2024-2025學(xué)年新教材高中生物第6章生物的進(jìn)化微專題七種群基因頻率的計算規(guī)律教案新人教版必修第二冊

PAGEPAGE6微專題七種群基因頻率的計算規(guī)律一、通過定義法(個體數(shù))計算基因頻率1．若某基因在常染色體上或X、Y染色體同源區(qū)段上，則基因頻率＝eq\f(該基因總數(shù),該種群個體數(shù)×2)×100%2．若某基因只出現(xiàn)在X染色體上，則基因頻率＝eq\f(該基因總數(shù),2×女性個體數(shù)＋男性個體數(shù))×100%例1已知人的褐眼(A)對藍(lán)眼(a)是顯性。在一個有30000人的群體中，藍(lán)眼的有3600人，褐眼的有26400人(其中純合子有12000人)。那么，在這個人群中A、a的基因頻率分別是()A．64%和36% B．36%和64%C．50%和50% D．82%和18%答案A人，含a基因7200個，褐眼(A_)的有26400人，純合子(AA)有12000人，含A基因24000個，雜合子(Aa)有14400人，含28800個基因，其中A基因14400個，a基因14400個。則A的基因頻率＝eq\f(24000＋14400,60000)×100%＝64%，a的基因頻率＝eq\f(7200＋14400,60000)×100%＝36%。例2在一次紅綠色盲的調(diào)查中，共調(diào)查男女各200名，調(diào)查發(fā)覺，女性紅綠色盲基因的攜帶者有15人，患者有5人，男性患者有11人。那么這個群體中紅綠色盲基因的頻率是()A．4.5%B．6%C．9%D．7.8%答案B解析因為女性的性染色體組成為XX，男性為XY，紅綠色盲基因(用b表示)及其等位基因(用B表示)只位于X染色體上，所以基因b共有15×1＋5×2＋11×1＝36個，因此紅綠色盲基因的頻率＝eq\f(36,200×2＋200)×100%＝6%。二、依據(jù)基因型頻率計算基因頻率的方法(針對位于常染色體上或X、Y染色體同源區(qū)段上的基因)A的基因頻率＝AA的基因型頻率＋eq\f(1,2)Aa的基因型頻率，a的基因頻率＝aa的基因型頻率＋eq\f(1,2)Aa的基因型頻率例3某小麥種群中TT個體占20%，Tt個體占60%，tt個體占20%，由于某種病害導(dǎo)致tt個體全部死亡，則病害發(fā)生前后該種群中T的基因頻率分別是()A．50%、50% B．50%、62.5%C．62.5%、50% D．50%、100%答案B解析由題意可知，病害發(fā)生前的各種基因型頻率是TT＝20%，Tt＝60%，tt＝20%，所以病害發(fā)生前T的基因頻率＝20%＋eq\f(1,2)×60%＝50%；病害發(fā)生后，tt個體全部死亡，TT的基因型頻率為20%÷(20%＋60%)＝25%，Tt的基因型頻率為60%÷(20%＋60%)＝75%，所以病害發(fā)生后T的基因頻率＝25%＋eq\f(1,2)×75%＝62.5%。三、依據(jù)遺傳平衡定律計算基因頻率和基因型頻率1．前提：在志向種群中。(1)種群足夠大；(2)全部雌、雄個體之間自由交配并產(chǎn)生后代；(3)沒有遷入和遷出；(4)沒有自然選擇；(5)沒有基因突變。2．計算公式：當(dāng)?shù)任换蛑挥袃蓚€(設(shè)為A、a)時，設(shè)p表示A的基因頻率，q表示a的基因頻率，則：基因型AA的頻率＝p2基因型Aa的頻率＝2pq基因型aa的頻率＝q2(p＋q)2＝p2＋2pq＋q2＝1若已知某種純合子的基因型頻率，即可干脆開方求出相應(yīng)基因的頻率。如在進(jìn)行有性生殖的志向種群中，某種群隱性性狀(aa)的頻率為0.01，則a基因的頻率為eq\r(0.01)＝0.1。3．自交與自由交配后代的基因頻率、基因型頻率的變更分析(1)某種群的全部個體自交，若沒有進(jìn)行選擇，則自交后代的基因頻率不變，基因型頻率會變更，并且雜合子的基因型頻率降低，純合子的基因型頻率上升。