Ⅰ 如何計算生物基因頻率
1.理想狀態下種群基因頻率的計算
種群後代中出現三種基因型AA、Aa、aa,並且三種基因型出現的頻率分別為P(AA)= p×p= p2=D;P(Aa)=2p×q=2pq=H; P(aa)= q×q = q 2=R.且它們的頻率之和為p2+2pq+q2=(p+q)2=1.其基因頻率為A基因的頻率P(A)=D+1/2H= p2+ pq=p(p+q)=p;a基因的頻率P(a)= R+1/2H=q2+ pq=q(p+q)=q.可見子代基因頻率與親代基因頻率一樣.所以,在以後所有世代中,如果沒有突變、遷移和選擇等因素干擾,這個群體的遺傳成分將永遠處於p2+ 2pq+q2平衡狀態.伴性基因和多等位基因遺傳平衡的計算仍遵循上述規律.運用此規律,已知基因型頻率可求基因頻率;反之,已知基因頻率可求基因型頻率.
Ⅱ 高中生物遺傳概率計算問題
這是一道基因頻率的習題。一般人群男女人數各佔一半,所以男性攜帶者的概率是人群中攜帶者概率的一半。基因頻率符合一個公式,如果設A基因頻率為p,a基因頻率為q,則它們的關系符合(p+q)的平方等於1,(p+q)的平方的展開式中p的平方即為AA的概率,2pq即為Aa的概率,q的平方為aa的概率。(註:平方我不會標注,只好寫漢字了)
Ⅲ 高中生物 如何計算PpQqXppqq後代基因型比例
1:1:1:1
1.因為是測交所以是1:1:1:1
2.Pp和pp後代基因型此為1:1
Qq和qq也是1:1
所以(1:1)×(1:1)=1:1:1:1
Ⅳ 高中生物遺傳計算公式(p+q)^2=p^2+2pq+q^2表示什麼
哈迪-溫伯格定律,又稱群體平衡法則,其要點如下:1.在隨機交配的大群體中,若沒有選擇突變和遷移等因素的影響,則各個世代的基因頻率會保持不變;2.在一個大群體內,不論起始群體的基因頻率和基因型頻率是多少,在經過一代隨機交配後,基因頻率與基因型頻率在世代間保持恆定,群體處於遺傳平衡狀態,這種群體就叫做遺傳平衡群體它所處的狀態就叫做哈迪溫伯格平衡。處於哈迪溫伯格平衡狀態的群體中基因頻率與基因型頻率存在的關系就是是上式,如p代表A基因的基因頻率,q代表a基因的基因頻率,那麼AA的基因型頻率就是p的平方,Aa的基因型頻率就是2pq,aa的基因型頻率便是q的平方。
Ⅳ 生物基因頻率的完全平方公式
生物基因頻率的完全平方公式:
B的基因頻率為p,b的基因頻率為q,則(p+q)=1
(p+q)2=p2+2pq+q2
則BB的基因型頻率為,Bb的基因型頻率為2pq,bb的基因型頻率為q2。
基因頻率,是指某種基因在某個種群中出現的比例.對於基因頻率的計算方法如下:
1、通過基因型個數計算基因頻率
方法:某種基因的基因頻率=此種基因的個數/(此種基因的個數+其等位基因的個數)
例1:在一個種群中隨機抽取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.求基因A與a的頻率是多少?
解析:就A與a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基因的基因頻率為: 120÷200=60%
a基因的基因頻率為: 80÷200=40%
2、通過基因型頻率計算基因頻
方法:某種基因的基因頻率=某種基因的純合體頻率+1/2雜合體頻率
例2: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%
該題答案為C.
[解析1]:A基因的基因頻率為:18% +78%×1/2=57%
a基因的基因頻率為: 4%+78%×1/2=43%
[解析2]:先把題目轉化為基因型個數(即第一種計算方法).不妨設該種群為100個個體,則基因型為AA、Aa和aa的個體分別是18、78和4個.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2×18+78=114個,a基因有2×4+78=86個.於是,在這個種群中,
A基因的基因頻率為: 114÷200=57% ,a基因的基因頻率為:86÷200=43%
也可以先算出一對等位基因中任一個基因的頻率,再用1減去該值即得另一個基因的頻率.
