辨析基因频率与基因型频率

[ 两者概念要牢记]

例1 果蝇的长翅（V）对残翅（v）为显性。在一个由600只长翅果蝇和400只残翅果蝇组成的种群中，若杂合子占所有个体的40%，那么隐性基因v在该种群内的基因频率为（ ）

A.20% B.40%

C.60% D.80%

解析 这是一道典型的已知基因型频率求基因频率的题目。从题意中可知，该种群共有果蝇1000只，基因型为vv的个体有400只，Vv杂合子占所有个体的40%，即400只，VV有200只。依据基因频率的定义计算可得出：v的基因频率=（400×2+400×1）/（1000×2）=60%。

答案 C

点拨 这两道例题考察的就是根据定义计算基因频率。所谓基因频率是指在一个种群基因库中，某种基因占全部等位基因数的比率。而基因型频率是指在一个种群基因库中，某种基因型的个体占种群内全部个体总数的比率。基因频率的计算方法常见的有以下两种方法：①根据定义计算：若某二倍体生物的某一基因位点上有一对等位基因A和a，则该物种种群中的相关基因型可能有AA、Aa和aa三种，如果他们的个体数分别是N1、N2和N3，那么种群中A的基因频率=（2N1+N2）/2（N1+N2+N3），a的基因频率=（2N3+N2）/2（N1+N2+N3）。②根据基因型频率进行计算：根据遗传平衡定律，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，则一个等位基因的频率=该等位基因纯合子的频率+1/2杂合子的频率。

例2 在豚鼠中，黑色对白色是显性，如果基因库中90%是显性基因B，10%是隐性基因b，则种群中基因型BB、Bb、bb的频率分别是（ ）

A.81%、18%、1% B.45%、40%、15%

C.18%、81%、1% D.45%、45%、10%

解析 这是一道典型的根据基因频率计算基因型频率的题目。根据题意，按照遗传平衡定律可以得出基因型BB=90%×90%=81%，基因型Bb=90%×10%×2=18%，基因型bb=10%×10%=1%。

答案 A

点拨 这道例题考察的是已知基因频率，利用遗传平衡定律求基因型频率。利用遗传平衡定律需要满足以下条件：种群足够大、没有突变发生、没有迁入迁出、没有自然选择、种群个体间随机。设p、q分别表示基因A和a的频率，根据遗传平衡定律，则基因型AA的频率为p2，基因型Aa的频率为2pq，基因型aa的频率为q2。

[ 伴性遗传要小心]

例3 根据调查得知，某小学的学生中的基因型比例为XBXB∶XBXb ∶XbXb ∶XBY∶XbY=44%∶5%∶1%∶43%∶7%，则Xb的基因频率为（ ）

A.13.2% B.5%

C.14% D.9.3%

解析 这是一道基因频率的计算与伴性遗传相结合的题目。假设该小学共有100人，则基因型为XBXB、XBXb、XbXb、XBY、XbY的个体数分别为44人、5人、1人、43人和7人。则Xb的基因频率=Xb的基因个数/（Xb的基因个数+XB的基因个数）=（5+1×2+7）/（44×2+5×2+1×2+43+7）=9.3%。

答案 D

点拨 我们以伴X隐性遗传疾病为例，女性的性染色体组成为XX，男性的性染色体组成为XY，Y染色体上无该等位基因。则：

XB的基因频率=[2XBXB+XBXb+XBY2（XBXB+XBXb+XbXb）+XBY+XbY]

Xb的基因频率=[2XbXb+XBXb+XbY2（XBXB+XBXb+XbXb）+XBY+XbY]

[ 自交随机杂交莫混淆]

例4 用基因型为Aa的小麦分别进行连续自交、随机、连续自交并逐代淘汰隐性个体、随机并逐代淘汰隐性个体，根据各代Aa基因型频率绘制曲线如图。下列分析错误的是（ ）

[O][P][F1][F2][F3][F4][F5][Fn][1][Aa基因型频率][Ⅰ][Ⅱ][Ⅲ][Ⅳ]

A.曲线Ⅱ的F3中Aa基因型频率为0.4

B.曲线Ⅲ的F2中Aa基因型频率为0.4

C.曲线Ⅳ的Fn中纯合子的比例比上一代增加（1/2）n+1

D.曲线Ⅰ和Ⅳ的各子代间A和a的基因频率始终相等

解析 杂合子连续自交时每自交一次，Aa的概率变为上一代比例的1/2，图中曲线IV符合，代表连续自交。自交n代后得到的Fn中Aa的概率为（1/2）n，则纯合子的比例为1-（1/2）n，Fn-1中纯合子的比例为1-（1/2）n-1，两者相减为（1/2）n，故选项C错误。连续自交并逐代淘汰隐性个体后，F1中Aa的概率为2/3，F2中Aa的概率为2/5，F3中Aa的概率为2/9，曲线III符合，故选项B正确。随机并淘汰隐性个体后，F1中Aa的概率为2/3，F2中Aa的概率为1/2，F3中Aa的概率为2/5，曲线II符合，故选项A正确。由于杂合子的连续自交过程中，没有外界因素的作用，因此整个过程中其各代A和a的基因频率始终相等。曲线I是杂合子随机过程中各代中Aa的基因型频率的变化曲线，符合遗传平衡规律，因此整个过程中A、a的基因频率，Aa基因型频率都不会发生改变。故选项D正确。

