伴性遺傳中基因頻率的解析

朱永江

【內(nèi)容摘要】對(duì)于基因頻率相關(guān)命題的陸續(xù)出現(xiàn)，現(xiàn)從伴性遺傳的方面對(duì)基因頻率進(jìn)行解析，結(jié)合相關(guān)遺傳習(xí)題，予以擴(kuò)展和延伸。

【關(guān)鍵詞】伴性遺傳，基因頻率

基因頻率是近年來(lái)高考命題的一個(gè)熱點(diǎn)，2014年山東理綜，2015年安徽卷，2016年新課標(biāo)卷，相繼出現(xiàn)了有關(guān)基因頻率問(wèn)題的試題，并呈增加趨勢(shì)。因?yàn)樵诿}中有一定新穎性，可能是今后高考命題中的熱點(diǎn)。對(duì)此結(jié)合多年教學(xué)經(jīng)驗(yàn)對(duì)相關(guān)問(wèn)題予以推測(cè)。

伴X遺傳中的基因頻率問(wèn)題的題目比較常見(jiàn)，解題中需注意Y染色體中沒(méi)有對(duì)應(yīng)的等位基因。如例1：某學(xué)校學(xué)生中關(guān)于某種性狀的各種基因型比例為：

XAXA：42.32%

XAXa：7.36%

XaXa：0.32%

XAY：46%

XaY：4%

則該校學(xué)生中XA，Xa的基因頻率分別是多少？

解析：伴性遺傳的基因頻率計(jì)算只計(jì)算等位基因所在的染色體。即男性只需統(tǒng)計(jì)一個(gè)基因，女性統(tǒng)計(jì)兩個(gè)基因。所以該校Xa的基因頻率為：

（7.36%+0.32%×2+4%）÷（42.32%×2+7.36%×2+0.32%×2+ 46%+4%）=8%

則XA的基因頻率為92%。

在命題上此類(lèi)基因頻率計(jì)算的問(wèn)題可以設(shè)置多種情景，比如可以考慮群體中表現(xiàn)型頻率的問(wèn)題。如果雌雄比例相同兩者的關(guān)系為：群體表現(xiàn)型頻率=（雌性中表現(xiàn)型頻率+雄性中表現(xiàn)型頻率）/2。

如例2：某群體中男女人數(shù)相等，色盲疾病發(fā)病率為5.5%，現(xiàn)有一患病男性和正常女性婚配，生出一患病女孩概率為多少？

解析：此病為伴X隱性遺傳，發(fā)病率是群體總發(fā)病率，可以設(shè)患病頻率為m，女性發(fā)病率為m2，男性發(fā)病率為m，則m2+m=5.5%×2，m=0.1。女性攜帶者概率為（0.9×0.1×2）÷（0.9×0.1×2+0.9×0.9）=2/11，可計(jì)算出患病女孩概率為2/11×1/4=1/22。

此類(lèi)型題目若轉(zhuǎn)變?yōu)閆W型性別決定的類(lèi)型的習(xí)題，既能有效考察學(xué)生對(duì)遺傳方式的理解，又能考察對(duì)基因頻率概念的理解與計(jì)算能力。當(dāng)然只要處理好雌雄性基因型特殊性，這類(lèi)習(xí)題也就迎刃而解了。

例3：某群體中（ZW型生物），雌雄性個(gè)體相同，某疾病為伴Z隱性遺傳，總發(fā)病率為5.5%，若患病雌性和正常雄性交配，求生一患病個(gè)體的概率。

解析：由于ZW型生物中雌性為ZW，雄性為ZZ，可以設(shè)患病基因頻率為m，雄性患病概率為m2，雌性患病概率m，則m2+m=5.5%×2，m=0.1，正常雄性攜帶者概率為：

（0.9×0.1×2）÷（0.9×0.1×2+0.9×0.9）=2/11

則計(jì)算出患病個(gè)體概率為2/11×1/2=1/11。

由例3可以看出，雖然解題過(guò)程和例2基本相同，但在解題中需要注意ZW個(gè)體雌雄性的表示方法和XY個(gè)體的不同（正好相反），只要注意此點(diǎn)仍可以較快的解決此類(lèi)問(wèn)題。

從教育學(xué)的理解知識(shí)的一般規(guī)律可重新改變題目。這樣可以進(jìn)一步提高學(xué)生的解題層次能力。比如可以考慮X，Y同源區(qū)段的問(wèn)題。

例4某地區(qū)的人群中（男女人數(shù)相同），某疾病為X和Y染色體的同源區(qū)段上顯性基因控制的疾病，則人群中男性患病率和女性患病率是否相等？

解析：設(shè)此疾病由顯性基因A控制，女性患者基因型為XAXA，XAXa，男性患者基因型為XAYA，XAYa，XaYA，設(shè)A，a在X，Y染色體上基因頻率分別為p和q（p+q=1）

則在女性中XA，Xa分別為p和q，男性中XA，Xa分別為p/2和q/2，YA，Ya基因頻率分別為p/2和q/2。則后代女性患者中XAXA為p×p/2=p2/2，XAXa為p×q/2+q×p/2=pq；

同理男性患者中XAYA，XAYa，XaYA分別為p×p/2=p2/2，p×q/2=pq/2，q×p/2=pq/2?？梢?jiàn)男女性發(fā)病率都為p2/2+pq，所以兩者發(fā)病率相同。

以上幾種有關(guān)基因頻率的習(xí)題均以基因頻率為立意，解答出有關(guān)基因頻率的問(wèn)題，基因頻率的概念雖然只是遺傳學(xué)的一個(gè)小知識(shí)點(diǎn)，但其中的內(nèi)容還是可以設(shè)計(jì)出很多好的題目。

（作者單位：安徽省明光市第三中學(xué)）endprint