普通遗传学第十五章 群体的遗传平衡 自出试题及答案详解第一套

表 亚洲不同人群中CCR5 等位基因的频率估计值(标准差)

表 亚洲不同人群中CCR5 基因的基因型频率和等位基因频率的95%置信区间

⑶. 比较亚洲不同人群间、亚洲人群与欧洲人群间的CCR5 等位基因频率有

否差异。根据上述置信区间的结果,可以比较不同群体的等位基因频率差异性。 由于菲律宾、蒙古和泰国人群的CCR5+基因频率的上下限均位于巴基斯坦人群的 CCR5+基因频率置信区间(1.0102-0.9310)之间;而菲律宾与蒙古人群的CCR5+ 基因频率的上下限一样,且均在泰国人群的CCR5+基因型频率的置信区间

(1.0047-0.9855)之间,故可以推断CCR5+基因频率在这4 个国家间无显著差 异。同理可以发现菲律宾和蒙古人群中CCR5-Δ32 基因频率的上下限均为0,而 泰国人群中CCR5-Δ32 基因频率的置信区间为0.0145-0.0047,均介于巴基斯 坦人群CCR5-Δ32 基因频率的置信区间(0.0690- -0.0102)内,因此这几个国 家在CCR5-Δ32 基因频率上的差异不显著。

亚洲和欧洲8 个国家人群的置信区间表明,巴基斯坦人群的CCR5+基因频率 的下限(0.9310)大于冰岛(0.9030)、英国(0.9144)的上限,所以CCR5+基 因频率在亚洲巴基斯坦和欧洲冰岛、英国人群间存在着显著差异;希腊人群的 CCR5+基因频率的置信区间(1.0025-0.9499)位于巴基斯坦的上下限之间、意 大利的上限为0.9772 处于巴基斯坦的置信区间(1.0102-0.9310)之间,两者 之间均不存在显著差异。菲律宾和蒙古人群的CCR5+基因频率的上下限均为

1.0000,显著大于冰岛(0.9030)、英国(0.9144)、意大利(0.9722)的上限, 但与希腊人群(1.0025-0.9499)无显著差异。泰国人群的CCR5+基因频率的下 限(0.9855)大于冰岛(0.9030)、英国(0.9144)或意大利(0.9772)的上限, 故存在显著差异;但泰国(1.0047-0.9855)与希腊(1.0025-0.9499)人群间

差异不显著。在CCR5-Δ32 基因频率差异上,巴基斯坦人群的上限(0.0690)小

于冰岛(0.0970)和英国(0.0856)下限,故存在显著差异;希腊的置信区间(0.0501 -0.0000)位于巴基斯坦的置信区间(0.0690- -0.0102)之间,两个国家无显 著差异;意大利的置信区间(0.0871-0.0228)与巴基斯坦的置信区间(0.0690 - -0.0102)存在交叉,两者不存在显著差异。菲律宾和蒙古人群的CCR5-Δ32 基因频率的上下限均为0.0000,小于冰岛(0.0970)、英国(0.0856)、意大 利(0.0228)的下限,故与这些国家之间存在显著差异;但与希腊(0.0501- 0.0000)差异不明显。泰国人群CCR5-Δ32 基因频率的上限(0.0145)小于冰岛 (0.0970)、英国(0.0856)和意大利(0.0228)的下限,因此与这些欧洲人群 有着显著差异;但是泰国的上限(0.0145)位于希腊的置信区间(0.0501-0.0000) 内,所以这两个国家的人群间无显著差异。

10.某城市医院的94 075个新生儿中,有10个是软骨发育不全的侏儒(软骨发育不全 是一种完全表现的常染色体显性突变),其中只有2个侏儒的父亲或母亲是侏儒。试问在配子中软骨发育不全的突变频率是多少?

答:因为软骨发育不全是一种充分表现的常染色体显性突变,所以在10个软骨发育

不全的侏儒中有8个为基因突变所形成,且每个新生儿被认定为软骨发育不全时,就表示形成该儿童的两个配子中有一个配子发生了显性突变,所以,在配子中该基因的突变率为(10-2)/[2×(94075-2)]=4.2×10-5。

11.某小麦群体中,感病性植株(rr)有9%,抗病性植株(RR或Rr)为91%。抗病性 植株可正常生长、开花和结实。而感病性植株的幼苗致死。经三代随机交配后,该小麦群体中染病性植株的百分比是多少?

