）在男性中的發(fā)病率為7%，現(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。那他們所生小孩同時(shí)患以上兩種遺傳病的概率是多少？

解析：這道題的陷阱內(nèi)主要有兩個(gè)方面：一是被題干信息7%迷惑認(rèn)為表現(xiàn)正常夫婦中的丈夫色覺(jué)正常的概率為93%，二是沒(méi)有認(rèn)真考慮丈夫表現(xiàn)型正常所隱含的深層含義，認(rèn)為其基因型為Aa的概率為18%而出錯(cuò)。妻子的基因型可以根據(jù)題干信息容易得出為AaXBXb，丈夫表現(xiàn)型正常說(shuō)明不是色盲基因型只能是XBY，因此丈夫基因型有兩種情況即AaXBY或AAXBY，可以看出解這道題目的關(guān)鍵是得出丈夫基因型為Aa的概率?？梢愿鶕?jù)aa基因型頻率1%和遺傳平衡定律得出人群中AA基因型頻率為81%，Aa基因型頻率為18%，于是認(rèn)為丈夫基因型為Aa的概率為18%跳入陷阱。事實(shí)上丈夫基因型不能為aa，因此要排除aa存在情況，其基因型為Aa的概率為18/99，最終所生小孩患兩種病概率為18/99×1/4×1/4=1/88。

5. 自交和自由交配混為一談，概念本質(zhì)辨析不準(zhǔn)確出錯(cuò)。

【例5】某植物的葉有條紋（A）對(duì)無(wú)條紋（a）為顯性。在一個(gè)地區(qū)的該植物種群內(nèi)，有條紋（AA）個(gè)體占55%，無(wú)條紋個(gè)體占15%，若個(gè)體間進(jìn)行自由交配得到Fl，則A基因的頻率和F1中Aa基因型的頻率分別是

A. 30%，15% B. 30%，42%

C. 70%，15% D. 70%，42%

計(jì)算F1中Aa基因型頻率是Aa%=1/2×（1-55%-15%）=15% ，可以看出是按照自交的方法來(lái)計(jì)算得出的，而自由交配實(shí)質(zhì)上是指不同個(gè)體間雌雄配子的隨機(jī)結(jié)合，首先應(yīng)該計(jì)算種群不同配子比率即A%=55%+1/2×（1-55%-15%）=70%，a%=1-70%=30%，才可以得出雌雄配子隨機(jī)結(jié)合后A配子與A配子結(jié)合形成F1中AA基因型頻率為70%×70%=49%，Aa基因型的頻率應(yīng)該為2×70%×30%=42%。

責(zé)任編輯 李平安