内容正文:
(八)基因频率与基因型频率
的计算
争分提升课
2
类型一 根据定义计算基因频率
1.已知基因型个体数,求基因频率(定义法)
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2.已知基因型频率,求基因频率(以常染色体上一对等位基因A和a为例)
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1.(2024·江西卷,T4)某水果的W基因(存在多种等位基因)影响果实甜度。研究人员收集到1 000棵该水果的植株,它们的基因型及对应棵数如表。据表分析,这1 000棵植株中W1的基因频率是( )
基因型 W1W2 W1W3 W2W2 W2W3 W3W4 W4W4
棵数 211 114 224 116 260 75
A.16.25% B.32.50%
C.50.00% D.67.50%
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W1的基因频率为W1占全部等位基因数的比值,即[(211+114)÷
(1 000×2)]×100%=16.25%,A项正确。
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2.据调查,某校学生关于某性状基因型的比例为XBXB(42.32%)、XBXb(7.36%)、XbXb(0.32%)、XBY(46%)、XbY(4%),则该学生群体中XB和Xb的基因频率分别是( )
A.6%、8% B.8%、92%
C.78%、92% D.92%、8%
根据基因频率的计算公式可知,被调查的种群中XB的基因频率=(42.32%×2+7.36%×1+46%×1)/(42.32%×2+7.36%×2+0.32%×2+46%×1+4%×1)=92%,Xb的基因频率=1-92%=8%,D项正确。
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3.(2022·重庆卷,T17)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
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该群体中两个左型扣手(aa)的人婚配,后代左型扣手的概率为1,A项错误。该群体中两个右型扣手的人婚配,只有两人基因型都为Aa时,后代才会出现左型扣手,右型扣手(AA、Aa)人群中Aa个体的概率为0.20/(0.16+0.20)=5/9,故该群体中两个右型扣手的人婚配,后代左型扣手的概率为5/9×5/9×1/4=25/324,B项正确。该群体中A基因频率为0.16+1/2×0.20=0.26,a基因频率为0.64+1/2×
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0.20=0.74,若群体内个体随机婚配,则下一代基因频率不变,子代中AA、aa基因型频率分别为0.26×0.26×100%=6.76%、0.74×
0.74×100%=54.76%;若婚配对象不局限于该群体内部,则子代基因频率及AA、aa的基因型频率无法计算,C、D两项错误。
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类型二 利用遗传平衡公式计算基因频率和基因型频率
1.遗传平衡定律的适用条件和计算方法
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2.利用遗传平衡定律计算人类遗传病的患病概率
(1)当基因位于常染色体上时,其基因频率和基因型频率的计算。
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(2)当基因位于X染色体上时,基因频率和基因型频率的计算(以红绿色盲为例,相关基因用B、b表示)。
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4.(经典高考题)现有两个非常大的某昆虫种群,个体间随机交配,没有迁入和迁出,无突变,自然选择对A和a基因控制的性状没有作用。种群1的A基因频率为80%,a基因频率为20%;种群2的A基因频率为60%,a基因频率为40%。假设这两个种群大小相等,地理隔离不再存在,两个种群完全合并为一个可随机交配的种群,则下一代中Aa的基因型频率是( )
A.75% B.50% C.42% D.21%
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根据题意可知,两个非常大的某昆虫种群,个体间随机交配,没有迁入和迁出,无突变,自然选择对A和a基因控制的性状没有作用,即符合遗传平衡定律,这两个种群合并为一个种群后仍符合遗传平衡定律。假设原先两个种群的大小相等,则合并后的新种群中,A的基因频率为70%,a的基因频率为30%,根据遗传平衡定律可知,下一代中Aa的基因型频率=2×70%×30%=42%,C项正确。
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5.(2025·兰州模拟)某常染色体隐性遗传病在人群中的发病率为1%,红绿色盲在男性中的发病率为7%。现有一对表现正常的夫妇,妻子为该常染色体遗传病致病基因和红绿色盲致病基因携带者。那么他们所生孩子最多患一种遗传病的概率是( )
A.9/800 B.1/22
C.1/88 D.87/88
