专题22 利用基因频率进行遗传概率计算（含答案）

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专题22 利用基因频率进行遗传概率计算
【典例训练】
典例1：匍匐鸡是一种矮型鸡，匍匐性状基因（A）对野生性状基因（a）为显性，这对基因位于常染色体上，且A基因纯合时会导致胚胎死亡。某鸡群中野生型个体占20％，匍匐型个体占80％，随机交配得到F1，F1雌、雄个体随机交配得到F2。下列有关叙述正确的是（　　）
A.F1中匍匐型个体的比例为12/25
B.与F1相比，F2中A基因频率较高
C.F2中野生型个体的比例为25/49
D.F2中A基因频率为2/9
典例2：调查某校学生中关于某种性状的各种基因型及比例为：
基因型 XBXB XBXb XbXb XBY XbY
比例（%） 42.32 7.36 0.32 46 4
则该校学生中XB和Xb的基因频率分别是（　　）
A.6%、8% B.92%、8% C.78%、92% D.8%、92%
【方法点拨】
利用遗传平衡定律计算基因型频率
（1）当等位基因只有两个时(A、a)，设P表示A的基因频率，q表示a的基因频率，则：
AA的频率：PAA=P2，基因型aa的频率为q2，基因型Aa的频率为2Pq.
（2）逆推计算：已知隐性纯合子的概率，求种群的基因频率和基因型频率
若Paa=X%,则Pa=，PA=1-，PAA=(1-)2
【题型训练】
1. 兔的脂肪白色（F）对淡黄色（f）为显性，由常染色体上一对等位基因控制。某兔群由500只纯合白色脂肪兔和1500只淡黄色脂肪兔组成，F、f的基因频率分别是（　　）
A.15%、85% B.25%、75% C.35%、65% D.45%、55%
2.某常染色体隐性遗传病在人群中的发病率为1%，色盲在男性中的发病率为7%．现有一对表现正常的夫妇，妻子为该常染色体遗传病致病基因和色盲致病基因携带者．那么他们所 生小孩同时患上述两种遗传病的概率是（　　）
A. 1/88 B. 1/22 C. 7/2200 D. 3/800
3.在调查某小麦种群时发现T（抗锈病）对t（易染病）为显性，在自然情况下该小麦种群可以自由传粉，据统计TT为20%，Tt为60%，tt为20%，该小麦种群突然大面积感染锈病，致使易染病小麦在开花之前全部死亡。计算该小麦种群在感染锈病之前与感染锈病且开花之后基因T的频率分别是（　　）
A.50%和50%　　　　 B.50%和62.5% C.62.5%和50% D.50%和100%
4.假设羊的毛色遗传由一对基因控制，黑色（B）对白色（b）为显性。一个随机交配多代的羊群中，白毛和黑毛的基因频率各占一半，现对羊群进行人工选择，逐代淘汰白色个体。下列说法正确的是（　　）
A.淘汰前，该羊群中黑色个体数量与白色个体数量相等
B.淘汰前，随着交配代数增加，羊群中纯合子的比例增加
C.白色羊至少要淘汰2代，才能使b基因频率下降到25%
D.随着淘汰代数的增加，羊群中B和Bb的频率均逐渐增加
【答案】
典例1：【答案】D
【解析】根据题意，A基因纯合时会导致胚胎死亡，因此匍匐型个体Aa占80％，野生型个体aa占20％，则A基因频率=80％×1/2=40%，a=60%，子一代中AA=40%×40%=16%，Aa=2×40%×60%=48%，aa=60%×60%=36%，由于A基因纯合时会导致胚胎死亡，所以子一代中Aa占（48%）÷（48%+36%）=4/7，A错误；由于A基因纯合时会导致胚胎死亡，因此每一代都会使A的基因频率减小，故与F1相比，F2中A基因频率较低，B错误；子一代Aa占4/7，aa占3/7，产生的配子为A=4/7×1/2=2/7，a=5/7，子二代中aa=5/7×5/7=25/49，由于AA=2/7×2/7=4/49致死，因此子二代aa占25/49÷（1﹣4/49）=5/9，C错误；子二代aa占5/9，Aa占4/9，因此A的基因频率为4/9×1/2=2/9，D正确。
