2022届高三生物一轮复习讲义基因频率、基因型频率和自交与自由交配

基因频率、基因型频率和自交与自由交配 一、基因频率与基因型频率 1、定义 （1）基因频率：种群中某一等位基因在所有等位基因总数中所出现的百分率，如伴性遗传中某基因的频率，就是该等位基因占群体全部等位基因的百分率。 （2）基因型频率：指群体中某一个体的任何一个基因型所占的百分率，应理解为一个种群中，具有等位基因的不同基因型分别占该种群的全部基因型比率。 （3）生物进化与基因频率、基因型频率的关系：环境的改变对种群起到自然选择的作用，自然选择的对象是性状对应的基因型，适应环境的个体存活，不适应环境的个体被淘汰，基因型频率也随之改变，进而基因频率也改变，适应环境的基因以及其所控制的性状频率升高，反之下降。 2、相关计算 （1）常染色体的基因频率 （2）复等位基因的基因型频率与基因频率 （3）性染色体的基因频率 （4）雌雄个体的性染色体基因频率相同原理 以人类色盲基因为例，男性群体中（XY，Y上无该等位基因），其基因型频率 = 基因频率，也和表现型一样， ∴ ∵ 男性中的来源于女性（男性的X染色体上的基因只是女性X染色体中的样方） ∴ 在女性群体中： ∴ 在女性群体中基因型情况是： ∵ 男、女群体的相同，也相同，∴ 在整个人群中有 二、自交与自由交配 一、自交 （1）定义：大多数植物没有性别分化，为雌雄同株单性花或两性花植物，像水稻、小麦等两性花植物，其自花授粉的过程就称为自交；而像玉米、黄瓜等单性花植物来说，自交是指同株异花授粉。 对动物而言，大多数为雌雄异体，虽有蚯蚓等雌雄同体的低等动物，但为防止物种衰退现象，它们也通常进行异体受精。因此，在动物种群中，若没特殊说明，自交的含义是指基因型相同的雌雄异体交配。 （2）连续自交：连续自交会使杂合基因型频率降低，纯合基因型频率增大，在无选择条件下，基因频率不变。在育种过程中，选育符合人们要求的个体，可进行连续自交，直到性状不再发生分离为止，即可留种推广使用。 二、自由交配 （1）定义：也叫随机交配，指在一群体中，不同的个体之间都有交配机会且机会均等，即有基因型相同的个体交配，也有基因型不同的个体交配。 Eg：在间行种植的玉米种群中，自由交配包括自交和杂交方式。对水稻、小麦、豌豆等主要进行自花授粉的植物来说，自然状态下自由交配的概念不适用，而主要是自交，在人为条件下可以进行自由交配。在动物种群中，自由交配指基因型相同或不同的雌雄异体交配。 （2）遗传平衡定律：在一个不发生突变、迁移和选择的无限大的随机交配的群体中，基因频率和基因型频率在一代一代的繁殖传代中保持不变，即在没有进化影响下但基因一代一代传递时，群体的基因频率和基因型频率保持不变。这一由英国数学家哈迪和德国医生温伯格分别于1908年和1909年各自提出的，称为哈迪—温伯格定律，也称遗传平衡定律。 ① 适用条件：种群大、种群中个体间随机交配、没有发生突变、没有新基因加入、没有自然选择。一般的试题讨论的是理想种群，符合该定律的条件。 ② 数学表达式 假设一个群体中有一对等位基因A/a，基因A的频率为p，基因q的频率为q，p + q = 1 在群体达到平衡时，各个基因型频率等于等位基因频率之和的平方： 即 ③ 延伸应用 对于三个等位基因来说，若它们的频率分别为p、q、r，p + q + r = 1 在群体达到平衡时，各个基因型频率等于等位基因频率之和的平方： 即 三、相关计算 （1）自交与自由交配 杂合子（Aa）连续自交若干代，子代中显性纯合子所占比例： 注意到 Fn 杂合子 纯合子 显性纯合子 隐性纯合子 显性性状个体 隐性性状个体 比例 图像 （2）基因频率与遗传病 《基因频率、基因型频率和自交与自由交配》错题 【XA – p604 - 16】在果蝇某种群中，的基因频率为90％，的基因频率为10％，雌雄果蝇数相等，理论上该种群中 和 的基因型比例依次为（ ） A．1％，2％ B．0.5％，5％ C．1％，10％ D．5％，0.5％ <解析>：雌雄果蝇数相等，雌蝇的配子 和 的比例是 0.9 和 0.1，雄蝇的配子 和 的比例也是 0.9 和 0.1，由于雄蝇的性染色体组成为，含有 配子和 配子各占 0.5，所以在雄蝇中，、 、 比例分别 0.45、0.05、0.5． 雌雄配子结合机会相等，因此频率为：0.1×0.05＝0.005＝0.5%， 频率为 0.1×0.5＝0.05＝5% 【XA – p604 - 18】在某个海岛上，每一万个人中有500名男子患红绿色盲，则该岛上的人群中，女性携带者的数量为每万人中有多少?（ 假设男女比为１：１）（ ） A．1000人 B．900人 C．800人 D．950人 <解析>：因为男女