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研究成果
数学常识在基因频率计算中的应用
发布时间:2014-11-02 00:00:00  发布人:章青

数学常识在基因频率计算中的应用

  青(江苏省苏州实验中学215011

 

    (本文发表在《教学考试》杂志2013年第4期上)

    高中生物学科是一门综合性的科学,需要应用数学、物理、化学等相关学科的常识。适当应用相关学科的常识来解决生物学科中的问题,这样不仅可以使生物学科富有理科性质,还可以培养学生应用相关学科常识的能力。数学常识是学生遗传与进化常识的基础,在基因频率的计算中可以应用相关数学方法来解决,下面就基因频率计算的相关问题加以分析,供大家参考。

1.根据遗传平衡定律计算基因频率

“哈迪—温伯格定律”又称为遗传平衡定律,其主要内容是指:在理想状态下,各等位基因的频率和等位基因的基因型频率在遗传中是稳定不变的,即保持着基因平衡。此时各基因频率和各基因型频率存在如下等式关系并且保持不变:设基因A的频率为 p,基因a的频率为q,则A+a=p+q=1AA+Aa+aa= ,即 代表一个等位基因纯合子(如AA)的频率,2pq代表杂合子(如Aa)的频率,q2代表另一个纯合子(aa)的频率。

11 常染色体上基因频率或基因型频率的计算

如已知隐性遗传病的发病率,就要先计算出隐性基因的频率,这样就知道显性基因的频率,然后可计算出基因型的频率。

【例1】已知苯丙酮尿是位于常染色体上的隐性遗传病。据调查,该病的发病率大约为1/10000,请问在人群中隐性基因的携带者(Aa)基因型频率是            

【解析】因为aa频率=q2=1/10000,所以a频率=q=0.01p=0.99,则Aa的基因频率=2pq,所以答案为:198/10000

12  常染色体与X染色体上基因概率综合

群体中X染色体与常染色体上的基因频率在一起计算时,可以分别计算出各自的基因频率,再用乘法定律。

【例2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致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是            

【解析】可推出女性的基因型为AaXBXb,男性的基因型为AAXBYAaXBY。由于常染色体上的隐性基因控制的疾病的发病率(aa的基因型频率)为1%,这样a基因频率为0.1A0.9Aa的频率为2×0.1×0.9=0.18,表现正常的人(AAAa)共占1-0.12=0.99,故Aa在表现正常的人群中所占的比例为0.18÷0.99=2/11,那个正常男子为Aa的概率为2/11,因此后代患病率为2/11×1/4×1/4=1/88。答案为1/88

13  复等位基因的基因频率计算

对于复等位基因的计算,也可用遗传平衡定律来计算:IAIA=IA2IAi=2×IA×iIBIB=IB2IBi =2×IB×iii =i2 ,其中pqr分别代表 的基因频率。

【例3ABO血型系统由3个等位基因IAIB、和 i 来决定,请回答下列问题:

1)通过调查一个由400个个体组成的某群体,A型血180人,B型血52人,AB型血24人,O型血144人,那么,IAIB、和 i这些等位基因的频率分别是            

2A=0.45B=0.13从一道高三模拟题谈解析几何解题教学
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