例3:據調查,某地人群基因型為XBXB的比例為42.32%、XBXb為7.36%、XbXb為0.32%、XBY為46%、XbY為4%,求在該地區XB和Xb的基因頻率分別為
[解析]取100個個體,由於B和b這對等位基因只存在於X染色體上, Y染色體上無相應的等位基因.故基因總數為150個,而XB和Xb基因的個數XB、Xb分別為42.32×2+7.36+46=138,7.36+0.32×2+4=12,再計算百分比.XB、Xb基因頻率分別為138/150=92%,12/150=8%
3、根據遺傳平衡定律計算基因頻率
遺傳平衡定律:一個群體在符合一定條件的情況下,群體中各個體的比例可從一代到另一代維持不變.
遺傳平衡定律是由Hardy和Weinberg於1908年分別應用數學方法探討群體中基因頻率變化所得出一致結論.符合遺傳平衡定律的群體,需滿足的條件:(1)在一個很大的群體中;(2)隨機婚配而非選擇性婚配;(3)沒有自然選擇;(4) 沒有突變發生;(5)沒有大規模遷移.群體的基因頻率和基因型頻率在一代一代繁殖傳代中保持不變.
這樣,用數學方程式可表示為:
(p+q)2=1,p2+2pq+q2=1,p+q=l.其中p代表一個等位基因的頻率,q代表另一個等位基因的頻率.運用此規律,已知基因型頻率可求基因頻率;反之,已知基因頻率可求基因型頻率.
例4:某人群中每10000人中有一白化病患者(aa),問該人群中帶有a基因的雜合體概率是
[解析]:已知基因型aa的頻率為1/10000則基因a的頻率q= 0.01,基因A的頻率p=1-0.01=0.99,則基因型Aa的頻率為2pq=2×0.99×0.01=0.0198
例5:若在果蠅種群中,XB的基因頻率為80%,Xb的基因頻率為20%,雌雄果蠅數相等,理論上XbXb、XbY的基因型頻率依次為( )
A.1% 2% B.8% 8% C. 2% 10% D.2% 8%
[解析]:雌性果蠅XbXb的基因型頻率按照遺傳平衡定律計算,為Xb的平方,即4%,但雌雄性比為1:1,則XbXb的頻率為4%×1/2=2%.
由於雄性果蠅只有一條X性染色體,則雄果蠅的X基因頻率就是基因型頻率,為20%,但雌雄性比為1:1,則XbY的頻率為20%×1/2=10%。
Ⅵ 高中生物基因頻率計算
設致病基因頻率為P,則非致病頻率為q(p+q=1).則正常人群的概率為1-p^2(根據基因頻率公式)攜帶者的頻率為2pq,所以2pq/(1-P^2)=1/22,展開解得p=1/43,望採納,么么噠^-^
Ⅶ 高中生物計算的所有公式
)F1產生的兩種雌雄配子的幾率都是1/2;
(2)在F2代中,共有3種基因型,其中純合子有2種(顯性純合子和隱性純合子),各佔1/4,共佔1/2,雜合子有一種,佔1/2;
(3)在F2代中,共有2種表現型,其中顯性性狀的幾率是3/4,隱性性狀的幾率是1/4,在顯性性狀中,純合子的幾率是1/3,雜合子的幾率是2/3.
(4)一對等位基因的雜合子連續自凈n代,在Fn代中雜合子占(1/2)n,純合子佔1-(1/2)n
2.兩對相對性狀的雜交實驗中:
(1)F1雙雜合子產生四種雌雄配子的幾率都是1/4;
(2)在F2中,共有9種基因型,各種基因型的所佔幾率如下表:
F2代基因型的類型 對應的基因型 在F2代中出現的幾率
純合子 YYRR、YYrr、yyRR、yyrr 各佔1/16
雜合子 一純一雜 YYRr、yyRr、YyRR、Yyrr 各佔2/16
雙雜合 YyRr 佔4/16
(3)在F2代中,共有四種表現型,其中雙顯性性狀有一種,幾率為9/16(其中的純合子1種,佔1/9,一純一雜2種,各佔2/9,雙雜合子1種,佔4/9),一顯一隱性狀有2種,各佔3/16(其中純合子2種,各佔1/6,一純一雜2種,各佔2/6),共佔6/16,雙隱性性狀有一種,佔1/16.
3.配子的種類數=2n種(n為等位基因的對數).
4.分解組合法在自由組合題中的應用:
基因的自由組合定律研究的是控制兩對或多對相對性狀的基因位於不同對同源染色體上的遺傳規律.由於控制生物不同性狀的基因互不幹擾,獨立地遵循基因的分離定律,因此,解這類題時我們可以把組成生物的兩對或多對相對性狀分離開來,用基因的分離定律一對對加以研究,最後把研究的結果用一定的方法組合起來,即分解組合法.這種方法主要適用於基因的自由組合定律,其大體步驟是:
●先確定是否遵循基因的自由組合定律.
