第6章 微专题突破6
一、选择题
1．已知苯丙酮尿症是位于常染色体上的隐性遗传病。据调查，该病的发病率为1/10 000。请问，在人群中苯丙酮尿症致病基因的基因频率和携带此隐性基因的杂合基因型频率分别是( )
A．1%和0.99% B．1%和1.98%
C．1%和3.96% D．1%和0.198%
【答案】 B
【解析】 假设该病的致病基因为a，由题意可知，aa的基因型频率为1/10 000，计算得a的基因频率为1%，所以A的基因频率＝1－1%＝99%，Aa的基因型频率为2×99%×1%＝1.98%。
2．若某种群中原本只存在基因型为Aa的个体，由于外界因素的改变，该种群被分割成甲、乙两个种群，如图表示分割后的两个种群中A基因的基因频率变化情况。下列叙述正确的是( )
A．T时刻甲、乙种群中杂合子的基因型频率相同
B．T时刻将甲、乙种群混合后，A基因的基因频率为0.5
C．甲、乙种群均未发生进化
D．环境通过对基因型的选择影响基因频率
【答案】 A
【解析】 杂合子的基因型频率＝2×A基因的基因频率×a基因的基因频率，所以T时刻甲、乙种群中杂合子的基因型频率相同，A正确；由于甲、乙两个种群不一定一样大，所以不能判断混合后的种群基因频率，B错误；两个种群基因频率均有改变，故均发生了进化，C错误；环境通过对表型的选择影响基因频率，D错误。
3．某植物种群中AA个体占4%，aa个体占64%。在种群数量足够大，没有迁入迁出，自然选择不起作用，没有突变的前提下，该种群随机交配产生的后代中AA基因型频率①、A基因频率②，以及该种群的个体自交产生的后代中AA基因型频率③、A基因频率④依次为( )
A．①12%、②20%、③4%、④32%
B．①4%、②20%、③12%、④20%
C．①4%、②32%、③12%、④20%
D．①12%、②20%、③4%、④20%
【答案】 B
【解析】 本题主要考查自交或随机交配时种群基因频率的变化。AA＝4%，aa＝64%，Aa＝1－4%－64%＝32%，由基因频率的计算公式可知：A的基因频率＝4%＋1/2×32%＝20%，a的基因频率＝64%＋1/2×32%＝80%；随机交配后后代的基因型频率为AA＝20%×20%＝4%，aa＝80%×80%＝64%，Aa＝2×20%×80%＝32%，故自由交配后代的基因型频率不变，基因频率也不变。若该种群进行自交，AA、aa个体自交后代的基因型分别是AA和aa，Aa个体自交，后代的基因型及比例：基因型为AA个体的比例为4%＋32%×1/4＝12%，Aa的比例为32%×1/2＝16%，aa的基因型比例为64%＋32%×1/4＝72%，因此自交后代A的基因频率为12%＋16%×1/2＝20%。该种群随机交配产生的后代中AA基因型频率为4%、A基因频率为20%，该种群的个体自交产生的后代中AA基因型频率为12%、A基因频率为20%，B正确。
4．大熊猫最初是食肉动物，经过进化，其99%的食物都来源于竹子。一个较大的大熊猫种群中雌雄数量相等，且雌雄之间可以自由交配，若该种群中B的基因频率为60%，b的基因频率为40%，则下列有关说法正确的是( )
A．大熊猫种群中全部B和b构成大熊猫种群的基因库
B．大熊猫由以肉为食进化为以竹子为食的实质是种群基因型频率的定向改变
C．若该对等位基因位于常染色体上，则显性个体中出现杂合雌熊猫的概率约为28.6%
D．若该对等位基因只位于X染色体上，则该种群中XbXb、XbY的基因型频率分别为16%、40%
【答案】 C
【解析】 该大熊猫种群中全部个体所含的全部基因构成其基因库，而不仅仅是该种群中全部B和b的总和，A错误；生物进化的实质是种群基因频率的改变，自然选择是定向的，所以大熊猫由以肉为食进化为以竹子为食的实质是种群基因频率的定向改变，B错误；若该对等位基因位于常染色体上，Bb的基因型频率为2×60%×40%＝48%，BB的基因型频率为60%×60%＝36%，则Bb∶BB＝4∶3，则显性个体中出现杂合雌熊猫的概率约为4/7×1/2×100%≈28.6%，C正确；若该对等位基因只位于X染色体上，在雌性个体中，XbXb的基因型频率为40%×40%＝16%，在雄性个体中，XbY的基因型频率为40%，而雌雄数量相等，所以该种群中XbXb、XbY的基因型频率分别为8%、20%，D错误。
5．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，现需对羊群进行人工选择，逐代淘汰白色个体。下列说法错误的是( )
A．淘汰前，该羊群中黑色个体数量多于白色个体数量
