伴性遗传中基因频率的解析

朱永江

【内容摘要】对于基因频率相关命题的陆续出现，现从伴性遗传的方面对基因频率进行解析，结合相关遗传习题，予以扩展和延伸。

【关键词】伴性遗传，基因频率

基因频率是近年来高考命题的一个热点，2014年山东理综，2015年安徽卷，2016年新课标卷，相继出现了有关基因频率问题的试题，并呈增加趋势。因为在命题中有一定新颖性，可能是今后高考命题中的热点。对此结合多年教学经验对相关问题予以推测。

伴X遗传中的基因频率问题的题目比较常见，解题中需注意Y染色体中没有对应的等位基因。如例1：某学校学生中关于某种性状的各种基因型比例为：

XAXA：42.32%

XAXa：7.36%

XaXa：0.32%

XAY：46%

XaY：4%

则该校学生中XA，Xa的基因频率分别是多少？

解析：伴性遗传的基因频率计算只计算等位基因所在的染色体。即男性只需统计一个基因，女性统计两个基因。所以该校Xa的基因频率为：

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

则XA的基因频率为92%。

在命题上此类基因频率计算的问题可以设置多种情景，比如可以考虑群体中表现型频率的问题。如果雌雄比例相同两者的关系为：群体表现型频率=（雌性中表现型频率+雄性中表现型频率）/2。

如例2：某群体中男女人数相等，色盲疾病发病率为5.5%，现有一患病男性和正常女性婚配，生出一患病女孩概率为多少？

解析：此病为伴X隐性遗传，发病率是群体总发病率，可以设患病频率为m，女性发病率为m2，男性发病率为m，则m2+m=5.5%×2，m=0.1。女性携带者概率为（0.9×0.1×2）÷（0.9×0.1×2+0.9×0.9）=2/11，可计算出患病女孩概率为2/11×1/4=1/22。

此类型题目若转变为ZW型性别决定的类型的习题，既能有效考察学生对遗传方式的理解，又能考察对基因频率概念的理解与计算能力。当然只要处理好雌雄性基因型特殊性，这类习题也就迎刃而解了。

例3：某群体中（ZW型生物），雌雄性个体相同，某疾病为伴Z隐性遗传，总发病率为5.5%，若患病雌性和正常雄性交配，求生一患病个体的概率。

解析：由于ZW型生物中雌性为ZW，雄性为ZZ，可以设患病基因频率为m，雄性患病概率为m2，雌性患病概率m，则m2+m=5.5%×2，m=0.1，正常雄性携带者概率为：

（0.9×0.1×2）÷（0.9×0.1×2+0.9×0.9）=2/11

则计算出患病个体概率为2/11×1/2=1/11。

由例3可以看出，虽然解题过程和例2基本相同，但在解题中需要注意ZW个体雌雄性的表示方法和XY个体的不同（正好相反），只要注意此点仍可以较快的解决此类问题。

从教育学的理解知识的一般规律可重新改变题目。这样可以进一步提高学生的解题层次能力。比如可以考虑X，Y同源区段的问题。

例4某地区的人群中（男女人数相同），某疾病为X和Y染色体的同源区段上显性基因控制的疾病，则人群中男性患病率和女性患病率是否相等？

解析：設此疾病由显性基因A控制，女性患者基因型为XAXA，XAXa，男性患者基因型为XAYA，XAYa，XaYA，设A，a在X，Y染色体上基因频率分别为p和q（p+q=1）

则在女性中XA，Xa分别为p和q，男性中XA，Xa分别为p/2和q/2，YA，Ya基因频率分别为p/2和q/2。则后代女性患者中XAXA为p×p/2=p2/2，XAXa为p×q/2+q×p/2=pq；

同理男性患者中XAYA，XAYa，XaYA分别为p×p/2=p2/2，p×q/2=pq/2，q×p/2=pq/2。可见男女性发病率都为p2/2+pq，所以两者发病率相同。

以上几种有关基因频率的习题均以基因频率为立意，解答出有关基因频率的问题，基因频率的概念虽然只是遗传学的一个小知识点，但其中的内容还是可以设计出很多好的题目。

（作者单位：安徽省明光市第三中学）endprint