高考一輪復(fù)習(xí)基因頻率與計(jì)算

11三月2024高考一輪復(fù)習(xí)基因頻率與計(jì)算(1)自交是指基因型相同的個(gè)體交配，雌雄同株植物是指自花傳粉。結(jié)果是雜合基因型頻率降低，純合基因型頻率增大，在無選擇條件下，基因頻率不變。自交與自由交配(隨機(jī)交配)：(2)自由交配是指種群內(nèi)不同基因型的個(gè)體間相互交配。在無選擇的條件下，基因頻率、基因型頻率均保持不變，相關(guān)計(jì)算可按哈——溫定律進(jìn)行。(3)只要種群的基因頻率不變，即使基因型頻率改變，種群也未發(fā)生進(jìn)化。典例果蠅灰身(B)對(duì)黑身(b)為顯性，現(xiàn)將純種灰身果蠅與黑身果蠅雜交，產(chǎn)生的F1代再自交產(chǎn)生F2代，將F2代中所有黑身果蠅除去，讓灰身果蠅進(jìn)行自交(即基因型相同的個(gè)體雜交)，產(chǎn)生F3代。問F3代中灰身與黑身果蠅的比例是_____5:1典例果蠅灰身(B)對(duì)黑身(b)為顯性，現(xiàn)將純種灰身果蠅與黑身果蠅雜交，產(chǎn)生的F1代再自交產(chǎn)生F2代，將F2代中所有黑身果蠅除去，讓灰身果蠅自由交配，產(chǎn)生F3代。問F3代中灰身與黑身果蠅的比例是_____8:1一、基因庫：

一個(gè)種群中全部個(gè)體所含有的全部基因，叫做這個(gè)種群的基因庫。二、基因頻率：基因頻率可用抽樣調(diào)查的方法來獲得，并且，A%+a%=1。在一個(gè)種群基因庫中，某個(gè)基因占全部等位基因數(shù)的比率。基因頻率=某基因的數(shù)目該基因的等位基因的總數(shù)=純合子頻率+1/2雜合子頻率×100%生物的進(jìn)化實(shí)質(zhì)上就是種群基因頻率發(fā)生了改變。三、基因型頻率指群體中某一個(gè)個(gè)體的任何一個(gè)基因型所占的百分率。應(yīng)理解為：一個(gè)種群中，具有等位基因的不同基因型分別占該種群全部基因型比率。

基因型頻率=特定基因型的個(gè)體數(shù)總個(gè)體數(shù)×100%AA%+Aa%+aa%=1通過基因型頻率計(jì)算基因頻率(1)在種群中一對(duì)等位基因的頻率之和等于1，基因型頻率之和也等于1。(2)常染色體上一個(gè)等位基因的頻率＝該等位基因純合子的頻率＋1/2×雜合子的頻率。A基因的基因頻率為:A%=×100%2×AA＋Aa2(AA＋Aa＋aa)a基因的基因頻率為：a%=2×aa＋Aa2(AA＋Aa＋aa)×100%A%=AA%+1/2Aa%a%=aa%+1/2Aa%伴X染色體遺傳基因頻率的計(jì)算1．計(jì)算方法（定義式）2．在伴X染色體遺傳病中，男性中患者的表現(xiàn)型概率＝相關(guān)基因型頻率＝相關(guān)基因頻率。3．XB或Xb在人群中、男性中、女性中的基因頻率相等4．若XBXb在女性中的頻率為m，女性在人群中的比率為n，則XBXb在人群中的頻率＝m×n例1：在某昆蟲種群中，決定翅色為綠色的基因?yàn)锳，決定翅色為褐色的基因?yàn)閍。從這個(gè)群體中隨機(jī)抽取100個(gè)個(gè)體，測(cè)得AA、Aa、aa的個(gè)體數(shù)分別為30、60和10個(gè)，那么種群中A基因的頻率和AA基因型的頻率分別是。A基因頻率=30×2+60100×2=60%或30%+60%2=60%AA基因型頻率=10030=30%【例2】（2009·上海高考）某小島上原有果蠅20000只，其中基因型VV、Vv、vv的果蠅分別占15%、55%和30%。若此時(shí)從島外入侵了2000只基因型為VV的果蠅，且所有果蠅均隨機(jī)交配，則F1中V的基因頻率約是A.43%B.48%C.52%D.57%

