例析基因型頻率與基因頻率的計算

朱小萍

摘要：基因頻率與基因型頻率的知識是高中生物必修二教材第七章的教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)內(nèi)容，生物進(jìn)化的實(shí)質(zhì)就是種群基因頻率的改變。本文通過一道例題的計算，讓學(xué)生學(xué)會在連續(xù)自交、自由交配等情況下基因型頻率和基因頻率的多種計算方法，認(rèn)識并理解到生物進(jìn)化的實(shí)質(zhì)。

關(guān)鍵詞：基因型頻率；基因頻率；進(jìn)化

中圖分類號：G634.91 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-9129（2017）12-0004-02

Abstract： the knowledge of gene frequency and genotype frequency is the key and difficult content of the seventh chapter of the high school biology compulsory second textbook. The essence of biological evolution is the change of gene frequency of population. Through the calculation of an example， this paper allows students to learn a variety of calculation methods for genotype frequency and Gene frequency in the case of continuous self-intercourse， free mating， etc.， and to understand and understand the essence of biological evolution.

Key words： genotype frequency； gene frequency； evolution

基因頻率與基因型頻率的知識是高中生物必修二教材第七章的教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)內(nèi)容，考題變式多，情境新，考查學(xué)生的推理判斷和綜合運(yùn)用的能力。現(xiàn)就連續(xù)自交、自由交配后的基因型頻率和基因頻率的多種計算方法及技巧例析如下，希望通過有關(guān)基因頻率的定量計算，讓學(xué)生認(rèn)識并理解到生物進(jìn)化的實(shí)質(zhì)。

例題：某種群有100個個體，其中AA、Aa、aa分別為36、48、16個，請完成以下計算，并得出相應(yīng)結(jié)論。

1 求該種群中AA、Aa、aa的基因型頻率；A和a的基因頻率。

解：①該種群中AA、Aa、aa的基因型頻率。據(jù)基因型頻率的概念直接得知：

AA=36/100 =36% ，Aa=48/100 =48% ， aa=16/100 =16%

②該種群中A和a的基因頻率一般有這樣兩種解法。

解一：根據(jù)基因頻率的定義計算。據(jù)基因頻率的概念，基因頻率=某基因個數(shù)/種群中等位基因總數(shù)，A=（36×2+48×1）/（100×2）=60% ，a=（16×2+48×1）/（100×2） =40%

解二： 根據(jù)基因型頻率計算。

A=（36×2+48×1）/（100×2）=（36/100）+ （1/2） ×（48/100）=AA的基因型頻率+1/2×Aa的基因型頻率=36%+1/2×48%=60%

同理，a=aa的基因型頻率+1/2×Aa的基因型頻率=16%+1/2×48%=40%

2 若讓上述種群個體自交，求后代中 AA、Aa、aa的基因型頻率；A和a的基因頻率；判斷該種群有無進(jìn)化。

由第1點(diǎn)的解一得知該種群中親本的基因型頻率為AA= 36% ， 48% ， 16%，則

自交后代中 AA=0.36+0.12=48% ，Aa=0.24=24% ，aa=0.16+0.12=28%。

自交后代中，根據(jù)上述解二得出 A和a的基因頻率為：

A=48%+1/2×24%=60%，a=28%+1/2×24%=40%

可見，自交后，雜合子的基因型頻率降低，純合子的基因型頻率升高，基因型頻率改變；自交后，基因頻率不變；該生物沒有發(fā)生進(jìn)化。

3 若讓上述種群個體隨機(jī)交配，求子代中AA、Aa、aa的基因型頻率；A和a的基因頻率；判斷該種群有無進(jìn)化。

隨機(jī)交配后的子代中：

AA=0.36×0.36+0.36×0.48×1/2×2+0.48×0.48×1/4=36%，

Aa=0.36×0.48×1/2×2+0.36×0.16×2+0.48×0.48×1/2+0.48×0.16×1/2×2=48%，

aa=0.48×0.48×1/4+0.16×0.48×1/2×2+ 0.16×0.16=16%。

隨機(jī)交配后的子代中：A=36%+1/2 48%=60% ，a=16%+1/2 48%=40%

則隨機(jī)交配后的子代中：

AA=0.6×0.6=36% ，Aa=0.4×0.6×2=48% ，aa=0.4×0.4=16%。

隨機(jī)交配后的子代中：A=36%+1/2 48%=60% ， a=16%+1/2 48%=40%

可見，自由交配后，基因型頻率不變；自由交配后，基因頻率也不變；該生物沒有發(fā)生進(jìn)化。

參考文獻(xiàn)

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