(2)某種群的全部個體隨機(jī)交配，在無基因突變、各種基因型的個體生活力相同時，處于遺傳平衡的種群自由交配遵循遺傳平衡定律，上下代之間種群的基因頻率及基因型頻率不變更。例4(2024·四川成都七中高二上期中考試)一個隨機(jī)交配的足夠大的種群中，某一相對性狀(由基因A、a限制)中顯性性狀的基因型的頻率是0.36，則()A．該種群繁殖一代后雜合子(Aa)的基因型頻率是0.32B．顯性基因的基因頻率大于隱性基因的基因頻率C．若該種群基因庫中的基因頻率發(fā)生變更，說明肯定發(fā)生了基因突變D．若該種群中A的基因頻率為0.4，則表現(xiàn)為A基因所限制的性狀的個體在種群中占40%答案A解析依據(jù)題意可知，aa的基因型頻率為1－0.36＝0.64，則a的基因頻率為0.8，A的基因頻率為0.2，該種群繁殖一代后雜合子(Aa)的基因型頻率是2×0.2×0.8＝0.32，A正確；顯性基因的基因頻率小于隱性基因的基因頻率，B錯誤；種群的基因頻率發(fā)生變更說明生物發(fā)生了進(jìn)化，但不肯定是基因突變導(dǎo)致的，C錯誤；若A的基因頻率變更為0.4，則a的基因頻率為0.6，表現(xiàn)為A基因所限制的性狀的個體(AA、Aa)在種群中所占的比例為0.42＋2×0.4×0.6＝0.64，即64%，D錯誤。例5在某植物種群中，AA個體占16%，aa個體占36%，該種群隨機(jī)交配產(chǎn)生的后代中AA個體百分比、A基因頻率和自交產(chǎn)生的后代中AA個體百分比、A基因頻率的變更依次為()A．增大，不變；不變，不變B．不變，增大；增大，不變C．不變，不變；增大，不變D．不變，不變；不變，增大答案C解析該種群中，A基因頻率＝16%＋eq\f(1,2)×(1－16%－36%)＝40%，a基因頻率為60%。依據(jù)遺傳平衡定律可知，隨機(jī)交配后，基因頻率及基因型頻率不變。而自交的結(jié)果為16%AAeq\o(→,\s\up7(?))16%AA,48%Aaeq\o(→,\s\up7(?))48%(eq\f(1,4)AA∶eq\f(1,2)Aa∶eq\f(1,4)aa)＝12%AA∶24%Aa∶12%aa；因此自交產(chǎn)生的后代中AA基因型頻率＝16%＋12%＝28%，A基因頻率＝28%＋eq\f(1,2)×24%＝40%。四、運用男性基因型頻率計算該地區(qū)X染色體上基因頻率(以紅綠色盲為例)紅綠色盲為伴X染色體隱性遺傳病，色盲基因b位于X染色體上，男性中色盲占x%，則此地區(qū)Xb(男性中的＝女性中的＝人群中的)的基因頻率也為x%，此地區(qū)女性中色盲率則為(x%)2。例6與外界隔離的某島嶼上，經(jīng)調(diào)查該地區(qū)居民中白化病的致病基因頻率為a，紅綠色盲的致病基因頻率為b，抗維生素D佝僂病的致病基因頻率為c，下列有關(guān)敘述不正確的是()A．正常個體中白化病攜帶者所占的概率為eq\f(2a,1＋a)B．男性個體中患紅綠色盲的個體所占的比例為bC．不患抗維生素D佝僂病的女性個體占全部個體的eq\f(1－c2,2)D．女性個體中同時患紅綠色盲和抗維生素D佝僂病的占bc答案D解析女性個體中同時患紅綠色盲和抗維生素D佝僂病的占b2(2c－c2)，D錯誤。1．已知人眼的顏色由常染色體上的基因確定，褐眼(由A確定)對藍(lán)眼(由a確定)為顯性。在一個100人的人群中，褐眼的共有70人，而其中顯性純合子有20人，藍(lán)眼的有30人，那么這一人群中A和a基因的基因頻率分別為()A．0.70、0.30 B．0.50、0.50C．0.45、0.55 D．0.55、0.45答案C解析依據(jù)題意可知，該種群中共有100個個體，其中基因型為AA的有20個，基因型為Aa的有50個，基因型為aa的有30個，則A基因的數(shù)量是2×20＋50＝90(個)，a基因的數(shù)量是2×30＋50＝110(個)，所以A基因的頻率是90÷200＝0.45，a基因的頻率是110÷200＝0.55。2．