高中生物种群基因频率的计算方法

“种群是生物进化的单位”这部分内容是现代生物进化理论的重点，但其中的“基因频率”则是学生学习的难点。在掌握种群、种群的基因库、基因频率等概念的基础上，总结基因频率的计算方法，以突破难点。下面把有关的计算方法与规律进行归纳。

规律：

（3）在种群中一对等位基因的频率之和等于1，基因型频率之和也等于1

1. 通过基因型计算基因频率

例1 某工厂有男女职工各200人，对他们进行调查时发现，女性色盲基因携带者为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多少？

［解析］由于色盲基因及其等位基因只存在于X染色体上，而Y染色体上没有，因此该等位基因的总数为 （女性每人含两个基因，男性每人含一个基因），色盲基因的总数为 （女性携带者、男性患者都有一个Xb ，而女性患者含有两个Xb ）。因此色盲基因的频率=36/600×100%=6%。

［参考答案］6%

2. 通过基因型频率计算基因频率

规律：等位基因中一个基因的频率等于它的纯合子频率与1/2的杂合子频率之和。

例2 高秆小麦（DD）与矮秆小麦（dd）杂交后，再经过多次自交，其后代种群中基因型为DD的个体占72%，基因型为Dd的个体占8%，基因型为dd的个体占20%，那么基因D的频率是（ ）

A. 72% B. 80% C. 76% D. 60%

［解析］在二倍体生物中，每个个体都含有成对的基因，即控制每个性状的基因有两个。在纯合体DD中全部基因都是D，杂合体Dd中D只占全部基因的1/2，因此，这个种群中基因D的频率为：72%＋1/2×8%=76%。

［参考答案］C

3. 通过遗传平衡定律计算基因频率和基因型频率

（1）遗传平衡定律的内容：若A%=p，a%=q，p+q=1 ，则AA%=p2，aa%=q2，Aa%=2pq。

（2）遗传平衡定律的适用范围：在随机交配的无限大的群体中，没有突变、自然选择、迁移、遗传漂变等干扰。虽然此定律是在较为理想的条件下适用的，但在自然界中群体都是很大的，个体间的交配一般也接近于随机，所以遗传平衡定律基本上普遍适用。

例3 在非洲人群中，每10000人中有1人患囊性纤维原瘤，该病属常染色体遗传。一对健康夫妇生有一患病的孩子，此后，该妇女与另一健康男性再婚，他们若生孩子，患此病的概率是（ ）

A. 1/25 B. 1/50 C. 1/100 D. 1/200

［解析］此题所展示的背景符合遗传平衡定律，且由题干可知该病为隐性遗传。设正常基因为A，频率为p，致病基因为a，频率为q，那么p2+2pq+q2=1,p+q=1，因为aa=q2=1/10000，所以q=1/100,p=1-q=99/100,Aa%=2pq=2×99/100×1/100=198/10000。该妇女生有患病孩子，其基因型为Aa，健康男子基因型为Aa的频率为198/10000，那么他们所生孩子患病的概率为1/4×198/10000，约为1/200。

［参考答案］D