Cómo calcular la frecuencia de genes usando métodos de programación

La frecuencia genética se refiere a la proporción de un determinado gen que aparece en una determinada población. Se puede decir que el cálculo de la frecuencia genética es un problema difícil en la "Teoría de la evolución biológica moderna" de los libros de texto de biología de la escuela secundaria, por lo que este tipo de ejercicios está especialmente clasificado y resumido.

1. Calcular la frecuencia genética por el número de genotipos

Método: Frecuencia genética de un determinado gen = número de dichos genes / (el número de alelos de dichos genes Número de genes)

Ejemplo 1: Se seleccionan aleatoriamente 100 individuos de una población y se mide que el número de individuos con genotipos AA, Aa y aa es 30, 60 y 10 respectivamente. ¿Cuál es la frecuencia de los genes A y a?

Análisis: Para el par de alelos A y a, se puede considerar que cada individuo contiene 2 genes. Entonces, estos 100 individuos tienen 200 genes, entre los cuales, hay 2×30 60 = 120 genes para A, y 2×10 60 = 80 genes para a. Por lo tanto, en esta población,

La frecuencia genética del gen A es: 120÷200=60

La frecuencia genética del gen a es: 80÷200=40

2. Calcular la frecuencia genética a través de la frecuencia genotípica

Método: Frecuencia genética de un determinado gen = Frecuencia homocigótica de un determinado gen 1/2 frecuencia heterocigótica

Ejemplo 2: Se selecciona aleatoriamente un cierto número de individuos de una población. Entre ellos, los individuos con genotipo AA representan el 18%, los individuos con genotipo Aa representan el 78% y los individuos con genotipo aa representan el 4%. Las frecuencias de los genes A y a son respectivamente:

A.18, 82 B.36, 64 C.57, 43 D.92, 8

La respuesta a esta pregunta es DO.

[Análisis 1]: La frecuencia genética del gen A es: 18 78×1/2=57

La frecuencia genética del gen a es: 4 78×1/ 2=43

[Análisis 2]: Primero convierta la pregunta al número de genotipos (es decir, el primer método de cálculo). Supongamos que la población es de 100 individuos, entonces el número de individuos con genotipos AA, Aa y aa son 18, 78 y 4 respectivamente. Para este par de alelos, se puede considerar que cada individuo contiene 2 genes. Entonces, estos 100 individuos tienen 200 genes, entre los cuales, el gen A tiene 2×18 78 = 114, y el gen a tiene 2×4 78 = 86. Por lo tanto, en esta población, la frecuencia genética del gen A es: 114÷200=57, y la frecuencia genética del gen a es: 86÷200=43

También se puede calcular primero. La frecuencia de cualquiera de los genes en un par de alelos se resta de 1 para obtener la frecuencia del otro gen.

Ejemplo 3: Según la encuesta, la proporción de personas con genotipo XBXB en un área determinada es 42,32, XBXb es 7,36, XbXb es 0,32, XBY es 46 y XbY es 4. Encuentre el XB y Genes Xb en esta área Las frecuencias son respectivamente

[Análisis] Tome 100 individuos Dado que el par de alelos B y b solo existen en el cromosoma X, no hay ningún alelo correspondiente en el cromosoma Y. Por lo tanto, el número total de genes es 150, y el número de XB y Las frecuencias genéticas de XB y Bajo ciertas condiciones, la proporción de individuos en una población puede permanecer constante de una generación a otra.

La ley del equilibrio genético fue alcanzada por Hardy y Weinberg en 1908 aplicando métodos matemáticos para explorar los cambios en la frecuencia genética en la población. Una población que se ajuste a la ley del equilibrio genético debe cumplir las siguientes condiciones: (1) en una población grande; (2) apareamiento aleatorio en lugar de apareamiento selectivo (3) sin selección natural (4) sin mutaciones; ) No hay migración masiva.

La frecuencia genética y la frecuencia genotípica de una población permanecen sin cambios de generación en generación.

De esta forma, se puede expresar como:

(p q)2=1, p2 2pq q2=1, p q=l. donde p representa la frecuencia de un alelo y q representa la frecuencia del otro alelo. Usando esta regla, si se conoce la frecuencia del genotipo, se puede encontrar la frecuencia del gen; por el contrario, si se conoce la frecuencia del gen, se puede encontrar la frecuencia del genotipo.

Ejemplo 4: Hay un paciente albino (aa) por cada 10.000 personas en una población ¿Cuál es la probabilidad de que haya una persona heterocigota con el gen a en esta población?

[Análisis. ]: Conocido Si la frecuencia del genotipo aa es 1/10000, entonces la frecuencia del gen a es q= 0,01 y la frecuencia del gen A es p=1-0,01=0,99, entonces la frecuencia del genotipo Aa es 2pq=2 ×0.99×0.01=0.0198

Ejemplo 5: Si en la población de moscas de la fruta, la frecuencia genética de XB es 80, la frecuencia genética de Xb es 20 y el número de moscas de la fruta machos y hembras es igual , las frecuencias genotípicas teóricas de XbXb y >

A. 1 2 B. 88C. 2 10 D. 2 8

[Análisis]: La frecuencia del genotipo de XbXb en hembras de mosca de la fruta se calcula según la ley del equilibrio genético y es el cuadrado de ×1/2=2.

Dado que los machos de las moscas de la fruta tienen solo un cromosoma sexual X, la frecuencia del gen X de las moscas de la fruta macho es la frecuencia del genotipo, que es 20. Sin embargo, la proporción entre machos y hembras es 1:1, por lo que la frecuencia de XbY es 20×1 /2=10.