●分將所涉及的兩對(或多對)基因或性狀分離開來,一對對單獨考慮,用基因的分離定律進行研究.
●組合:將用分離定律研究的結果按一定方式進行組合或相乘.
三、基因突變和染色體變異的有關計算:
1.正常細胞中的染色體數=染色體組數×每個染色體組中的染色體數
2.單倍體體細胞中的染色體數=本物種配子中的染色體數=本物種體細胞中的染色體數÷2
3.一個種群的基因突變數=該種群中一個個體的基因數×每個基因的突變率×該種群內的個體數.
四、基因頻率和基因型頻率的計算:
1.求基因型頻率:
設某種群中,A的基因頻率為p,a的基因頻率為q,則AA、Aa、aa的基因型頻率的計算方法為:
p+q=1,(p+q)2=1,p2+2pq+q2=1,即AA+2Aa+aa=1,所以AA%=p2,Aa%=2pq,aa%=q2.
說明:此結果即「哈代-溫伯格定律」,此定律需要以下條件:①群體是極大的;②群體中個體間的交配是隨機的;③沒有突變產生;④沒有種群間個體的遷移或基因交流;⑤沒有自然選擇.因此這個群體中各基因頻率和基因型頻率就可一代代穩定不變,保持平衡.
2.求基因頻率:
(1)常染色體遺傳:
●通過各種基因型的個體數計算:一對等位基因中的一個基因頻率=(純合子的個體數×2+雜合子的個體數)÷總人數×2
●通過基因型頻率計算:一對等位基因中的一個基因頻率=純合子基因型頻率+1/2×雜合子基因型頻率
(2)伴性遺傳:
●X染色體上顯性基因的基因頻率=雌性個體顯性純合子的基因型頻率+雄性個體顯性個體的基因型頻率+1/2×雌性個體雜合子的基因型頻率.隱性基因的基因型頻率=1-顯性基因的基因頻率.
●X染色體上顯性基因的基因頻率=(雌性個體顯性純合子的個體數×2+雄性個體顯性個體的個體數+雌性個體雜合子的個體數)÷雌性個體的個體數×2+雄性個體的個體數).隱性基因的基因型頻率=1-顯性基因的基因頻率.
(3)復等位基因:
對哈迪-溫伯格定律做相應調整,公式可改為:(p+q+r)2=p2+q2+r2+2pq+2pr+2qr=1,p+q+r=1.p、q、r各復等位基因的基因頻率.
Ⅳ.生物與環境的相關計算
1.關於種群數量的計算:
(1)用標志重捕法來估算某個種群數量的計算方法:
種群數量[N]=第一次捕獲數×第二次捕獲數÷第二捕獲數中的標志數
(2)據種群增長率計算種群數量:
設種群的起始數量為N0,年增長率為λ(保持不變),t年後該種群的數量為Nt,則:
Nt=N0λt
2.能量傳遞效率的計算:
(1)能量傳遞效率=上一個營養級的同化量÷下一個營養級的同化量×100%
(2)同化量=攝入量-糞尿量
Ⅷ 生物遺傳計算
某常染色體隱性遺傳病在人群中的發病率為1%」,假設該病患者基因型為aa,則aa基因型的頻率為1%,也就是說q2 =1%,那麼,a的基因頻率q=1/10。「現有一對表現正常的夫婦,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」,那麼妻子的基因型可以肯定是AaXBXb。那麼丈夫的基因型只可能是AAXBY或者AaXBY兩者之一。(p+q)2=p2+2pq+q2=1,可以推算出:a的基因頻率q=1/10,則A的基因頻率p=9/10,AA基因型的頻率p2=81%,Aa基因型的頻率2pq =18%。現在丈夫的表現正常,因此排除了其基因型為aa的可能性。於是,丈夫的基因型為AaXBY的概率=2pq/(p2+2pq)=2/11由此得出結果:妻子的基因型可以肯定是AaXBXb丈夫的基因型為AaXBY的概率=2/11基因型為AaXBY與AaXBXb的夫婦,其後代同時患上述兩種遺傳病的概率=1/4X1/4=1/16再把丈夫的基因型為AaXBY的概率=2/11一起算上,即,1/16X2/11=1/88
Ⅸ 高中生物基因型頻率公式是什麼
在群體遺傳學中基因型頻率指在一個種群中某種基因型的所佔的百分比。它可以這樣表示:比較等位基因頻率,哈蒂-溫伯格定律預測在特定條件下得知等位基因頻率時可以這樣計算基因型頻率:(p為A的等位基因頻率,q為a的等位基因頻率)。
遺傳平衡定律:
①一個無窮大的群體在理想情況下進行隨機交配,經過多代,仍可保持基因頻率與基因型頻率處於穩定的平衡狀態。
②在一對等位基因的情況下,基因p(顯性)與基因q(隱形)的基因頻率的關系為:
(p+q)^2=1
