内容正文:
重难点5 基因频率的计算及其在遗传概率计算中的应用
1.(2024·湖北卷)某二倍体动物的性别决定方式为ZW型,雌性和雄性个体数的比例为1∶1。该动物种群处于遗传平衡,雌性个体中有1/10患甲病(由Z染色体上h基因决定)。下列叙述正确的是( )
A.该种群有11%的个体患该病
B.该种群h基因的频率是10%
C.只考虑该对基因,种群繁殖一代后基因型共有6种
D.若某病毒使该种群患甲病雄性个体减少10%,H基因频率不变
解析 由于该动物种群处于遗传平衡,其性别决定方式为ZW型,雌性和雄性个体数的比例为1∶1,雌性个体有1/10患甲病(由Z染色体上h基因决定),所以雌性中ZhW个体占1/10,ZHW个体占9/10,见下表。
精子
卵细胞
1/10Zh
9/10ZH
1/20Zh
1/200ZhZh
9/200ZHZh
9/20ZH
9/200ZHZh
81/200ZHZH
1/2W
1/20ZhW
9/20ZHW
该种群患病个体为ZhZh和ZhW,所占比例为5.5%,A错误;该种群h基因的频率与雌性个体中ZhW的基因型频率相同,都是10%,B正确;只考虑该对基因,种群繁殖一代后基因型共有5种,C错误;若某病毒使该种群患甲病雄性个体减少10%,则H基因频率增加,D错误。
答案 B
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%
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。
答案 B
1.利用遗传平衡定律计算基因频率和基因型频率
2.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
3.自交与自由交配中基因频率的计算
自交
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
1.(基因频率的改变与生物进化)(2024·长春模拟)甲昆虫的体色黑色(A)对浅色(a)是显性。1978年某地区甲昆虫的体色中浅色占70%,杂合子占所有个体的20%,该区域的甲昆虫每年浅色个体的减少率为10%,黑色个体的增长率为10%。现在该区域的甲昆虫以黑色为主,下列叙述正确的是( )
A.该区域甲昆虫个体间存在的体色差异体现了物种多样性
B.1979年该区域的甲昆虫群体中A的基因频率约为22.9%
C.1980年该地区的甲昆虫群体中aa的基因型频率为59.1%
D.种群基因频率的改变是通过环境对生物体基因的选择来实现的
解析 生物性状是由基因控制的,该区域昆虫个体间存在体色的差异,说明控制性状的基因不同,体现了基因多样性,A错误;由题意知,1979年,AA=10%×(1+10%)=11%,Aa=20%×(1+10%)=22%,aa=70%×(1-10%)=63%,因此1979年AA=11/96,Aa=22/96,所以A的基因频率为:11/96+22/96×1/2≈22.9%,B正确;由题意知,AA=10%×(1+10%)2=12.4%,Aa=20%×(1+10%)2=24.4%,aa=70%×(1-10%)2=56.7%,因此1980年该种群中aa的比例是56.7%÷(24.2%+12.3%+56.7%)≈60.9%,C错误;自然选择通过作用于个体的表型而定向改变种群基因频率,D错误。
答案 B
2.(基因频率的改变与生物进化)某蝴蝶的性别决定方式为ZW型,该蝴蝶的长口器和短口器分别由Z染色体上的一对等位基因A和a控制。现有一个可随机交配且数量很大的蝴蝶种群,该种群中雌、雄个体各占一半,没有迁移和突变,自然选择对基因A和a都不起作用。假设该种群中雄性个体的基因型都为ZAZa,雌性个体的基因型都为ZaW,此代视为F0,让其雌、雄个体随机交配得到F1,再让F1随机交配得到F2,以此类交配方式进行若干代。下列叙述正确的是( )
A.各代雌性群体中短口器基因频率随着随机交配代数的增加而逐渐减小
B.随着随机交配代数的增加,各代雌、雄群体中长口器基因频率之差在增大
C.若在某代达到遗传平衡,则该代雌性中ZaW基因型频率等于雄性中ZaZa基因型频率
D.若Fn+1雌性群体中Za基因频率与F0雌性群体中Za基因频率相等,则说明该种群在F0达到遗传平衡
解析 F0雌性群体中Za和ZA基因频率分别为1和0,雄性群体中Za和ZA的基因频率都等于1/2,整个群体中Za和ZA的基因频率分别为2/3和1/3。F1雌性群体中Za和ZA的基因频率都等于1/2,雄性群体中Za和ZA的基因频率分别为3/4和1/4,整个群体中Za和ZA的基因频率分别为2/3和1/3。F2雌性群体中Za和ZA的基因频率分别为3/4和1/4,雄性群体中Za和ZA的基因频率分别为5/8和3/8,整个群体中Za和ZA的基因频率分别为2/3和1/3。各代雌性群体中短口器基因频率随着随机交配代数的增加而呈震荡式变化,各代雌、雄群体中长口器基因频率之差的绝对值逐渐减小接近0,A、B错误;若种群在某代达到遗传平衡,则该代雄性群体中ZaZa基因型频率等于雌性中ZaW基因型频率的平方,C错误;F1雌性群体中Za基因频率取决于起始雄性群体中Za基因频率,即二者相等,由此可知,Fn+1雌性群体中Za基因频率等于F0雌性群体中Za基因频率,故该种群在当代就能达到遗传平衡,D正确。
答案 D
学科网(北京)股份有限公司
$$