等位基因頻率計算器
輸入 AA、Aa、aa 三種基因型的個體數,即時計算顯性與隱性等位基因頻率(p 與 q)及等位基因總數,附族群遺傳對照表。
輸入資料
計算結果
重點速覽:等位基因頻率(allele frequency)是指某個等位基因在族群基因庫中所佔的比例。由於每個二倍體個體帶有兩個等位基因,可透過統計各基因型的個體數來計算:顯性等位基因總數 = 2 × AA + Aa,隱性等位基因總數 = 2 × aa + Aa,等位基因總數 = 2 ×(AA + Aa + aa)。顯性頻率 p = 顯性等位基因數 ÷ 總數,隱性頻率 q = 1 − p。
計算公式
顯性等位基因數 = 2 × AA + Aa。
隱性等位基因數 = 2 × aa + Aa。
等位基因總數 = 2 ×(AA + Aa + aa)。
p = 顯性等位基因數 ÷ 總數;q = 隱性等位基因數 ÷ 總數;p + q = 1。
$$p = \dfrac{2N_{AA} + N_{Aa}}{2N}$$$$q = \dfrac{2N_{aa} + N_{Aa}}{2N}$$使用說明
- 分別輸入 AA、Aa、aa 三種基因型的個體數。
- 系統自動加總並乘以 2 得出等位基因總數。
- 右側即時顯示顯性頻率 p、隱性頻率 q 與各等位基因總數。
不同基因型計數下的等位基因頻率計算對照表
| AA | Aa | aa | 顯性等位基因數 | 隱性等位基因數 | p | q |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 30 | 60 | 10 | 120 | 80 | 0.6 | 0.4 |
| 25 | 50 | 25 | 100 | 100 | 0.5 | 0.5 |
| 49 | 42 | 9 | 140 | 60 | 0.7 | 0.3 |
| 81 | 18 | 1 | 180 | 20 | 0.9 | 0.1 |
以 100 個個體(共 200 個等位基因)為例;顯性與隱性等位基因數相加恆為等位基因總數。
理財情境案例
計算血型 M-N 系統的等位基因頻率
某地區抽樣 200 人:MM 型 80 人、MN 型 100 人、NN 型 20 人。
M 等位基因數 = 2 × 80 + 100 = 260,總等位基因數 = 2 × 200 = 400,故 p(M) = 260/400 = 0.65。
N 等位基因數 = 2 × 20 + 100 = 140,q(N) = 140/400 = 0.35。兩者相加為 1,可再代入哈迪-溫伯格公式檢驗族群是否平衡。
監測瀕危物種的基因多樣性
保育人員為某瀕危蛙類建立基因型資料:AA 12 隻、Aa 36 隻、aa 52 隻,共 100 隻。
顯性等位基因數 = 2 × 12 + 36 = 60,p = 60/200 = 0.30;隱性 q = 0.70。
顯性等位基因頻率偏低,提示該基因在族群中稀少,配合異型合子比例可評估基因多樣性與近親交配風險,作為保育育種計劃的依據。
常見問題
為什麼要把個體數乘以 2?
因為人類等生物是二倍體,每個個體在同一基因座上帶有兩個等位基因。所以 N 個個體共有 2N 個等位基因,計算頻率時分母必須是 2N。
異型合子(Aa)如何計入?
每個 Aa 個體同時帶一個顯性與一個隱性等位基因,因此在顯性等位基因總數與隱性等位基因總數中各計 1 次。這也是它在公式中不乘 2 的原因。
等位基因頻率與基因型頻率有何分別?
基因型頻率是三種基因型(AA、Aa、aa)各自佔的比例;等位基因頻率則是把它們拆解到單個等位基因(A 或 a)層面的比例。本計算器由基因型計數求出等位基因頻率。
算出的 p、q 可以直接用於哈迪-溫伯格計算嗎?
可以。求得 p 與 q 後,代入哈迪-溫伯格平衡計算器即可得出理論上的基因型頻率(p²、2pq、q²),再與實測分佈比較,判斷族群是否處於平衡。
這個方法適用於任何生物嗎?
適用於二倍體、單一基因座且只有兩個等位基因的情形。若涉及多等位基因、性連鎖或多倍體,需採用相應的擴充公式。
相關工具
參考資料
內容審核:香港計算器科學團隊。等位基因頻率公式參考香港中學文憑試(DSE)生物科課程及標準族群遺傳學教材。