某生物愛好小組抽樣調(diào)查的200人中，各種基因型和人數(shù)狀況如下表所示，則這200人中，Xb的基因頻率為()基因型XBXBXBXbXbXbXBYXbY人數(shù)781487030A.85% B．30%C．20% D．15%答案C解析XB與Xb的總數(shù)量為78×2＋14×2＋8×2＋70＋30＝300，Xb的數(shù)量是14＋8×2＋30＝60，故Xb的基因頻率為eq\f(60,300)×100%＝20%。3．在某一種群中隨機(jī)抽出100個個體，測得某種性狀的基因型為DD、Dd、dd的個體所占比例分別為10%、85%、5%，但是由于某種環(huán)境的變更，基因型為dd的個體被漸漸淘汰。在這個種群中，D、d的基因頻率分別是()A．55.3%,44.7% B．52.5%,47.5%C．47.5%,52.5% D．55%,45%答案A解析因為基因型為dd的個體被漸漸淘汰，因此，種群中DD、Dd的個體所占比例變?yōu)閑q\f(10,95)、eq\f(85,95)，因此D的基因頻率為eq\f(10,95)＋eq\f(85,95)×eq\f(1,2)≈55.3%，d的基因頻率為eq\f(85,95)×eq\f(1,2)≈44.7%。4．某動物的基因A、a和B、b分別位于兩對同源染色體上，只有A基因或B基因的胚胎不能成活。若基因型為AABB和aabb的個體交配，F(xiàn)1雌雄個體相互交配，F(xiàn)2群體中A的基因頻率是()A．50% B．45%C．60% D．40%答案C解析由題意可知，基因型為A_bb或aaB_的個體胚胎致死，基因型為AABB和aabb的個體交配，F(xiàn)1的基因型為AaBb，全部存活，F(xiàn)1雌雄個體相互交配，則存活的F2個體基因型為eq\f(9,10)A_B_、eq\f(1,10)aabb，在eq\f(9,10)的A_B_個體中，AA個體占其中的eq\f(1,3)，即占F2個體的eq\f(3,10)，Aa個體占其中的eq\f(2,3)，即占F2個體的eq\f(6,10)，因此，F(xiàn)2個體中AA∶Aa∶aa＝3∶6∶1，由此可推知F2中A的基因頻率＝30%(AA)＋eq\f(1,2)×60%(Aa)＝60%。5．某植物種群中，AA基因型個體占30%，aa基因型個體占20%，若該種群植物自交，后代中AA、aa基因型個體出現(xiàn)的頻率以及A、a的基因頻率分別是()A．55%、45%、45%、55%B．42.5%、32.5%、45%、55%C．55%、45%、55%、45%D．42.5%、32.5%、55%、45%答案D解析由eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(AA：30%,aa：20%))?Aa：50%eq\o(→,\s\up7(自交))eq\b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\co1(AA：30%＋0.25×50%＝42.5%,Aa：0.5×50%＝25%,aa：20%＋0.25×50%＝32.5%))?eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(A的基因頻率為42.5%＋\f(1,2)×25%＝55%,a的基因頻率為1－55%＝45%))6．理論上，下列關(guān)于人類單基因遺傳病的敘述，正確的是()A．常染色體隱性遺傳病在男性中的發(fā)病率等于該病致病基因的基因頻率B．常染色體顯性遺傳病在女性中的發(fā)病率等于該病致病基因的基因頻率C．X染色體顯性遺傳病在女性中的發(fā)病率等于該病致病基因的基因頻率D．X染色體隱性遺傳病在男性中的發(fā)病率等于該病致病基因的基因頻率答案D解析依據(jù)遺傳平衡定律，滿意肯定條件的種群中，等位基因只有一對(Aa)時，設(shè)基因A的頻率為p，基因a的頻率為q，則基因頻率p＋q＝1，AA、Aa、aa的基因型頻率分別為p2