典例2：【答案】B
【解析】伴性遗传的基因频率计算，只计数等位基因所存在的染色体，即男性只统计一个基因，女性中统计两个基因，所以该校学生中Xb的基因频率为×100%=8%，则XB的基因频率为92%。
【题型训练】
1.【答案】B
【解析】分析题意可知，某兔群由500只纯合白色脂肪兔和1500只淡黄色脂肪兔组成，说明没有杂合子的白色脂肪兔，即纯合白色脂肪兔FF＝25%，ff＝75%。根据公式，F基因频率＝纯合子基因型比率+1/2杂合子基因型比率＝25%，则f基因频率＝75%。
2.【答案】A
【解析】假设控制常染色体遗传病的一对等位基因为A、a，控制色盲的一对等位基因基因为B、b．由题意分析可知，aa=1%，则a=1/10，A=9/10，AA=81/100，Aa=18/100，Aa在正常个体中的比例为18/99=2/11,；因为题干中已经说明了一对表现正常的夫妇，妻子为该常染色体遗传病致病基因和色盲致病基因携带者，所以妻子的基因型是AaXBXb，丈夫的基因型为Aa（2/11）XBY，那么他们所生小孩患常染色体遗传病的概率为2/11×1/4=1/22，患色盲的概率1/4，所以同时患上述两种遗传病的概率是1/22×1/4=1/88
3.【答案】B
【解析】小麦种群中TT为20%，Tt为60%，tt为20%，所以T的基因频率为20%+（1/2）×60%=50%；感染锈病后易染病小麦在开花之前全部死亡，所以感染锈病且开花之后TT、Tt的基因型频率分别为1/4、3/4，T的基因频率是1/4+（1/2）×（3/4）=62.5%。
4.【答案】C
【解析】B的基因频率=b的基因频率=1/2，由于羊群是随机交配多代，符合遗传平衡定律的条件，则bb的基因型频率=（1/2）×（1/2）=1/4，则B_的基因型频率=1-（1/4）=3/4，即淘汰前，该羊群中黑色个体数量占75%，白色个体数量占25%，二者数量不相等，A错误。
淘汰前，根据遗传平衡定律可知杂合子（Bb）所占比例=2×（1/2）×（1/2）=1/2，纯合子占1-（1/2）=1/2=50%，如果不进行淘汰，不管交配多少代，羊群中纯合子的比例始终为50%，B错误。
没有淘汰前，B的基因频率=1/2，b的基因频率=1/2，BB的基因型频率为（1/2）×（1/2）=1/4，Bb的基因型频率=2×（1/2）×（1/2）=1/2，bb的基因型频率为（1/2）×（1/2）=1/4。淘汰白色个体，可知BB的基因型频率=1/3，Bb的基因型频率为2/3，则B的基因频率为2/3，b的基因频率为1/3。黑色个体随机交配，下一代BB的基因型频率为（2/3）×（2/3）=4/9，Bb的基因型频率为2×（2/3）×（1/3）=4/9，bb的基因型频率=（1/3）×（1/3）=1/9，淘汰白色个体可求出Bb的基因型频率为1/2，B的基因频率=3/4，b的基因频率=1/4。黑色个体随机交配可知，下一代BB的基因型频率为（3/4）×（3/4）=9/16，Bb的基因型频率2×（3/4）×（1/4）=6/16，bb的基因型频率为1/16，淘汰白色个体，可知Bb的基因型频率=2/5，进一步可求出B的基因频率=4/5，由上述分析可知，随着淘汰代数的增加，B基因频率的变化为1/2→2/3→3/4→4/5，即B的基因频率逐渐增加，Bb的基因型频率的变化为1/2→2/3→1/2→2/5，即Bb的基因型频率不是逐代增加的，且白色羊至少要淘汰2代，才能使b基因频率下降到25%，C正确、D错误。
[技巧点拨]遗传平衡定律是指：对于一个大且随机交配的种群，基因频率和基因型频率在没有迁移、突变和选择的条件下会保持不变。当等位基因只有一对（Aa）时，设A的基因频率为p，a的基因频率为q，则A+a=p+q=1，AA+Aa+aa=p2+2pq+q2=1
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