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已知某常染色体隐性遗传病(相关基因用A、a表示)在人群中的发病率为1%,即aa的基因型频率为1%,则a的基因频率为=10%,
A的基因频率为90%,AA的基因型频率为90%×90%=81%,Aa的基因型频率为2×90%×10%=18%,所以正常个体中,AA占81%÷
(81%+18%)=9/11,Aa占18%÷(81%+18%)=2/11。先分析常染色体隐性遗传病,Aa×A_(9/11AA、2/11Aa),后代患该病的概率为1/4
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×2/11=1/22,正常的概率是21/22;假设红绿色盲相关基因用B、b表示,XBXb×XBY,后代患病的概率为1/4,正常的概率是3/4。故该夫妇所生孩子最多患一种遗传病的概率是1-1/4×1/22=87/88,
D项正确。
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6.(2025·大庆模拟)如图1是某单基因遗传病的遗传系谱图,在人群中的患病率为1/8 100,科研人员提取了四名女性的DNA,用PCR扩增了与此基因相关的片段,并对产物酶切后进行电泳(正常基因含有一个限制酶酶切位点,突变基因增加了一个酶切位点)。结果如图2,下列相关叙述正确的是( )
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A.该病的遗传方式是伴X染色体隐性遗传
B.Ⅱ1与Ⅱ2婚配生一个患病男孩的概率是1/8
C.该突变基因新增的酶切位点位于310 bp中
D.扩增Ⅱ2与此基因相关的片段,酶切后电泳将产生2种条带
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Ⅰ1和Ⅰ2表现正常,但生下了Ⅱ2的患病女性,所以该病是常染色体隐性遗传病,A项错误;该病在人群中的患病率为1/8 100,则致病基因频率为1/90,正常基因频率为89/90,根据基因平衡定律,
Ⅱ1的基因型为AA(89/91)、Aa(2/91),其与Ⅱ2婚配生一个患病男孩的概率为2/91×1/4=1/182,B项错误;结合题图2可知,正常基因酶切后可形成长度为310 bp和118 bp的两种DNA片段,而基因
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突变酶切后可形成长度为217 bp、93 bp和118 bp的三种DNA片段,这说明突变基因新增的酶切位点位于长度为310 bp(217+93)的DNA片段中,C项正确;基因突变酶切后可形成长度为217 bp、93 bp和118 bp的三种DNA片段,Ⅱ2基因型是aa,只含有突变基因,所以酶切后电泳将产生三种条带,D项错误。
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类型三 自交与自由交配中基因频率的计算
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7.(2025·邯郸调研)某二倍体动物(XY型性别决定)的灰体和黑檀体分别由位于X染色体上的一对等位基因A和a控制,且带有Xa的精子与卵细胞结合后会使受精卵致死。现让灰体雄性个体和杂合灰体雌性个体杂交,获得F1,F1自由交配获得F2。下列叙述错误的是( )
A.F2中雌雄比例约为1∶2
B.F2雌性个体均表现为灰体
C.F2雄性个体中,灰体所占比例为3/4
D.F2雌性个体中,a的基因频率为3/8
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根据题干信息可知,亲本灰体雄性基因型为XAY,杂合灰体雌性个体基因型为XAXa,则F1为XAXA∶XAXa∶XAY∶XaY=1∶1∶1∶1,
F1雌性个体产生的雌配子为XA∶Xa=3∶1,F1雄性个体产生的雄配子为XA∶Xa∶Y=1∶1∶2,由于带有Xa的精子与卵细胞结合后会使受精卵致死,故F2基因型及其比例为XAXA∶XAXa∶XAY∶XaY=
3∶1∶6∶2,则F2中雌雄比例约为1∶2,F2雌性个体均表现为灰体,
F2雄性个体中,灰体所占比例为3/4,F2雌性个体中,a的基因频率为1/4×1/2=1/8,A、B、C三项正确,D项错误。
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8.某植物种群中AA、Aa和aa的基因型频率分别是56%、8%和36%。不考虑变异和致死,下列有关分析,错误的是( )
A.该种群自交两代后,a的基因频率为40%
B.该种群自交两代后,Aa的基因型频率为2%
C.该种群自由交配两代后,Aa的基因型频率为8%
D.该种群自由交配两代后,A的基因频率为60%
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由题意可知,该种群中AA=56%、Aa=8%、aa=36%,则A的基因频率=60%,a的基因频率=1-60%=40%。该种群自交或自由交配若干代后,A和a的基因频率均不变,A的基因频率仍为60%,a的基因频率仍为40%,A、D两项正确;自交两代后,Aa的基因型频率为8%×(1/2)×(1/2)=2%,B项正确;自由交配两代后,Aa的基因型频率为60%×40%×2=48%,C项错误。
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