解析:（定義公式法）根據(jù)題目VV個(gè)體數(shù)＝20000×15%+2000＝5000Vv個(gè)體數(shù)＝20000×55%＝11000Vv個(gè)體數(shù)＝20000×30%＝6000由此：V基因頻率＝（5000×2+11000）÷22000×2≈48%v基因頻率≈52%又因隨機(jī)交配的群體中親子代基因頻率不變，所以，F(xiàn)1中V的基因頻率約是48%例3：在一個(gè)種群中機(jī)抽出100個(gè)個(gè)體，其中基因類型AA的個(gè)體占24個(gè)，基因型為Aa的個(gè)體占72個(gè)，基因型為aa的個(gè)體占4個(gè)，那么基因A和基因a的頻率分別是()、()。60%40%90.7%9.3%例4：據(jù)調(diào)查，某小學(xué)的學(xué)生中基因型比率為：XBXB：XBXb：XbXb：XBY：XbY=44%5%：1%：43%：7%，則XB和Xb的基因頻率分別為()、()。英國(guó)數(shù)學(xué)家哈代和德國(guó)醫(yī)生溫伯格分別于1908年和1909年獨(dú)立證明，如果一個(gè)種群符合下列條件：由此可見，如果滿足下面五個(gè)條件（理想的種群）：

①種群足夠大；②沒有新基因加入；③種群中個(gè)體間的交配是隨機(jī)的；④沒有自然選擇。⑤沒有突變發(fā)生；則親代和子代每一種基因的基因頻率都不會(huì)改變，到再下一代也是如此，也就是說基因頻率可以代代穩(wěn)定不變，保持平衡。這就是遺傳平衡定律，也稱哈代—溫伯格平衡。遺傳平衡定律哈—溫公式：（p+q）2=p2+2pq+q2p為A的頻率,q為a的頻率.AA的頻率為p2,aa的頻率為q2,Aa的頻率為2pq.（A%+a%)2=A%2+2A%a%+a%2一個(gè)理想的種群中，基因頻率和基因型的頻率將保持不變，即使最初不平衡，第二代就會(huì)平衡，不隨世代變化。

