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微专题十一 种群基因频率计算及应用
必修2 遗传与进化
专|题|整|合
1.基因频率的计算
2.利用遗传平衡定律计算基因型频率
3.利用遗传平衡定律计算人类遗传病的患病概率的解题模板
4.当基因位于X染色体上时其基因频率和基因型频率相关的规律总结
以红绿色盲为例,相关基因用B、b表示:
①男性中相关基因频率和基因型频率的关系
应用:当基因位于X染色体上时,在雄性个体中,某一基因的频率等于该基因型的频率,求出了相关的基因型频率,就等于求出了基因频率。
②人群中色盲基因的频率=男性中色盲基因的频率=女性中色盲基因的频率
③色盲在男女性中发病率的关系
色盲在女性中的发病率=(色盲在男性中的发病率)2
5.自交与自由交配中基因(型)频率变化不同
①自交:杂合子连续自交时,基因型频率发生变化,表现为纯合子比例逐渐增大,杂合子比例逐渐下降,但基因频率不变。
②自由交配
在无突变、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都保持不变。
对|点|落|实
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1 500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%
答案:B
解析:由题意可知,该兔种群由500只纯合白色脂肪兔(FF)和1 500只淡黄色脂肪兔(ff)组成,故F的基因频率=F/(F+f)=(500× 2)/(2 000×2)=25%,f的基因频率=1-25%=75%,B正确。
2.(2023·湖北卷)某二倍体动物种群有100个个体,其常染色体上某基因有A1、A2、A3三个等位基因。对这些个体的基因A1、A2、A3进行PCR扩增,凝胶电泳及统计结果如图所示。该种群中A3的基因频率是( )
A.52% B.27%
C.26% D.2%
答案:B
解析:分析电泳图,含A3基因的个体有2个A3A3,15个A1A3,35个A2A3,所以A3的基因频率是:(2×2+15+35)÷(100×2)×100%=27%,B正确。故选B。
3.(2024·河北衡水金卷)某生物兴趣小组抽样调查的500人中,各种基因型和人数情况如表所示,则这500人中,Xb的基因频率为( )
基因型 XBXB XBXb XbXb XBY XbY
人数 278 14 8 170 30
A.5.2% B.6%
C.7.5% D.20%
答案:C
4.(2022·海南卷)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
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。
5.(2022·重庆卷)人的扣手行为属于常染色体遗传,右型扣手(A)对左型扣手(a)为显性。某地区人群中AA、Aa、aa基因型频率分别为0.16、0.20、0.64。下列叙述正确的是( )
A.该群体中两个左型扣手的人婚配,后代左型扣手的概率为3/50
B.该群体中两个右型扣手的人婚配,后代左型扣手的概率为25/324
C.该群体下一代AA基因型频率为0.16,aa基因型频率为0.64
D.该群体下一代A基因频率为0.4,a基因频率为0.6
答案:B
解析:该群体中两个左型扣手的人(基因型均为aa)婚配,后代左型扣手的概率为1,A错误;根据AA、Aa、aa基因型频率分别为0.16、0.20、0.64,分别是4/25、1/5、16/25可知,人群中A的基因频率=0.16+0.20×1/2=13/50,则a的基因频率=1-13/50=37/50,该群体中两个右型扣手的人婚配,人群中右型扣手杂合子所占概率为1/5÷(4/25+1/5)=5/9,二者后代左型扣手(基因型为aa)的概率为5/9×5/9×1/4=25/324,B正确;由B选项分析可知,人群中A的基因频率=13/50,a的基因频率37/50,根据遗传平衡定律,下一代AA基因型频率为(13/50)2=169/2 500=0.0676,aa基因型频率为(37/50)2=0.5476,C错误;根据遗传平衡定律,每一代的基因频率都不变,下一代A基因频率为(0.16+0.20×1/2)=0.26,a的基因频率为1-0.26=0.74,D错误。
6.(2024·河南名校联盟)某动物种群中AA、Aa和aa的基因型频率分别为0.3、0.4和0.3,且种群数量足够大、不发生基因突变、自然选择不起作用、没有迁入迁出,则下列分析错误的是( )
A.如果种群中个体间随机交配,该种群的子一代中aa的基因型频率为0.25
B.如果该种群的子一代再随机交配,其后代中aa的基因型频率会发生改变
C.如果该种群个体只在相同基因型之间进行交配,其子一代中AA的基因型频率为0.4
D.如果子一代也同样只发生相同基因型之间的交配,AA的基因型频率会发生改变
答案:B
解析:由题干可知,该动物种群中A的基因频率为0.3+1/2×0.4=0.5,a的基因频率为1-0.5=0.5。如果种群中个体间随机交配,该种群的子一代中aa的基因型频率为0.5×0.5,即0.25,A正确;由题意知,该种群数量足够大、不发生基因突变、自然选择不起作用、没有迁入迁出,可以认为遵循遗传平衡定律,根据遗传平衡定律可知,该种群的子一代再随机交配,其后代中aa的基因型频率不会发生改变,B错误;如果该种群只在相同基因型之间进行交配,即发生自交,其子一代中AA的基因型频率为0.3+0.4×1/4=0.4,C正确;如果子一代也同样只发生相同基因型之间的交配,AA的基因型频率会发生改变,D正确。