内容正文:
微专题(四) 基因频率的计算及其在遗传概率计算中的应用
真题测评·试能力
1.(2023·湖北高考)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%
解析:选B 该动物种群个体数为100,由题图可知,其中有2个个体的基因型为A3A3,15个个体的基因型为A1A3,35个个体的基因型为A2A3,则A3的基因频率=(2×2+15+35)÷(100×2)×100% =27%,B符合题意。
2.(2022·海南高考)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7/9
解析:选D 依题意,A基因纯合致死,基因型为Aa的个体表现为匍匐性状,基因型为aa的个体表现为野生性状。亲本基因型及比例为aa=20%,Aa=80%,则A基因频率=40%、a基因频率=60%,随机交配的F1中AA=16%、Aa=48%、aa=36%,其中AA个体死亡,则存活的F1中匍匐型个体(Aa)的比例为4/7,野生型个体(aa)的比例为3/7,A错误;由上述分析可推知,F1中A基因频率=2/7、a基因频率=5/7,F1雌、雄个体随机交配得到的F2中,AA=4/49(死亡)、Aa=20/49、aa=25/49,则存活的F2中匍匐型个体(Aa)的比例为4/9,野生型个体(aa)的比例为5/9,可计算F2中A基因频率=2/9、a基因频率=7/9,与F1相比,F2中A基因频率较低,B、C错误,D正确。
深化学习·提素养
1.通过基因型频率计算基因频率
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(常染色体上的基因频率)
基因频率=该基因纯合子的基因型频率+1/2杂合子的基因型频率。例如:
A基因频率=AA的基因型频率+1/2Aa的基因型频率;
a基因频率=aa的基因型频率+1/2Aa的基因型频率。
2.利用遗传平衡定律计算基因频率和基因型频率
3.X染色体上基因频率和基因型频率的相关计算[以人类红绿色盲(以下简称色盲)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)人群中色盲基因频率的关系
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)色盲在男性和女性中发病率的关系
4.自交与自由交配中基因频率的计算
自交
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杂合子自交,基因型频率发生变化,纯合子比例逐渐上升,杂合子比例逐渐下降,但基因频率不变
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
(2023·重庆模拟)某昆虫的绿翅(B)对黄翅(b)为显性,若翅色与环境差异大则易被天敌捕食。分别在春季和秋季(该地秋季叶片会由绿变黄)调查某地该昆虫种群绿翅的表型频率,检测并计算b的基因频率。若春季绿翅的表型频率为m1,b的基因频率为n1;秋季绿翅的表型频率为m2,b的基因频率为n2,则下列预测中合理的是( )
A.B的基因频率(1-n1)<(1-n2)
B.春季Bb的基因型频率为2m1+n1-2
C.秋季BB的基因型频率为2-m2-2n2
D.绿翅的表型频率m1<m2
[解析] 秋季叶片由绿变黄,黄翅的昆虫在春季易被天敌捕食,则n1<n2,故B的基因频率(1-n1)>(1-n2),A错误;春季b的基因频率为n1,故B的基因频率为1-n1,BB+Bb的基因型频率为m1,故bb的基因型频率为1-m1,所以1/2×(Bb的基因型频率)+1-m1=n1,算出Bb的基因型频率为2m1+2n1-2,B错误;与B项分析同理可推知,秋季Bb的基因型频率为2m2+2n2-2,则BB的基因型频率为m2-(2m2+2n2-2)=2-m2-2n2,C正确;绿翅的昆虫在秋季更易被捕食,则绿翅表型频率m1>m2,D错误。
[答案] C
[例2] 人类斑秃属于常染色体显性遗传病,由一对等位基因PB、pb控制。男性带有一个或两个斑秃基因(PB)都会发生斑秃,而女性需要有两个斑秃基因才会显示出该性状。某特定人群中,PB基因的频率为