答:此题为选择对隐性纯合体不利的群体分析。

1在原始群体中,基因频率分别为:r为0.3,R为0.7。所以,在群体中各基因型的概率 分别为:RR=0.72=0.49;Rr=2×0.7×0.3=0.42;rr=0.32=0.09。由于选择对隐性纯合体完全淘汰,所以此时S(选择系数)为1,亲本淘汰后,基因R、r的概率分别为: 2 r= ×2×0.3×0.7/(1-1×0.32)=0.2308, R=0.7692 1随机交配一代后,基因R、r的概率分别为: 2 r= ×2×0.2308×0.7692/(1-1×0.23082)=0.1840, R=0.8160 1随机交配二代后,基因R、r的概率分别为: 2 r= ×2×0.1840×0.8160/(1-1×0.18402)=0.1554,R=0.8446

所以,随机交配三代后,基因型rr(感病性植株)的频率可达0.15542=0.0215,即2.15%。

12. 观察在某一由700个个体组成的人群中,血型的分布如下:O型338个,A型326个,B型20个,AB型16个。

(a) 计算血型等位基因的频率

(b) 基于以上所计算的等位基因的频率,所观察的表型分布是否与预期一致? 答::(a)用p表示等位基因IA的频率,q表示等位基因IB的频率,r表示等位基因Ii的频率。那么(p+q+r)2 = p2(IAIA)+ +2pq(IAIB)+ q2(IBIB)+2qr(IBIi)+2pr(IAIi)+r2(IiIi) =1。由于r2=338/700 = 0.483,所以r=0.69,即Ii的频率为0.69。

由于p2(IAIA)+ +2pq(IAIB)+ q2(IBIB)=326/700+338/700 = 0.949, 即(p+r)2 = 0.949,开方得p+r = 0.974,所以p = 0.284,即等位基因IA的频率。又因为p+q+r=1,所以q = 0.026,

即等位基因IB的频率

(b)为了确定基因型频率是否与预期频率一致,我们先将等位基因频率插入到基因型频率等式中,则有: A型=p2+2pr = 0.2842 + 2 0.284 0.69 = 0.47 B型=q2+2qr = 0.0262+2 0.026 0.69 = 0.04 AB型=2pr = 2 0.284 0.69 = 0.01 O型=r2 = 0.692 = 0.48

以上是我们预期的基因型频率。实际观察的基因型频率为A型=326/700 = 0.47,B型=20/700 = 0.03,AB型=16/700 = 0.02,O型=338/700 = 0.48

从以上数据可以看出,观察频率与预期频率非常接近,该群体是处于哈迪-温伯格遗传平衡状态。

13. 人类的秃头(baldness)是一种从性显性遗传(sex-influenced dominance),秃头基因b位于常染色体上。在男性中它是显性的,即只要有一个秃头基因b就有秃头的性状;而在女性中则是隐性的,即需要在纯合状态 (b/b) 下才有秃头性状。秃头等位基因在人群中的频率是0.3,假设随机婚配,那么在一个由500个男人和500个女人组成的群体中,预期男人和女人各有多少秃头患者?

答:因为q=f(b)=0.3,所以p=f(b+)=1-0.3=0.7。又因为婚配是随机的,所以预期的基因型频率如下:p2(b+b+)+ +2pq(b+b)+ q2(bb) =1

p2 =0.72=0.49; 2pq =2 0.7 0.3=0.42; q2 =0.32=0.09

基于以上基因型频率,我们预期在该群体的男性中将有(0.42+0.09) 500=255人秃头;女性中则只有0.09 500=45人秃头。

14、已知牛的有角与无角为一对相对性状,由常染色体上的等位基因A与a控制。在自由放养多年的一群牛中(无角的基因频率与有角的基因频率相等),随机选出1头无角公牛和6头有角母牛,分别交配,每头母牛只产了1头小牛。在6头小牛中,3头有角,3头无角。根据上述结果能否确定这对相对性状中的显性性状?请简要说明推断过程。

解析:根据实验目的可以作出两个假设:假设无角为显性和假设有角为显性,然后根据题目中所给的条件(随机选1头无角公牛和6头有角母牛)和基因分离定律,对实验作出推理和论证。

或者是两种假设都能得到所给的结果,则无法确定显隐性。

答案:⑴不能确定。①假设无角为显性,则公牛的基因型为Aa,6头母牛的基因型都为aa,每个交配组合的后代或为有角或为无角,概率各占1/2。6个组合后代合计出现3头无角小牛,3头有角小牛。②假设有角为显性,则公牛的基因型为aa,6头母牛可能有两种基因型,即AA和Aa。AA的后代均为有角;Aa的后代或为无角或为有角,概率各占1/2。由于配子的随机结合及后代数量少,实验分离比例可能偏离1/2。所以,只要母牛中具有Aa基因型的个体数量大于或等于3头,那么6个组合后代合计也会出现3头无角小牛和3头有角小牛。综上分析,不能确定有角为显性,还是无角是显性。

15、果蝇灰身(B)对黑身(b)为显性。现将纯种灰身果蝇与黑身果蝇杂交,产生的F1代再自交产生F2代,将F2代中所有的黑身果蝇除去,让灰身果蝇自由交配,产生F3代。问F3代中灰身与黑身果蝇的比例是

A.3∶1 B.5∶1 C.8∶1 D.9∶1

解析:F2种群中三种基因型及比例为1/4BB、1/2Bb、1/4bb,当除去全部黑身bb后,

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