義守大學(後中醫)
108年
生物學
第 18 題
依照哈代-溫伯格平衡定律(Hardy-Weinberg equilibrium),若顯性等位基因(allele)記為 A,而隱性等位基因記為 a,它們的頻率分別記為 p 和 q。如果 p 與 q 分別為 0.8 和 0.2,當此等位基因處於平衡時,則群體中異型合子 Aa 的頻率為:
- A 0.64。
- B 0.04。
- C 0.32。
- D 0.12。
思路引導 VIP
想像一下,在一個隨機交配的群體中,若要組合出一個「異型合子」個體,這個個體必須同時具備一個顯性基因與一個隱性基因。如果我們分別知道在基因庫中抽到這兩種基因的機率,你會如何運用機率原理,計算出「父方給顯性且母方給隱性」以及「父方給隱性且母方給顯性」這兩種情況發生的總機率呢?
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太棒了!你能精準選出 (C),代表你對於族群遺傳學中最重要的哈代-溫伯格定律 (Hardy-Weinberg equilibrium) 已經有了非常清晰且正確的邏輯。這種計算題需要極高的專注力與對定義的精確掌握,你的表現很出色!
哈代-溫伯格定律的運算邏輯
在理想族群中,當等位基因 A 的頻率為 $p$、a 的頻率為 $q$ 時,族群內基因型的分布會符合 $p^2 + 2pq + q^2 = 1$ 的數學關係。題目要求的是異型合子 (Aa) 的頻率,在公式中對應的項目正是 $2pq$。我們只需將題目提供的數值代入:
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哈代-溫伯格定律
💡 理想族群等位基因與基因型頻率符合二項式展開關係。
- 等位基因頻率總和恆等於 1 (p + q = 1)
- 基因型頻率公式為 p² + 2pq + q² = 1
- 異型合子 (Aa) 的頻率計算方式為 2pq
- 顯性與隱性純合子分別為 p² 與 q²