2027届高考生物一轮复习难点突破练59　基因频率与基因型频率的相关计算

**基本信息** 聚焦基因频率与基因型频率计算，通过9道典型题构建从突变平衡到伴性遗传、遗传漂变的系统性解题方法，强化进化与适应的生命观念及科学思维。 **专项设计** |模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |突变平衡计算|1|突变率动态平衡方程|基因频率概念→突变因素影响| |常染色体/性染色体基因频率|2-5|遗传平衡定律（区分常/性染色体）|基础计算→特殊遗传情境拓展| |遗传漂变与适应度|6-9|基因型频率→基因频率（结合适应度/种群大小）|数学建模→进化因素综合分析|

难点突破练59　基因频率与基因型频率的相关计算 (分值∶45分) (第1～9题，每题5分，共45分。) 1．(2026·江苏中华中学模拟)某个足够大且个体间能自由交配的种群存在等位基因A/a。已知该种群内，基因A突变为基因a的突变率为10－4，基因a突变为基因A的突变率为10－5。若该种群基因A和基因a的频率一直保持不变，则理论上(仅考虑基因突变)该种群基因A的频率是(　　) A．1/11 B．1/10 C．1/5 D．2/11 2．(2025·大庆一中月考)大熊猫最初是食肉动物，经过进化，其99%的食物都来源于竹子。现在一个较大的熊猫种群中雌雄数量相等，若该种群中B的基因频率为60%，b的基因频率为40%，下列叙述错误的是(　　) A．大熊猫种群中全部B和b的总和不能构成大熊猫种群的基因库 B．大熊猫由以肉为食进化为以竹子为食的实质是种群基因频率的定向改变 C．若该对等位基因位于常染色体上，则显性个体中出现杂合雌熊猫概率约为28.6% D．若该对等位基因只位于X染色体上，则XbXb、XbY的基因型频率分别为16%、40% 3．(2025·长沙一中月考)家鸡的正常喙和交叉喙分别由Z染色体上的E和e基因控制，其中某种基因型的雌性致死，现有一对家鸡杂交，子一代中♂∶♀＝2∶1。下列分析不合理的是(　　) A．该家鸡种群中，与喙有关的基因型共有3种 B．子一代雄性个体中一定有杂合子 C．子一代自由交配，子二代中致死基因的基因频率为1/11 D．该对家鸡连续自由交配若干代后，E的基因频率越来越高 4．(2025·常德一中月考)豆粉蝶翅色有黄色、黄绿色和白色三种，受常染色体上的一对等位基因A、a控制。基因型为AA的个体表现为黄色，基因型为aa的个体表现为白色，基因型为Aa的个体雄性表现为黄色、雌性表现为黄绿色。若一个足够大的豆粉蝶种群中不同基因型个体中雌雄比例相同，AA、Aa、aa个体数之比为1∶2∶3。下列叙述错误的是(　　) A．该种群中A基因的基因频率为1/3 B．该种群黄色个体中杂合子所占比例为2/3 C．让该种群的黄色个体随机交配，子代黄色个体中纯合子占4/5 D．A和a基因不同的根本原因是基因中脱氧核苷酸排列顺序不同 5．(2025·湖北名校联盟联考)某二倍体动物的性别决定方式为XY型，雌性和雄性个体数量相等。该动物种群处于遗传平衡，雄性个体中某隐性致病基因a(位于X染色体)的频率为p。下列叙述正确的是(　　) A．该种群患该病的个体所占比例为p2/2 B．该种群a基因的频率在雌雄群体中相等 C．该种群随机交配后，纯合子基因型频率会增加 D．个体发生的突变、迁移等不影响该种群基因频率的变化 6．(2026·广东领航高中联盟联考)甜菜夜蛾因钠离子通道基因(L1014F)发生突变从而对杀虫剂产生抗性。统计某地甜菜夜蛾L1014F突变的个体数，如表所示。