【生物】生物怎样才能不难学？

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生物学科属于理科中的偏文科性质，需要理解的内容很多，如何能够做到易学、且学而不难呢？这就需要先将生物中的难点一个个攻克，学会知其然、并知其所以然。

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难点 种群基因频率与基因型频率的计算（选自《高考难点突破100讲》P061-062难点46）

1. 基因频率和基因型频率计算的依据是其定义：基因频率=某种基因的数目/控制同种性状的等位基因的总数×100%；基因型频率=特定基因型的个体数/总个体数×100%。

2.常见的题型有三种情况：

（1）基因位于常染色体上

①已知基因型个体数量，求基因频率。此类题型可用定义公式计算。

【典例】已知人的褐眼(A)对蓝眼(a)是显性。在一个有30000人的群体中，[JP3]蓝眼的有3600人，褐眼的有26400人，其中纯合体12000人。那么，在这个人群中A、a的基因频率各是多少？

【解析】因等位基因成对存在，30000人中共有基因30000×2=60000（个），蓝眼3600人中含a基因7200个，褐眼26400人，纯合体12000人含A基因24000个，杂合体14400人含28800个基因，其中A基因14400个，a基因14400个。则A的基因频率=(24 000+14400)/60 000×100%=64%，a的基因频率=(7 200+14400)/60 000×100%=36%。

【答案】64%和36%。

②已知基因型频率，求基因频率。此类题型可以将百分号去掉，按定义公式计算或直接用“该基因型纯合子的百分比＋杂合子百分比的1/2”来代替。

【典例】在一个种群中随机抽取一定数量的个体，其中基因型为AA的个体占14%，基因型为Aa的个体占76%。求基因A和a的频率分别是多少？

【解析】基因A的频率=AA的频率+1/2Aa的频率=14%+(1/2)×76%=52%；基因a的频率=1－基因A的频率=1－52%=48%。

【答案】52%、48%。

（2）基因位于X染色体的非同源区段上

①已知各基因型个体的数量，求基因频率。此类题型可用定义公式计算。一定注意：Y染色体上不含与X染色体上相对应的等位基因，因此只能计算X染色体上的基因总数，绝不能将Y染色体计算在基因总数内。

【典例38】在对某工厂职工进行遗传学调查时发现，在男女各400名职工中，女性红绿色盲基因的携带者为30人，患者为10人，男性患者为22人。那么这个群体中红绿色盲基因的频率为

A.4.5％  B.5.9％  C.6％  D.9％

【解析】X染色体数=400×2＋400=1200，红绿色盲基因数=[JP]30＋10×2＋22=72，则红绿色盲基因的频率为(72／1200)×100％=6％。

【答案】C

②已知各基因型频率，求基因频率。此类题型可以将百分号去掉，当做个体数按定义公式计算，但不能用“该基因型纯合子的百分比＋杂合子百分比的1/2”来代替。

【典例39】某小学中，关于红绿色盲基因型的比例为X^BX^B∶X^BX^b∶X^bX^b∶X^BY∶X^bY=44%∶5%∶1%∶43%∶7%，则X^b的基因频率为

A.10.5%   B.5%   C.14%   D.9.3%

【解析】去掉“%”计算，X^b的基因频率=(5+1×2+7)/(44×2＋5×2+1×2+43+7)=14/150≈9.3%。

【答案】D

(3)仅知道自然种群中某一纯合子的基因型频率，求基因频率；或仅知道某一基因的频率，求基因型频率。此类题型需用遗传平衡定律进行计算，用数学方程式可表示为：

(p+q)²=1，p²+2pq+q²=1，p+q=1。其中p、q分别代表一对等位基因的频率。运用此规律，可由已知基因型频率求基因频率；反之，已知基因频率可求基因型频率。

【典例40】已知苯丙酮尿症是位于常染色体上的隐性遗传病。据调查，该病的发病率为1/10000。请问，在人群中苯丙酮尿症致病基因的基因频率和携带此隐性基因的杂合基因型频率各是多少？

【解析】由题意可知基因型aa的频率为1/10000，计算得基因a的频率为1%，所以基因A的频率=1－1%=99%，基因型Aa的频率为2×99%×1%=19.8%。

【答案】1%、19.8%。

 

【难点拓展】

1.哈代—温伯格平衡定律，即遗传平衡定律：在一个有性生殖的自然种群中，各等位基因的频率和由等位基因组合的基因型频率在一代一代的遗传中是稳定不变的，或者说保持着基因平衡。要符合的条件：①种群数量足够大；②种群中个体间的交配是随机的；③没有突变发生；④没有新基因加入；⑤没有自然选择。

 

2.（1）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；（2）一个等位基因的频率=该等位基因纯合子的基因型频率+（1/2）×杂合子的基因型频率。

①某基因在常染色体上时，因成对常染色体上的基因也成对存在，则以某基因数为分子，以群体个数的2倍为分母即可求知该基因的基因频率。

②某基因在X染色体的非同源区段上时，因在Y染色体上无该基因及其等位基因，则求一个群体中该基因的频率时，可按下式求解：该基因数/(2×雌性个体数+1×雄性个体数)。

 

3.①某基因在常染色体上时，因成对常染色体上的基因也成对存在，则以某基因数为分子，以群体个数的2倍为分母即可求知该基因的基因频率。

②某基因在X染色体的非同源区段上时，因在Y染色体上无该基因及其等位基因，则求一个群体中该基因的频率时，可按下式求解：该基因数/(2×雌性个体数+1×雄性个体数)。

4.自交和自由交配后的基因型频率的计算较繁琐，且两者的计算方法有很大的区别。自交情况下，该个体既是父本，也是母本，其前面的“系数（所占比例）”不变，自交后代若有性状分离，仅考虑后代的分离比，也就是“双亲系数不相乘，仅算后代分离比”；而自由交配时最好采用“棋盘法”进行分析，“双亲系数要相乘，还需考虑正反交”。