實(shí)例：AA的基因型頻率為m，則A的基因頻率為“哈迪——溫伯格定律”適用條件維持遺傳平衡的條件是：群體無限大，沒有突變、選擇、遷移和遺傳漂變。哈迪-溫伯格定律的意義，在理論上，是群體遺傳和數(shù)量遺傳理論的基石，遺傳學(xué)這兩個(gè)分支學(xué)科的遺傳模型和參數(shù)估算，就是根據(jù)該定律推導(dǎo)出來的。在實(shí)踐上，它提示我們?cè)谝N、留種、分群和建立近交系時(shí)，不要使群體過小，否則，就會(huì)導(dǎo)致群體的等位基因頻率和基因型頻率的改變，從而導(dǎo)致原品種（品系）“種性”或一些優(yōu)良經(jīng)濟(jì)性狀的喪失。例1：在某一個(gè)種群中，已調(diào)查得知，隱性性狀者（等位基因用A、a表示）占16%，那么該種群的AA、Aa基因型個(gè)體出現(xiàn)的概率分別為：A。0.36、0.48B。0.36、0.24C。0.16、0.48D。0.48、0.36A1、番茄的紅果對(duì)黃果是顯性，現(xiàn)讓純合的紅果番茄與黃果番茄雜交得F1，F(xiàn)1自交得F2，現(xiàn)讓F2中的紅果番茄與紅果番茄自由交配，其后代中雜合體占多少？（）A．3/4B．4/9C．1/9D．1/6B2．（2012安徽）假設(shè)某植物種群足夠大，可以隨機(jī)交配，沒有遷入和遷出，基因不產(chǎn)生突變?？共』騌對(duì)感病基因r為完全顯性?，F(xiàn)種群中感病植株rr占1/9，抗病植株RR和Rr各占4/9，抗病植株可以正常開花和結(jié)實(shí)，而感病植株在開花前全部死亡。則子一代中感病植株占A、1/9B、1/16C、4/81D、1/8B3．已知某一動(dòng)物種群中僅有Aabb和AAbb兩種類型的個(gè)體(aa的個(gè)體在胚胎期致死)，兩對(duì)性狀遵循基因的自由組合定律，Aabb∶AAbb＝1∶1，且該種群中雌雄個(gè)體比例為1∶1，個(gè)體間可以自由交配，則該種群自由交配產(chǎn)生的成活子代中能穩(wěn)定遺傳的個(gè)體所占比例是:A．5/8 B．3/5 C．1/4 D．3/4B4．(2011·湖南十二校聯(lián)考一)假設(shè)某動(dòng)物種群中，最初一對(duì)等位基因B、b的頻率B＝0.75，b＝0.25，若環(huán)境的選擇作用使B基因的頻率不斷降低，若干代后B、b的頻率B＝0.25，b＝0.75，則在整個(gè)進(jìn)化過程中，群體中基因型為Bb的頻率變化規(guī)律是()

A．不斷增加 B．不斷降低C．先增加后降低 D．基本不變【答案】C解析：最初，基因型為Bb的頻率＝2×0.75×0.25＝0.375最終，基因型為Bb的頻率＝2×0.25×0.75＝0.375但是，因?yàn)榄h(huán)境的選擇作用使B基因的頻率不斷降低，可設(shè)中間基因B、b的頻率B＝0.6，b＝0.4，則基因型為Bb的頻率＝2×0.6×0.4＝0.48所以，基因型為Bb的頻率先增加后降低。例2：若在果蠅種群中，XB的基因頻率為90%，Xb的基因頻率為10%，雌雄果蠅數(shù)相等，理論上XbXb、XbY的基因型比例依次為A.1%、2%B.0.5%、5%C.10%、10%D.5%、0.5%雄配子雌配子Y（1/2）XB（1/2）×90%Xb（1/2）×10%XB

90%XBY45%XBXB40.5%XBXb4.5%Xb

10%XbY5%XBXb4.5%

XbXb0.5%B變式：若在果蠅種群中，XB的基因頻率為80%，Xb的基因頻率為20%，雌雄果蠅數(shù)相等，理論上XbXb,XbY的基因型頻率依次為：

A。1%

2%

B。8%

8%

C。2%

10%

D。2%

8%雄配子雌配子YXBXbXBXb（1/2）（1/2）×80%（1/2）×20%80%20%XBY40%XBXB32%XBXb8%

XbY10%XBXb8%XbXb2%C變式2.對(duì)歐洲某學(xué)校的3000名學(xué)生進(jìn)行遺傳調(diào)查時(shí)發(fā)現(xiàn)，血友病患者占0．7%（男∶女=2∶1）；血友病攜帶者占5%，那么，這個(gè)種群的Xh的頻率是()A．2．97%B．0．7%Ｃ．3．96%D．3．2%解析：這里首先要明確2:1為患者中男女的比例，人群中男女比例為1：1。設(shè)總?cè)藬?shù)為3000人。則男患者為3000×0．7%×2/3＝14，女患者為3000×0．7%×1/3＝7。攜帶者為3000×5%＝150。則Xh的頻率＝（14＋7×2＋150）/(1500×2＋1500)＝3．96%。C.人的色盲是X染色體上的隱性遺傳病。在男性中患色盲的概率約為7%，那么，在人類中色盲基因的頻率是