则L1014F抗性突变基因频率为(　　) 样本总数 野生型纯合子 野生型/突变型杂合子 突变型纯合子 25 5 7 13 A.66% B．52% C．28% D．25% 7．(2026·秦皇岛联考)在一个群体中由于随机事件而产生的基因频率随机波动现象称为遗传漂变。如图表示种群个体数(N)分别是25、250、2 500种群中的A基因频率变化。下列叙述正确的是(　　) A．遗传漂变的显著程度与种群大小无关，但具有随机性 B．遗传漂变不会产生新的可遗传变异，从而不会引起生物进化 C．突变、基因重组和自然选择是引起遗传漂变的主要原因 D．若群体随机交配，第125代时N为250的群体中Aa基因型频率比N为2 500的群体小 8．(2025·襄阳模拟)按蚊是疟疾的主要传播媒介，为消除疟疾，科研人员利用基因编辑技术构建了“抗疟基因驱动”系统，可使抗疟基因(A)在按蚊种群中快速传播。在测试该驱动系统时，研究人员发现携带抗疟基因的按蚊在疟疾流行区具有显著生存优势，但该基因会导致非疟疾环境下按蚊的生殖力下降，有关研究数据如表所示。下列叙述正确的是(　　) 项目 AA Aa aa 初始种群中基因型频率 10% 20% 70% 疟疾流行区的适应度 1.0 1.0 0.6 非疟疾环境下的适应度 0.8 0.8 1.0 注：适应度是指某一基因型个体在特定环境中生存并繁殖后代的能力，通常用相对值表示，如0.5代表适应及繁殖能力是最优值的一半。 A．初始种群中A基因频率为0.8，a基因频率为0.2 B．初始种群自由交配形成的子代在非疟疾环境中Aa基因型频率为0.32 C．该项研究说明生物的适应性是相对的，进化方向会随环境变化而变化 D．疟疾流行区按蚊会定向进化为只含A基因的新物种 9．(2025·镇江一中月考)在一个果蝇种群中，雌雄果蝇数量相等，且雌雄个体之间可以自由交配。若种群中A的基因频率为80%，a的基因频率为20%。在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ时间段都经历多次繁殖过程，定期随机抽取计算出A和a的基因频率变化曲线如图所示。则下列叙述错误的是(　　) 注：实线表示A的基因频率变化，虚线表示a的基因频率变化。 A．若该对等位基因位于常染色体上，Ⅰ和Ⅲ的时间阶段中雌雄杂合子的基因型频率都是32%，Ⅱ时间段中杂合子的基因型频率可以达到最大值 B．若该对等位基因只位于X染色体上，经历三个时间段后，种群中XAXa、XAY的基因型频率分别为32%、20% C．在Ⅰ和Ⅲ时间段中A和a的基因频率不变，多次繁殖的后代基因型频率也不变 D．经历了三个时间段的多次繁殖，该种群基因频率发生了改变说明产生了进化 难点突破练59　基因频率与基因型频率的相关计算 (分值∶45分) (第1～9题，每题5分，共45分。) 1．(2026·江苏中华中学模拟)某个足够大且个体间能自由交配的种群存在等位基因A/a。已知该种群内，基因A突变为基因a的突变率为10－4，基因a突变为基因A的突变率为10－5。若该种群基因A和基因a的频率一直保持不变，则理论上(仅考虑基因突变)该种群基因A的频率是(　　) A．1/11 B．1/10 C．1/5 D．2/11 答案　A 解析　在遗传平衡状态下，基因突变导致的等位基因频率变化达到动态平衡。设基因A的频率为p，基因a的频率为q(p＋q＝1)。根据突变平衡条件，A突变为a的速率等于a突变为A的速率，即p×10－4＝q×10－5，代入q＝1－p，解得p＝1/11，A正确。 2．(2025·大庆一中月考)大熊猫最初是食肉动物，经过进化，其99%的食物都来源于竹子。现在一个较大的熊猫种群中雌雄数量相等，若该种群中B的基因频率为60%，b的基因频率为40%，下列叙述错误的是(　　) A．