2020高中生物 第5章 生物的进化 微专题突破 基因频率和基因型频率的计算学案 苏教版必修2

2020高中生物 第5章 生物的进化 微专题突破 基因频率和基因型频率的计算学案 苏教版必修2

基因频率和基因型频率的计算 ‎[核心精要]‎ ‎1．常染色体上基因频率的计算 ‎(1)已知基因型的个体数，求基因频率 某基因的频率＝[(纯合子个数×2＋杂合子个数)÷(总个数×2)]×100%‎ ‎(2)已知基因型频率，求基因频率 某基因的频率＝该基因纯合子的基因型频率＋1/2该基因杂合子的基因型频率 ‎(3)假设条件下的计算方法 假设种群非常大，雌雄个体间都能自由交配，没有大范围的迁入和迁出，没有该对等位基因决定的性状的优胜劣汰，我们就可以根据基因频率计算基因型频率，反之亦可。遵循的遗传平衡定律公式为：(p＋q)2＝p2＋2pq＋q2＝1，其中p为A的基因频率、q为a的基因频率，p2、2pq、q2代表的依次是AA、Aa、aa的基因型频率。‎ 具体算法是：‎ ‎①已知A的基因频率是A%，a的基因频率是a%，则该种群中基因型是AA的个体占A%×A%，基因型是aa的个体占a%×a%，基因型是Aa的个体占A%×a%×2。‎ ‎②已知某种群中基因型是AA的个体占X%，则A的基因频率是，a的基因频率是1－；或已知基因型是aa的个体占Y%，则a的基因频率是，A的基因频率是1－。‎ ‎2．性染色体上基因频率的计算 对于伴X染色体遗传，在Y染色体上往往没有该基因及其等位基因(伴Y染色体遗传中，则X染色体上没有该基因及其等位基因)，所以在计算基因总数时，应只考虑X染色体(或Y染色体)上的基因总数。若某基因在X染色体上，求一个群体中某基因的频率时，可按下式求解：‎ ×100%。‎ ‎1．在一个种群中随机抽取一定数量的个体，其中基因型为AA的个体占18%，基因型为Aa的个体占78%，基因型为aa的个体占4%，A和a的基因频率分别是(　　)‎ A．18%、82%　　　　 B．36%、64%‎ C．57%、43% D．92%、8%‎ C　[A基因频率＝AA基因型频率＋1/2Aa基因型频率＝18%＋1/2×78%＝57%，a基因频率＝aa基因型频率＋1/2Aa基因型频率＝4%＋1/2×78%＝43%。]‎ ‎2．在某一遵循遗传平衡定律的人群中，已调查得知，隐性性状者为16%，则该性状不同类型的基因型频率分别是(按AA、Aa、aa顺序排列)(　　)‎ A．0.36、0.48、0.16 B．0.48、0.36、0.16‎ 3‎ C．0.16、0.48、0.36 D．0.16、0.36、0.38‎ A　[根据基因库中隐性性状者(aa)的频率为16%，则q2＝0.16，q＝0.4，而p＝1－0.4＝0.6，根据遗传平衡公式，[p(A)＋q(a)]2＝p2(AA)＋2pq(Aa)＋q2(aa)可计算出，AA的频率为0.36，Aa的频率为0.48，aa的频率为0.16。]‎ ‎3．某生物兴趣小组抽样调查的200人中，各种基因型的人数情况如下表所示，则这200人中，b的基因频率为(　　)‎ ‎ 【导学号：01632186】‎ 基因型 XBXB XBXb XbXb XBY XbY 人数 ‎78‎ ‎14‎ ‎8‎ ‎70‎ ‎30‎ A.85% B．30%‎ C．20% D．15%‎ C　[X染色体上b基因的数量是14＋8×2＋30＝60，B基因＋b基因的数量为78×2＋14×2＋8×2＋70＋30＝300。b的基因频率为60÷300×100%＝20%。]‎ ‎4．果蝇的长翅(V)对残翅(v)为显性。在一个由600只长翅果蝇和400只残翅果蝇组成的种群中，若杂合子占所有个体的40%，那么隐性基因v在该种群内的基因频率为(　　)‎ A．20% B．40%‎ C．60% D．80%‎ C　[本题考查基因频率计算的相关知识，意在考查考生的理解分析能力，难度中等。