；在女性中色盲的患病率是

；一個(gè)正常男性與一個(gè)無親緣關(guān)系的女性結(jié)婚，子代患色盲的概率是

。XBXBXBXbXbXbXBYXbY在整個(gè)人群中在男性群體中

在女性群體中

7%0.49%7/2001/2p2pq1/2q21/2p1/2qpqp22pqq2變式:在某海島上，每一萬人中有500名男子患紅綠色盲。則該海島上的人群中，女性攜帶者的數(shù)量為每萬人中有（設(shè)男女性比為1：1）

人？計(jì)算方法1：由1/2×b％=500/10000,求得b的基因頻率為10%，則B的基因頻率為90%，女性攜帶者XBXb的基因型頻率為（2×10%×90%）×1/2=9%，所以女性攜帶者人數(shù)為10000×9%=900人。900計(jì)算方法2：b的基因頻率為500/5000=10%，則B的基因頻率為90%，在女性中攜帶者XBXb的基因型頻率為2×10%×90%=18%，所以女性攜帶者人數(shù)為5000×18%=900人。例3.囊性纖維變性是一種常染色體遺傳病。據(jù)統(tǒng)計(jì)，在某歐洲人群中，每2,500個(gè)人中就有一個(gè)患此病?，F(xiàn)有一對(duì)健康的夫婦生了一個(gè)患有此病的孩子，此后，該婦女又與健康的男子再婚。則該再婚的雙親生一孩子患該病的概率是:A．1／25B．1／50C．1／100D．1／625C解析(1/2aX1/50a=1/100aa)或2/52X1/4aa=1/102(2009·廣東卷，20)某人群中某常染色體顯性遺傳病的發(fā)病率為19%，一對(duì)夫婦中妻子患病，丈夫正常，他們所生的子女患該病的概率是：A．10/19B．9/19C．1/19 D．1/2A例7。下圖為白化?。ˋ－a）和色盲（B－b）兩種遺傳病的家族系譜圖。請(qǐng)回答：（1）寫出下列個(gè)體可能的基因型。I2__________；Ⅲ9________；Ⅲ11

。

（2）寫出Ⅲ10可能產(chǎn)生的卵細(xì)胞的基因型

。

（3）若Ⅲ8與Ⅲ11結(jié)婚，生育一個(gè)患白化病的孩子的概率為______；生育一個(gè)患白化病但色覺正常孩子的概率為_______,假設(shè)某地區(qū)人群中每10000個(gè)人中有一個(gè)白化病患者，若Ⅲ8與該地一個(gè)表現(xiàn)正常的男子結(jié)婚，則他們生育一個(gè)白化病男孩的概率為________。AXB、AXb、aXB、aXbAaXBXbaaXbXbAAXBY或AaXBY1/2001/37/24例8。下圖是某家族遺傳系譜圖，已知白化病基因a在常染色體上，色盲基因b在性染色體上。請(qǐng)分析回答：

（1）Ⅰ1的基因型是_____,Ⅰ2的基因型是______。

（2）Ⅰ2能產(chǎn)生____種卵細(xì)胞，含aXb的卵細(xì)胞所占的比例為_____。

（3）若Ⅱ7和Ⅱ8婚配，他們生一個(gè)只患白化病的孩子的概率是______，他們生一個(gè)患白化病且色盲病男孩的概率是______。

（4）若Ⅱ7和Ⅱ8婚配，生一個(gè)同時(shí)患白化和色盲兩種病的男孩，他們的第二個(gè)孩子是正常的概率是_____。AaXBYAaXBXb41/47/241/243/8解：根據(jù)所給基因頻率可得A型血為：IAIA+2IAi=0.242+2×0.24×0.7=39.36%B型為IBIB+2IBi=0.062+2×0.