2027届高中生物一轮复习讲义第七单元　专题突破11　基因频率与基因型频率的计算

　基因频率与基因型频率的计算

题型一　定义法求解

某基因的基因频率＝×100%。

典例1　(2024·江西，4)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(　　)

 

A.16.25%   B．32.50%

C．50.00%  D．67.50%

答案　A

解析　观察表格可知，含有W1基因的植株的基因型有W1W2和W1W3，共有211＋114＝325(棵)，根据基因频率计算的公式可得：W1的基因频率＝325÷(1 000×2)×100%＝16.25%，A正确。

典例2　(2023·湖北，18)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%

答案　B

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。

题型二　利用基因型频率求解

某基因的基因频率＝该基因纯合子频率＋1/2杂合子频率(常染色体或X、Y染色体同源区段上的基因)。

典例3　(经典高考题)囊鼠的体毛深色(D)对浅色(d)为显性，若毛色与环境差异大则易被天敌捕食。调查不同区域囊鼠深色表型频率，检测并计算基因频率，结果如图。

下列叙述错误的是(　　)

A．深色囊鼠与浅色囊鼠在不同区域的分布现状受自然选择影响

B．与浅色岩P区相比，深色熔岩床区囊鼠的杂合子频率低

C．浅色岩Q区的深色囊鼠的基因型为DD、Dd

D．与浅色岩Q区相比，浅色岩P区囊鼠的隐性纯合子频率高

答案　B

解析　浅色岩P区中，D的基因频率＝DD%＋1/2Dd%＝0.1，根据深色表型频率可知，DD%＋Dd%＝0.18，计算可知，Dd%＝0.16，深色熔岩床区中，D的基因频率＝DD%＋1/2Dd%＝0.7，DD%＋Dd%＝0.95，计算可知，Dd%＝0.5，所以与浅色岩P区相比，深色熔岩床区囊鼠的杂合子频率高，B错误；囊鼠的体毛深色(D)对浅色(d)为显性，因此，浅色岩Q区的深色囊鼠的基因型为DD、Dd，C正确；浅色岩Q区中，隐性纯合子的频率＝1－0.5＝0.5，浅色岩P区中，隐性纯合子频率＝1－0.18＝0.82，因此，与浅色岩Q区相比，浅色岩P区囊鼠的隐性纯合子频率高，D正确。

典例4　(2022·海南，15)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2/9

答案　D

解析　根据题意可知，A基因纯合时会导致胚胎死亡，因此匍匐型个体Aa占80%，野生型个体aa占20%，则A基因频率为80%×1/2＝40%，a基因频率为60%，F1中AA＝40%×40%＝16%，Aa＝2×40%×60%＝48%，aa＝60%×60%＝36%，由于A基因纯合时会导致胚胎死亡，所以F1中Aa占(48%)÷(48%＋36%)＝4/7，A错误；由于A基因纯合时会导致胚胎死亡，因此每一代都会使A的基因频率减小，故与F1相比，F2中A基因频率较低，B错误；F1中Aa占4/7，aa占3/7，产生的配子为A＝4/7×1/2＝2/7，a＝5/7，F2中aa＝5/7×5/7＝25/49，由于AA＝2/7×2/7＝4/49致死，因此F2中aa占25/49÷(1－4/49)＝5/9，C错误；F2中aa占5/9，Aa占4/9，因此A基因频率为4/9×1/2＝2/9，a基因频率为7/9，D正确。

题型三　利用遗传平衡(种群基因频率世代不变)计算

1．前提条件：种群足够大且雌雄比例1∶1；所有雌雄个体之间自由交配；没有基因突变；没有自然选择；没有迁入和迁出。

2．(1)当等位基因只有两个(A、a)时，设p表示A的基因频率，q表示a的基因频率，则AA的基因型频率＝p2，Aa的基因型频率＝2pq，aa的基因型频率＝q2。

(2)逆推计算：已知隐性纯合子的概率，求种群的基因频率和基因型频率。

若aa＝x%→→

3．遗传平衡时X染色体上基因频率与基因型频率的关系(以红绿色盲为例)

(1)红绿色盲基因(Xb)的基因频率在男性和女性中相同，但发病率不同。

(2)男性中红绿色盲发病率即为该群体Xb的基因频率。

(3)例如：设色盲基因 Xb 的频率＝q，正常基因 XB 的频率＝1－q＝p，基因型频率计算结果具体如表。

4．自交和自由交配对基因频率和基因型频率的影响

自交：基因型频率不断变化，后代的基因频率不变；自由交配：亲子代的基因频率不变，子一代开始基因型频率不变。

典例5　(2024·湖北，14)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

答案　B

解析　雌性个体的基因型为ZHW、ZhW，雌性个体中有1/10患甲病，该动物种群处于遗传平衡，故该种群h基因的频率是10%，B正确；雌性和雄性个体数的比例为1∶1，雌性个体中有1/10患甲病，说明基因型为ZhW的个体在该种群中占1/20，由h基因的频率是10%，可知基因型为ZhZh的个体在雄性个体中占1/100，在该种群中占1/200，故该种群中患该病的个