B．白色羊至少要淘汰2代，才能使b基因频率下降到25%
C．白色个体连续淘汰2代，羊群中Bb的比例为2/3
D．若每代均不淘汰，不论交配多少代，羊群中纯合子的比例均为1/2
【答案】 C
【解析】 淘汰前，该羊群中白毛和黑毛的基因频率各占一半，黑色个体数量(B_)所占比例为0.5×0.5＋2×0.5×0.5＝0.75，多于白色个体数量，A正确；淘汰一次后，BB∶Bb＝1∶2，再自由交配一次，BB∶Bb∶bb＝4∶4∶1，淘汰掉bb，BB∶Bb＝1∶1，b的基因频率是1/2×1/2＝1/4，B正确；淘汰一次后，BB∶Bb＝1∶2，再自由交配一次，BB∶Bb∶bb＝4∶4∶1，淘汰掉bb，BB∶Bb＝1∶1，羊群中Bb的比例为1/2，C错误；若每代均不淘汰，不论交配多少代，基因频率不变，羊群中纯合子的比例均为1/2，D正确。
6．已知某种群中，AA基因型频率为25%，aa基因型频率为39%，则该种群的个体自交一代后，基因型AA的频率为( )
A．50% B．34%
C．25% D．61%
【答案】 B
【解析】 常染色体上的基因，已知各基因型的比例，求该种群自交一代后，某基因型或某基因的频率时，不能用遗传平衡定律，要先计算出当代各种基因型的频率，再在自交后代中统计出各种基因型的频率。由于AA＝25%，aa＝39%，可知Aa＝1－25%－39%＝36%。AA个体自交后代的基因型为AA，在整个后代中的频率仍为25%，aa个体的自交后代为aa，在整个后代中的频率仍为39%，Aa的个体自交后代中AA基因型个体占1/4，因此占总后代的比例为36%×1/4＝9%。故该群体的个体自交一代，基因型为AA的频率为25%＋9%＝34%。
二、非选择题
7．如图是科学家利用果蝇所做的进化实验，两组实验仅喂养食物不同，其他环境条件一致。请回答下列问题：
(1)第一期分到甲箱和乙箱前的全部果蝇属于一个________。经过八代或更长时间之后，甲箱果蝇体色变浅，乙箱果蝇体色变深。后代果蝇体色存在差异，体现了生物的变异具有________性。
(2)不同培养箱中的果蝇存在________隔离。实验中喂食不同类型的食物模拟的是________。
(3)若由于交配的同体色偏好，造成两品系果蝇之间发生了生殖隔离，则甲、乙两品系之间的差异体现的是________多样性；若虽有交配的体色偏好，但不影响两者的交配行为或后代的可育性，则体现的是________多样性。
(4)科学家对甲、乙两箱中果蝇部分等位基因A—a、E—e的显性基因频率作了统计，在第十代时，甲箱中A、E基因频率分别为61%与65%；乙箱中A、E基因频率分别为95%与65%。则甲、乙两箱果蝇中的Ee杂合子出现的频率是________%；A—a等位基因纯合子出现的频率较高的是________箱。
【答案】 (1)种群 不定向 (2)地理 自然选择
(3)物种 遗传 (4)45.5 乙
【解析】 (4)甲、乙箱中，E的基因频率均为65%，则e的基因频率为35%，因此该等位基因杂合子出现的频率是2×65%×35%＝45.5%。甲箱中，A的基因频率为61%，则a的基因频率为39%，因此该等位基因杂合子出现的频率是2×61%×39%＝47.58%，纯合子出现的频率为1－47.58%＝52.42%；乙箱中，A的基因频率为95%，则a的基因频率为5%，因此该等位基因杂合子出现的频率是2×95%×5%＝9.5%，纯合子出现的频率为1－9.5%＝90.5%。所以A—a等位基因纯合子出现的频率较高的是乙箱。
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第6章 生物的进化
微专题突破六 基因频率和基因型频率的计算方法
?定义计算法
方法：准确运用男性基因型频率计算该地区X染色体上的基因频率。
红绿色盲为伴X染色体隐性遗传病，红绿色盲基因b位于X染色体上。对男性(XY)而言，每个男性体细胞中只有一条X染色体，含有致病基因就为患者，不含则为正常个体，无携带者。若某地区男性中红绿色盲患者占x，则此地区红绿色盲致病基因的基因频率也为x，此地区女性患红绿色盲的概率则为x2。
注意：因为只位于X染色体上的基因在雄性个体中成单存在，如红绿色盲基因，Y染色体上无其等位基因，所以雄性中相关基因总数与雌性体内等位基因总数有差别，在确定种群等位基因及其总数时应分别考虑。
1．果蝇长翅(V)和残翅(v)由一对常染色体上的等位基因控制。假定某果蝇种群有20 000只果蝇，其中残翅果蝇个体数量长期维持在4%，若再向该种群引入20 000只纯合长翅果蝇，在不考虑其他因素影响的前提下，下列关于纯合长翅果蝇引入后种群的叙述，错误的是( )