大熊猫种群中全部B和b的总和不能构成大熊猫种群的基因库 B．大熊猫由以肉为食进化为以竹子为食的实质是种群基因频率的定向改变 C．若该对等位基因位于常染色体上，则显性个体中出现杂合雌熊猫概率约为28.6% D．若该对等位基因只位于X染色体上，则XbXb、XbY的基因型频率分别为16%、40% 答案　D 解析　基因库是指一个种群中全部个体所含有的全部基因，A正确；生物进化的实质是种群基因频率的定向改变，B正确；若该对等位基因位于常染色体上，显性个体中出现杂合雌熊猫概率为1/2×48%/(36%＋48%)≈28.6%，C正确；若该对等位基因只位于X染色体上，雌性个体XbXb的基因型频率为Xb基因频率的平方，因雌雄比例为1∶1，则XbXb基因型频率为1/2×40%×40%＝8%，同理雄性个体XbY的基因型频率为1/2×40%＝20%，D错误。 3．(2025·长沙一中月考)家鸡的正常喙和交叉喙分别由Z染色体上的E和e基因控制，其中某种基因型的雌性致死，现有一对家鸡杂交，子一代中♂∶♀＝2∶1。下列分析不合理的是(　　) A．该家鸡种群中，与喙有关的基因型共有3种 B．子一代雄性个体中一定有杂合子 C．子一代自由交配，子二代中致死基因的基因频率为1/11 D．该对家鸡连续自由交配若干代后，E的基因频率越来越高 答案　D 解析　子一代♀∶♂＝1∶2，说明有一半的雌鸡死于某种基因型；由于控制雌鸡某性状的E、e基因位于Z染色体上，雌鸡的性染色体组成是ZW，雄鸡的性染色体组成是ZZ，后代雌鸡中有一半致死，则亲本雄鸡的基因型为杂合子(ZEZe)，所以杂交亲本的基因型可能是ZEZe×ZeW或ZEZe×ZEW，由题干信息“某种基因型的雌性致死”可推知，ZEW或ZeW致死，该家鸡种群中，与喙有关的基因型共有3种，A合理；子一代中♀∶♂＝1∶2，说明有一半的雌鸡死于某种基因型，所以杂交亲本的基因型可能是ZEZe×ZeW或ZEZe×ZEW，无论是哪一种情况子代均有基因型为ZEZe的个体，B合理；假如ZeW致死，子一代雌性基因型为ZEW，雄性基因型为ZEZe、ZEZE，比例为 1∶1，子一代自由交配，雌性产生配子ZE和W，雄性产生配子ZE和Ze，比例为 3∶1，子二代中ZeW致死，ZEZE ∶ZEZe∶ ZEW＝3∶1∶3，所以致死基因e的基因频率为1/(2×3＋2＋3)＝1/11，假如ZEW致死，同样也是子二代中致死基因的基因频率为1/11，C合理；假如ZEW致死，该对家鸡连续自由交配若干代后，E的基因频率越来越低，D不合理。 4．(2025·常德一中月考)豆粉蝶翅色有黄色、黄绿色和白色三种，受常染色体上的一对等位基因A、a控制。基因型为AA的个体表现为黄色，基因型为aa的个体表现为白色，基因型为Aa的个体雄性表现为黄色、雌性表现为黄绿色。若一个足够大的豆粉蝶种群中不同基因型个体中雌雄比例相同，AA、Aa、aa个体数之比为1∶2∶3。下列叙述错误的是(　　) A．该种群中A基因的基因频率为1/3 B．该种群黄色个体中杂合子所占比例为2/3 C．让该种群的黄色个体随机交配，子代黄色个体中纯合子占4/5 D．A和a基因不同的根本原因是基因中脱氧核苷酸排列顺序不同 答案　B 解析　根据题干信息可知，豆粉蝶的基因型与表型及数量的对应关系为： 基因型 AA Aa aa 性别 雌性 黄色(1/12) 黄绿色(1/6) 白色(1/4) 雄性 黄色(1/12) 黄色(1/6) 白色(1/4) A基因的基因频率为1/6＋2/6×1/2＝1/3，A正确；该种群中黄色个体的基因型及其所占比例为2/12AA、1/6Aa，因此该种群黄色个体中杂合子所占比例为1/2，B错误；该种群中黄色雄豆粉蝶的基因型为1/3AA、2/3Aa，黄色雌豆粉蝶基因型均为AA，故雄豆粉蝶产生的配子比例为A∶a＝2∶1，雌豆粉蝶产生的配子均为A，子代黄色个体中纯合子占2/3÷(2/3＋1/3×1/2)＝4/5，C正确；A和a是一对等位基因，二者不同的根本原因是基因中脱氧核苷酸排列顺序不同，D正确。 