根据题意可知，共有果蝇1 000只，VV、Vv、vv分别有200只、400只、400只，依据基因频率的计算方式，v的基因频率为(400×2＋400×1)÷(1 000×2)＝60%。]‎ ‎5．某植物种群中，AA个体占16%，aa个体占36%，该种群随机交配产生的后代中AA个体百分比、A基因频率和自交产生的后代中AA个体百分比、A基因频率的变化依次为(　　)‎ A．增大，不变；不变，不变 B．不变，增大；增大，不变 C．不变，不变；增大，不变 D．不变，不变；不变，增大 C　[根据题意可推知在种群中Aa的比率为48%，因此可以算出该种群的基因频率A为40%，a为60%，由于没有自然选择，因此自由交配得到的后代AA、Aa、aa的比率分别为16%、48%、36%，进而可得知AA频率和A基因频率均不发生变化。而自交后代中AA、Aa、aa的比率分别为28%、24%、48%，从而计算出A基因频率为40%进而可得知A基因频率不变，AA基因型频率增加。]‎ ‎6．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(　　) ‎ ‎【导学号：01632187】‎ 3‎ A．75% B．50%‎ C．42% D．21%‎ C　[A、a基因频率已知，据此可推导出各种群的基因型频率。种群1中各个基因型的频率分别为：AA＝64%，Aa＝32%，aa＝4%；种群2中各个基因型的频率分别为：AA＝36%，Aa＝48%，aa＝16%，则混合后的大种群中各个基因型的频率变为：AA＝50%，Aa＝40%，aa＝10%；混合后的A基因频率＝50%＋40%×1/2＝70%，a基因频率＝1－70%＝30%，根据遗传平衡定律，随机交配后子代中Aa的基因型频率为：2×70%×30%＝42%。]‎ ‎7．假设某果蝇种群中雌雄个体数目相等，且对于A和a这对等位基因来说只有Aa一种基因型。回答下列问题：‎ ‎(1)若不考虑基因突变和染色体变异，则该果蝇种群中A基因频率∶a基因频率为________。理论上，该果蝇种群随机交配产生的第一代中AA、Aa和aa的数量比为________，A基因频率为________。‎ ‎(2)若该果蝇种群随机交配的实验结果是第一代中只有Aa和aa两种基因型，且比例为2∶1，则对该结果最合理的解释是__________。根据这一解释，第一代再随机交配，第二代中Aa和aa基因型个体数量的比例应为__________。‎ ‎[解析]　(1)因为该种群只有Aa一种基因型，若不考虑基因突变和染色体变异，该种群中A和a的基因频率均为0.5，所以A基因频率∶a基因频率＝1∶1。如果该果蝇种群随机交配且不考虑基因突变和染色体变异，根据遗传平衡定律可知，AA的基因型频率为0.25，aa的基因型频率也是0.25，Aa的基因型频率为0.5，所以AA、Aa和aa的数量比为1∶2∶1，且A和a的基因频率仍然都是0.5。‎ ‎(2)由于该种群初始只有Aa一种基因型，所以理论上随机交配产生的后代中，应含有三种基因型，且比例为1∶2∶1。但实验结果是第一代中只有Aa和aa两种基因型，且比例为2∶1，最可能的原因是显性基因纯合(AA)致死，从而导致子代中无基因型为AA的个体存在。子一代中Aa和aa的比例为2∶1，即Aa和aa的概率分别是2/3和1/3，所以A和a的基因频率分别是1/3和2/3。如果不考虑基因纯合致死，随机交配符合遗传平衡定律，产生的子二代中AA＝1/3×1/3＝1/9，Aa＝(1/3×2/3)×2＝4/9，aa＝2/3×2/3＝4/9，所以AA∶Aa∶aa＝1∶4∶4，AA个体致死，所以Aa和aa的个体数量比应为1∶1。‎ ‎[答案]　(1)1∶1　1∶2∶1　0.5‎ ‎(2)A基因纯合致死　1∶1‎ 3‎