二項展開得:p^2+2pq+q^2=1
可見,式中"p^2"為顯性純合子的比例,2pq為雜合子的比例,"q^2"為隱形純合子的比例。
哈代-溫伯格定律在多倍體等更加復雜的情況下也可應用。
基因型頻率
基因型頻率是指某種基因型個體占該群體個體總數的比率。根據群體中各基因型個體的數量可計算出不同基因型的頻率。例如:某一群體的個體總數為1000,其中AA個體為400,Aa個體為500,aa個體為100。那麼三種基因型的頻率:[AA]=400/1000=0.40;[Aa]=500/1000=0.50;[aa]=100/1000=0.10。
以上內容參考:網路-基因頻率
Ⅹ 如何計算生物中等位基因的頻率
1關於常染色體遺傳基因頻率的計算
由定義可知,某基因頻率=某基因的數目/該基因的等位基因總數×100%。若某二倍體生物的常染色體的某一基因位點上有一對等位基因A、a,他們的基因頻率分別為p、q,可組成三種基因型AA、Aa、aa,基因型頻率分別為D、H、R,個體總數為N,AA個體數為n1 ,Aa個體數為n2 ,aa個體數為n3 ,n1+n2+n3=N。那麼:
基因型AA的頻率=D=n1/N,n1=ND;
基因型Aa的頻率=H=n2/N,n2=NH;
基因型aa的頻率=R=n3/N,n3=NR;
基因A的頻率P(A)=(2n1+n2)/2N=(2ND+NH)/2N=D+1/2·H=p
基因a的頻率P(a)=(2n3+n2)/2N=(2NR+NH)/2N=R+1/2·H=q
因為p+q=1所以D+1/2H+R+1/2H= D+R+H=1
由以上推導可知,
①常染色體基因頻率的基本計算式:
某基因頻率=(2×該基因純合子個數+1×雜合子個數)/2×種群調查個體總數
②常染色體基因頻率的推導計算式:
某基因頻率=某種基因的純合子頻率+1/2雜合子頻率
例題: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:
先求出該種群等位基因的總數和A或a的個數。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。然後由常染色體基因頻率的基本式計算求得:
A基因的頻率為:120÷200=60%
a基因的頻率為: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%,由常染色體基因頻率的推導式計算求得:
A基因的頻率為:30%+1/2×60%=60%
a基因的頻率為:10%+1/2×60%=40%
變式1:已知人眼的褐色(A)對藍色(a)是顯性,屬常染色體上基因控制的遺傳。在一個30000人的人群中,藍眼的有3600人,褐眼的有26400人,其中純合子有12000人,那麼,這一人群中A和a基因的基因頻率分別為(E)
A.64%和36% B.36%和64% C.50%和50% D.82%和18% E.58%和42%
變式2:在一個種群中隨機抽出一定數量的個體,其中,基因型為BB的個體佔40%,基因型為Bb的個體佔50%,基因型為bb的個體佔10%,則基因B和b的頻率分別是(B)
A. 90%,10% B. 65%,35% C. 50%,50% D. 35%,65%
2.2關於X或Y染色體遺傳基因頻率的計算
對於伴性遺傳來說,位於X、Y同源區段上的基因,其基因頻率計算與常染色體計算相同;而位於X、Y非同源區段上的基因,伴X染色體遺傳,在Y染色體上沒有該基因及其等位基因。同理伴Y染色體遺傳,在X染色體上也沒有其對等的基因。所以在計算基因總數時,應只考慮X染色體(或Y染色體)上的基因總數。若某二倍體生物的X染色體的某一基因位點上有一對等位基因B、b,他們的基因頻率分別為p、q,可組成五種基因型XBXB、XBXb、XbXb 、XBY和XbY,基因型頻率分別為E、F、G 、H和I,個體總數為N,XBXB個體數為n1 ,XBXb個體數為n2 ,XbXb個體數為n3 ,XBY個體數為n4、XbY個體數為n5。且n1+n2+n3=n4+n5那麼:
E=n1 /N、 F=n2 /N、G=n3 /N、H=n4 /N、 I=n5 /N;
p(B)=(2n1 +n2 +n4)/[2(n1+n2+n3)+(n4+n5)]=(2n1 +n2 +n4)/1.5N=2/3(2E+F+H)