5．(2025·湖北名校联盟联考)某二倍体动物的性别决定方式为XY型，雌性和雄性个体数量相等。该动物种群处于遗传平衡，雄性个体中某隐性致病基因a(位于X染色体)的频率为p。下列叙述正确的是(　　) A．该种群患该病的个体所占比例为p2/2 B．该种群a基因的频率在雌雄群体中相等 C．该种群随机交配后，纯合子基因型频率会增加 D．个体发生的突变、迁移等不影响该种群基因频率的变化 答案　B 解析　雄性个体中某隐性致病基因a(位于X染色体)的频率为p，因此雄性中XaY的基因型频率为p，推出该种群中Xa基因频率为p，则XA基因频率为1－p，雌性中XaXa的基因型频率为p2，雌性和雄性个体数目相等，因此，该种群患该病的个体所占比例为(p2＋p)/2，A错误；该种群a基因的频率在雌雄群体中相等，均为p，B正确；该平衡种群随机交配后，后代基因频率和基因型频率保持不变，所以纯合子基因型频率不变，C错误；个体发生的突变、迁移等会影响该种群基因频率的变化，D错误。 6．(2026·广东领航高中联盟联考)甜菜夜蛾因钠离子通道基因(L1014F)发生突变从而对杀虫剂产生抗性。统计某地甜菜夜蛾L1014F突变的个体数，如表所示。则L1014F抗性突变基因频率为(　　) 样本总数 野生型纯合子 野生型/突变型杂合子 突变型纯合子 25 5 7 13 A.66% B．52% C．28% D．25% 答案　A 解析　假设用A表示野生型基因，a表示突变型基因，根据表格信息，AA＝5，Aa＝7，aa＝13，所以突变型基因的频率为(13×2＋7)÷(25×2)＝66%，A符合题意。 7．(2026·秦皇岛联考)在一个群体中由于随机事件而产生的基因频率随机波动现象称为遗传漂变。如图表示种群个体数(N)分别是25、250、2 500种群中的A基因频率变化。下列叙述正确的是(　　) A．遗传漂变的显著程度与种群大小无关，但具有随机性 B．遗传漂变不会产生新的可遗传变异，从而不会引起生物进化 C．突变、基因重组和自然选择是引起遗传漂变的主要原因 D．若群体随机交配，第125代时N为250的群体中Aa基因型频率比N为2 500的群体小 答案　D 解析　据图可知，种群个体数越少(如N＝25)，A基因频率波动越大；种群个体数越多(如N＝2 500)，A基因频率波动越小。所以遗传漂变的显著程度与种群大小呈负相关，A错误。遗传漂变是基因频率的随机波动，基因频率改变就会引起生物进化(生物进化的实质是种群基因频率的改变)，B错误。群体较小和随机事件是引起遗传漂变的主要原因，C错误。第125代时，N为250的群体中，A的基因频率为75%，则a的基因频率为25%，Aa基因型频率为2×75%×25%＝37.5%；第125代时，N为2 500的群体中，A的基因频率为50%，则a的基因频率为50%，Aa基因型频率为2×50%×50%＝50%，因此若群体随机交配，第125代时N为250的群体中Aa基因型频率比N为2 500的群体中的小，D正确。 8．(2025·襄阳模拟)按蚊是疟疾的主要传播媒介，为消除疟疾，科研人员利用基因编辑技术构建了“抗疟基因驱动”系统，可使抗疟基因(A)在按蚊种群中快速传播。