A．v基因的频率降低了50%
B．V基因的频率增加了50%
C．杂合果蝇比例降低了50%
D．残翅果蝇比例降低了50%
【答案】 B
【解析】 该果蝇种群中vv基因型的个体数量长期维持在4%，由此算出v的基因频率＝20%，V的基因频率＝80%，进而计算出引入纯合长翅果蝇前，vv基因型的个体有4%×20 000＝800(只)，Vv基因型的个体有2×20%×80%×20 000＝6 400(只)，VV基因型的个体有80%×80%×20 000＝12 800(只)。引入纯合长翅果蝇后，v基因的频率＝[(800×2＋6 400)/(40 000×2)]×100%＝10%，V基因的频率＝1－10%＝90%，A正确，B错误；因Vv、vv基因型个体的数量不变，而该种群个体的总数增加一倍，所以Vv、vv的基因型频率降低了50%，C、D正确。
2．对某人群中的血友病(假设相关基因为H、h)进行调查后发现，基因型为XHXH的个体所占比例为42.32%，基因型为XHXh的个体所占比例为7.36%，基因型为XhXh的个体所占比例为0.32%，基因型为XHY的个体所占比例为46%，基因型为XhY的个体所占比例为4%。则该人群中XH和Xh的频率分别为( )
A．6%、8% B．8%、92%
C．78%、92% D．92%、8%
【答案】 D
【解析】 血友病为伴X染色体隐性遗传病。首先求该人群中X染色体上等位基因的总数，即(42.32%＋7.36%＋0.32%)×2＋46%＋4%＝150%，Xh的基因频率为(7.36%＋0.32%×2＋4%)/150%×100%＝8%，XH的基因频率为(42.32%×2＋7.36%＋46%)/150%×100%＝92%。
?基因型计算法
1．已知基因型的个体数，求某基因的频率，则基因频率＝[(该基因纯合子个体数×2＋杂合子个体数)/(总个体数×2)]×100%。
3．蜗牛的有条纹(A)对无条纹(a)为显性。在一个地区的蜗牛种群内，有条纹(AA)个体占55%，无条纹(aa)个体占15%，若蜗牛个体间进行自由交配得到F1，则在不考虑基因突变等情况下，进行自由交配前种群中A基因的频率和F1中Aa基因型的概率分别是( )
A．30%,21% B．30%,42%
C．70%,21% D．70%,42%
【答案】 D
【解析】 亲本中AA个体占55%，aa个体占15%，所以Aa个体占30%，则A基因的频率为55%＋30%×1/2＝70%，a基因的频率为1－70%＝30%。蜗牛间进行自由交配，在不考虑基因突变等情况下，F1中Aa基因型的频率为2×70%×30%＝42%。
?平衡定律计算法
1．前提：在理想种群中
(1)种群足够大。
(2)所有雌、雄个体之间自由交配并产生后代。
(3)没有迁入和迁出。
(4)没有自然选择。
(5)没有突变。
2．计算公式：当等位基因只有两个(设为A、a)时，设p表示A的基因频率，q表示a的基因频率，则：
基因型AA的频率＝p2；
基因型Aa的频率＝2pq；
基因型aa的频率＝q2；
(p＋q)2＝p2＋2pq＋q2＝1。
3．自交与自由交配后代的基因频率、基因型频率的变化分析
(1)某种群的所有个体自交，若没有进行选择，则自交后代的基因频率不变，基因型频率会改变，并且杂合子的基因型频率降低，纯合子的基因型频率升高。
(2)某种群的所有个体随机交配，在无基因突变、各种基因型的个体生活力相同时，处于遗传平衡的种群自由交配遵循遗传平衡定律，上下代之间种群的基因频率及基因型频率不改变。
4．在一个随机交配的足够大的种群中，某一相对性状中显性性状的频率是36%(假设相关基因为A、a)，则( )
A．该种群繁殖一代后Aa的基因型频率是32%
B．A的基因频率大于a的基因频率
C．若该种群基因库中的基因频率发生变化，则一定会形成新物种
D．若该种群中A的基因频率变为40%，则表现A基因控制性状的个体在种群中占40%
【答案】 A
【解析】 根据题意可知，aa的基因型频率为64%，则a的基因频率为80%，A的基因频率为20%，A的基因频率小于a的基因频率。根据遗传平衡定律，该种群繁殖一代后Aa的基因型频率是2×20%×80%＝32%。种群的基因频率变化可说明生物发生了进化，但不一定会形成新物种。若A的基因频率变为40%，则a的基因频率为60%，表现A基因控制性状的个体(AA、Aa)在种群中所占的比例为40%2＋2×40%×60%＝64%。
