香港計算器

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

族群中基因型為 AA(兩個顯性等位基因)的個體數目。
族群中基因型為 Aa(一顯一隱)的個體數目,即帶因者。
族群中基因型為 aa(兩個隱性等位基因)的個體數目。

計算結果

0.6
0.4
100
120
80

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

  1. 分別輸入 AA、Aa、aa 三種基因型的個體數。
  2. 系統自動加總並乘以 2 得出等位基因總數。
  3. 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

不同基因型計數下的等位基因頻率計算對照表
AAAaaa顯性等位基因數隱性等位基因數pq
306010120800.60.4
2550251001000.50.5
49429140600.70.3
81181180200.90.1

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。