在测试该驱动系统时，研究人员发现携带抗疟基因的按蚊在疟疾流行区具有显著生存优势，但该基因会导致非疟疾环境下按蚊的生殖力下降，有关研究数据如表所示。下列叙述正确的是(　　) 项目 AA Aa aa 初始种群中基因型频率 10% 20% 70% 疟疾流行区的适应度 1.0 1.0 0.6 非疟疾环境下的适应度 0.8 0.8 1.0 注：适应度是指某一基因型个体在特定环境中生存并繁殖后代的能力，通常用相对值表示，如0.5代表适应及繁殖能力是最优值的一半。 A．初始种群中A基因频率为0.8，a基因频率为0.2 B．初始种群自由交配形成的子代在非疟疾环境中Aa基因型频率为0.32 C．该项研究说明生物的适应性是相对的，进化方向会随环境变化而变化 D．疟疾流行区按蚊会定向进化为只含A基因的新物种 答案　C 解析　初始种群中，AA占10%，Aa占20%，aa占70%。A的基因频率为(2×10% ＋ 20%)/2 ＝ 20%，a的基因频率为80%，A错误。初始种群自由交配后，子代基因型频率：AA＝0.22＝4%，Aa＝2×0.2×0.8＝32%，aa＝0.82＝64%。但在非疟疾环境中，AA和Aa的适应度为0.8，aa为1.0。经自然选择后，Aa的实际基因型频率为(0.32×0.8)/(0.04×0.8＋0.32×0.8＋0.64×1.0)≈27.6%，而非0.32，B错误。在疟疾流行区，A基因有利；在非疟疾环境，A基因不利。说明适应性是相对的，进化方向随环境变化而变化，C正确。自然选择可能导致A基因频率上升，但形成新物种需生殖隔离，且题目未提及a基因完全消失，D错误。 9．(2025·镇江一中月考)在一个果蝇种群中，雌雄果蝇数量相等，且雌雄个体之间可以自由交配。若种群中A的基因频率为80%，a的基因频率为20%。在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ时间段都经历多次繁殖过程，定期随机抽取计算出A和a的基因频率变化曲线如图所示。则下列叙述错误的是(　　) 注：实线表示A的基因频率变化，虚线表示a的基因频率变化。 A．若该对等位基因位于常染色体上，Ⅰ和Ⅲ的时间阶段中雌雄杂合子的基因型频率都是32%，Ⅱ时间段中杂合子的基因型频率可以达到最大值 B．若该对等位基因只位于X染色体上，经历三个时间段后，种群中XAXa、XAY的基因型频率分别为32%、20% C．在Ⅰ和Ⅲ时间段中A和a的基因频率不变，多次繁殖的后代基因型频率也不变 D．经历了三个时间段的多次繁殖，该种群基因频率发生了改变说明产生了进化 答案　B 解析　若该对等位基因位于常染色体上，在Ⅰ和Ⅲ的两个时间阶段中，雌雄杂合子的基因型频率都是2×80%×20%＝32%，假设A的基因频率为X，则a的基因频率为1－X，故杂合子的基因型频率＝2×X×(1－X)＝2X－2X2＝1/2－2(X－1/2)2，若杂合子的基因型频率达到最大值，则A的基因频率即X＝0.5，由于Ⅱ时间段中存在A和a基因频率相等的时段，即A的基因频率为0.5，此时杂合子的基因型频率可以达到最大值，即为2×1/2×1/2＝1/2，A正确；若该对等位基因只位于X染色体上，则雌果蝇中XAXa的基因型频率为2×0.8×0.2＝32%，雄果蝇中XAY的基因型频率为20%，雌雄果蝇数量相等，因此XAXa、XAY的基因型频率分别为16%、10%，B错误；由于在Ⅰ和Ⅲ时间段中，A和a的基因频率都不变，该种群自由交配，所以后代的基因型频率也不变，C正确；在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ时间段中基因频率发生了改变，所以该种群产生了进化，D正确。 . 学科网（北京）股份有限公司 $