基因频率的实质和作用

曹燕来

(浙江省湖州市德清县高级中学 313200)

1基因频率的实质

1.1 例题 在一个种群中随机抽取一定数量的个体，其中基因型AA的个体表现为绿色，占30%；基因型Aa的个体也表现为绿色，占60%；aa的个体表现为灰色，占10%。计算A、a的基因频率分别是多少？

1.2 基因频率 利用数据和基因频率的公式，学生很容易就能求出A=60%，a=40%(表1)，但并不清楚计算出的A和a基因频率代表什么。

表1 基因频率计算表

根据孟德尔定律可知，生物的性状由基因控制，基因在细胞内成对存在，生物体在形成配子时成对的基因分离，分别进入不同的配子中，每个配子细胞只含有成对基因中的一个。由该理论可推出，种群中AA=30%；Aa=60%；aa=10%，这3种基因型比值实际上是该种群内3种基因型的个体的比值，A和a的基因频率实际上是该种群内个体产生的A和a配子的频率，所以基因频率的实质是种群中配子的频率。

2基因频率的作用

2.1 计算随机交配的生物下一代的基因型频率 有性生殖的生物通过雌、雄配子受精产生受精卵，受精卵分裂、分化形成子代个体。所以，求出基因频率即配子频率后，可以进一步求出下一代某种基因型生物所占的比例(表2)。

表2 子代基因型频率计算表

当计算出亲代基因频率A=60%、a=40%后，学生难以理解为什么雌配子中A=60%、a=40%；雄配子中也是A=60%、a=40% 。对此，分析如下：绝大多数动物是XY型性别决定的生物，后代“生男生女”各占一半，每类基因型中都有雌雄个体。因此，上述种群中基因型为AA的个体中雌性有30%×1/2=15%；雄性有30%×1/2=15%，其余各种基因型的分析以此类推(表3)。

表3 配子中各种基因所占频率的分析表

通过这样的分析，学生就能接受表2中雌、雄配子的种类和比例问题。所以，当利用基因频率公式计算出种群中A=60%、a=40%时，其也代表了雌配子中A=60%、a=40% ，雄配子中A=60%、a=40%。

2.2 判断种群进化 当计算出基因频率即配子频率后，可以进一步算出下一代(设为F1)的基因型频率，并进一步算出F1的基因频率。由于有性生殖的生物靠配子结合繁衍下一代，所以种群中的基因频率从根本上影响着每一代的表现型比例。自然选择对表现型起选择作用，归根结底是对基因频率在进行选择，所以基因频率(配子频率)变化才会成为种群进化的重要指标。