答案 C

点拨 连续自交、随机、连续自交并逐代淘汰隐性个体、随机并逐代淘汰隐性个体这四种情况下，基因型Aa在Fn中所占的比例如图所示：

[ 遗传系谱图中概率要细心]

例5 半乳糖血症是一种人体不能利用半乳糖，导致半乳糖在肝脏堆积及心智发育迟滞的遗传病。下图为某半乳糖血症家族系谱图。根据系谱图分析，下列有关叙述不正确的是（ ）

[1 2][3 4][5 6][7][8 9][10 11][12 13 14]

A.该病的遗传方式是常染色体隐性遗传

B.带有致病基因的男性个体不一定患病

C.10为杂合体的概率为2/3

D.若14与一患者婚配，所生儿子患病的概率为1/3

解析 根据正常的8号与9号生有患病的儿子和女儿可以判断该遗传病为常染色体隐性遗传病，因此选项A和B正确。假设半乳糖血症的致病基因为a，则1号基因型为AA，2号基因型为aa，6号基因型为Aa，7号基因型为AA的概率为1/3，是Aa的概率是2/3，因此6号与7号生下10号的基因型为Aa的概率为：1/3×1/2+2/3×1/2=1/2，故选项C错误。根据题意可知8号与9号的基因型都为Aa，则生下的14号的基因型为AA的概率为1/3，是Aa的概率是2/3，14号与患者婚配所生儿子患病的概率为：2/3×1/2=1/3，故选项D正确。

答案 C

点拨 在高考中，基因型频率的计算也往往会与遗传系谱图有机结合起来考察同学们综合分析的能力。遗传系谱图的分析一般分为以下四个步骤：

①判断遗传病的遗传方式是伴Y遗传还是细胞质遗传。伴Y遗传的特点是传男不传女，只有男性患者没有女性患者，代代相传。若有女患者的出现，则可以否定伴Y遗传。细胞质遗传的特点是：母亲患病，后代中不论男女一定都患病。出现反例即可否定。若两种遗传方式都不是，则看第②条。

②判断显隐性。无中生有为隐性（即双亲无病却生出有病的后代，则一定是隐性遗传病），有中生无为显性（即双亲有病生出无病的后代，则一定是显性遗传）。

③判断致病基因的位置。在确定了性状显隐性的前题下，一般先通过否定伴X染色体遗传的方式来肯定常染色体遗传。若判断为隐性遗传病，则找患病的女性，观察其父亲、儿子的性状，只要有一个正常，则不可能为伴X遗传，一定为常染色体遗传。若判断为显性遗传病，则找患病的男性，观察其母亲、女儿的性状，只要有一个正常，则不可能为伴X遗传，一定为常染色体遗传。若不能排除在X染色体上的可能性，则可能是位于X染色体上或常染色体上。

④确定个体的基因型，再计算基因型频率（概率）。

[练习]

1.某常染色体隐性遗传病在人群中的发病率为1%，色盲在男性中的发病率为7%，现有一对表现正常的夫妇，妻子为该常染色体遗传病基因和色盲致病基因携带者，那么他们所生小孩同时患上述两种遗传病的概率为（ ）

A.1/88 B.1/22

C.7/2200 D.3/800

2. 果蝇长翅（V）和残翅（v）由一对常染色体上的等位基因控制。假定某果蝇种群有20000只果蝇，其中残翅果蝇个体数量长期维持在4%，若再向该种群中引入20000只纯合长翅果蝇，在不考虑其他因素影响的前提下，关于纯合长翅果蝇引入后种群的叙述，错误的是（ ）

A.v基因频率降低了50%

B.V基因频率增加了50%

C.杂合果蝇比例降低了50%

D.残翅果蝇比例降低了50%

3. 并指I型是一种人类遗传病，该病受一对等位基因（A、a）控制。下图是某家族的遗传系谱图，据图分析，最准确的叙述是（ ）

[Ⅰ

Ⅱ

Ⅲ][1 2][5 6][3 4][7 8][9 10] [正常女性][正常男性][男性患者][女性患者]

A.该病的致病基因是显性基因，不一定位于常染色体上

B.Ⅲ9是杂合子的概率是1/2

C.若Ⅲ9与男性患者结婚，生了一个表现型正常的孩子，其再生一个表现型正常的儿子的概率为1/8

D.若Ⅲ9与一男性患者结婚，其后代所有可能的基因型是AA、Aa

[参考答案]

1. A 2. B 3. C