p(b)=(2n3 +n2 +n5)/ [2(n1+n2+n3)+(n4+n5)]=(2n3 +n2 +n5)/ 1.5N=2/3(2G+F+I)
由以上推導可知,
①X染色體基因頻率的基本計算式:
某基因頻率=(2×該基因雌性純合子個數+雌性雜合子個數+雄性含該基因個數)/(2×雌性個體總數+雄性個體數)
②X染色體基因頻率的推導計算式:
某種基因的基因頻率=2/3(2×某種基因雌性純合體頻率+雌性雜合體頻率+雄性該基因型頻率)(雌、雄個體數相等的情況下)
例題: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:
就這對等位基因而言,每個雌性個體含有2個基因,每個雄性個體含有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,根據X染色體基因頻率的基本式計算求得:
XB的基因頻率為:136÷150≈90.7%
Xb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%,於是,由X染色體基因頻率的推導式計算求得:
XB基因的基因頻率=2/3×(2×44%+5%+43%)≈90.7%
Xb基因的基因頻率=2/3×(2×1%+5%+7%)≈9.3%
變式1:某工廠有男女職工各200名,調查發現,女性色盲基因的攜帶者為15人,患者5人,男性患者11人。那麼這個群體中色盲基因的頻率是(B)
A. 4.5% B. 6% C. 9% D. 7.8%
解法:色盲基因(a隱性)數=5*2+15+11,非色盲基因(A,顯性)和色盲基因總和=200*2+200,因此色盲基因的頻率為36/600=0.06
變式2: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,這個種群的X的頻率是( C )
A.2.97%B.0.7%C.3.96%D.3.2%
解析:
方法一:這里首先要明確2:1為患者中男女的比例,人群中男女比例為1:1。假設總人數為3000人。則男患者為3000×0.7%×2/3=14,女患者為3000×0.7%×1/3=7。攜帶者為3000×5%=150。則X的頻率=(14+7×2+150)/(1500×2+1500)=3.96%。
方法二:人群中男女比例為1:1,根據X染色體基因頻率的推導式計算求得:
X的頻率=2/3(0.7%×1/3×2+0.7%×2/3+5%)=3.96%。
答案:選C。
總之,盡管基因頻率的計算類型復雜多樣,其思維方法又迥然各異,但是我們只要把握住基因頻率計算的條件和方法規律,弄清原委並靈活運用,就能准確地計算出正確的答案。
主要參考文獻
1.李 難.進化論教程.北京:高等教育出版社,1990.9:244—276.
2.朱正威,趙占良.普通高中課程標准實驗教科書生物必修2遺傳與進化.北京:人民教育出版社,2007:115
定律
哈代-溫伯格定律
也稱「遺傳平衡定律」,1908年,英國數學家戈弗雷·哈羅德·哈代(Godfrey Harold Hardy)最早發現並證明這一定律;1909年,德國醫生威廉·溫伯格(Wilhelm Weinberg)也獨立證明此定律,故得名哈代-溫伯格定律。
主要用於描述群體中等位基因頻率以及基因型頻率之間的關系。內容為:
①一個無窮大的群體在理想情況下進行隨機交配,經過多代,仍可保持基因頻率與基因型頻率處於穩定的平衡狀態[1] 。
②在一對等位基因的情況下,基因p(顯性)與基因q(隱形)的基因頻率的關系為:
(p+q)^2=1
二項展開得:p^2+2pq+q^2=1
可見,式中p^2為顯性純合子的比例,2pq為雜合子的比例,q^2為隱形純合子的比例。
哈代-溫伯格定律在多倍體等更加復雜的情況下也可應用。
[例1]一個種群中AA個體佔30%,Aa的個體佔60%,aa的個體佔10%。計算A、a基因的頻率。
[剖析]A基因的頻率為30%+1/2×60%=60%
a基因的頻率為10%+1/2×60%=40%
[答案]60% 40%
相關結論:種群中一對等位基因的頻率之和等於1,種群中基因型頻率之和也等於1。基因頻率的變化,導致種群基因庫的變遷,所以說,生物進化實質上就是種群基因頻率發生變化的過程。