2024届人教版高中生物一轮复习素养提升基因频率和基因型频率计算学案（不定项）

这是一份2024届人教版高中生物一轮复习素养提升基因频率和基因型频率计算学案（不定项），共7页。



突破一
基因频率和基因型频率的常用计算方法
[知识方法]
1．当等位基因位于常染色体上时(以A、a为基因、AA、Aa、aa为三种基因型。)
(1)已知调查的各种基因型的个体数，计算基因频率
某基因频率＝×100%
A＝×100%
a＝×100%
(2)已知基因型频率求基因频率
一个基因的频率＝该基因纯合子的频率＋×杂合子的频率，如基因A的频率＝AA的频率＋Aa的频率，基因a的频率＝1－基因A的频率＝aa的频率＋Aa的频率。
2．当等位基因位于X染色体上时(以XB、Xb为例)
XBXb基因型频率＝×100%
XB基因频率＝×100%
Xb基因频率＝×100%
[类题精练]
1．(2023·德州模拟)某小鼠群体中，A＋、A和a互为等位基因，该种群基因型及个体数如下表：
基因型
A＋A＋
A＋A
A＋a
AA
Aa
aa
个体数
100
200
300
100
200
100
下列说法错误的是(　　)
A．A＋的基因频率是35%
B．A＋、A、a是基因突变的结果
C．A＋和A的根本区别是碱基序列不同
D．该小鼠群体所有的A＋、A、a基因，构成小鼠的基因库
解析：选D　由题表信息可知，该小鼠种群共有1 000个个体，则该等位基因共有2 000个，其中A＋基因共有100×2＋200＋300＝700(个)，所以A＋的基因频率为700÷2 000×100%＝35%，A正确；A＋、A和a互为等位基因，是基因突变的结果，B正确；等位基因的根本区别是碱基的排列顺序不同，C正确；小鼠种群全部个体的所有基因才能构成小鼠的基因库，D错误。
2．(2022·广州质检)调查某校学生中关于某种性状的各种基因型及比例为：
基因型
XBXB
XBXb
XbXb
XBY
XbY
比例(%)
42.32
7.36
0.32
46
4
则该校学生中XB和Xb的基因频率分别是(　　)
A．6%、8% B．92%、8%
C．78%、92% D．8%、92%
解析：选B　伴性遗传的基因频率计算，只计数等位基因所存在的染色体，即男性只统计一个基因，女性中统计两个基因，所以该校学生中Xb的基因频率为×100%＝8%，则XB的基因频率为92%。
突破二
根据遗传平衡定律计算基因频率和基因型频率
[知识方法]
1．遗传平衡定律的适用条件
(1)种群足够大；
(2)种群个体间的交配是随机的；
(3)没有突变产生；
(4)种群之间不存在个体的迁移；
(5)没有自然选择。
这种条件下，各等位基因的基因频率和基因型频率在一代代遗传中都是稳定不变的，或者说保持着遗传平衡状态。
2．遗传平衡定律的内容
在一个有性生殖的自然种群中，假设有一对等位基因A、a，A基因的频率用p表示，a基因的频率用q表示，则遗传平衡公式为：

[类题精练]
3．(2022·湖南、江西十四校联考)红绿色盲是一种常见的伴X染色体隐性遗传病。假设在一个数量较大的群体中，男女比例相等，XB的基因频率为80%，Xb的基因频率为20%，下列说法错误的是(　　)
A．该群体男性中的Xb的基因频率等于20%
B．一对表现正常的夫妇，不可能生出患色盲的孩子
C．在这一人群中，XbXb、XbY的基因型频率依次为2%、10%
D．如果不采取遗传咨询、基因诊断等措施，该群体中色盲的发病率不会越来越高
解析：选B　某个基因占全部等位基因的比率，叫作基因频率，基因频率与性别无关，因此该群体男性中的Xb的基因频率等于20%，A正确；一对表现正常的夫妇，女性可能是携带者，仍然可以生出患色盲的孩子，B错误；按照遗传平衡定律计算，在女性中，XbXb的基因型频率为Xb的基因频率的平方，即20%×20%＝4%，但男女比例为1∶1，则XbXb的频率为4%×＝2%，由于男性只有一条X染色体，则男性的X基因频率就是基因型频率，为20%，但男女比例为1∶1，则XbY的频率为20%×＝10%，C正确；采取遗传咨询、基因诊断等措施可以降低色盲的发病率，但是如果不采取遗传咨询、基因诊断等措施，该群体中色盲的发病率不会越来越高，D正确。
4．经调查在某一种群内AA的基因型频率为40%，Aa的基因型频率为60%，aa的基因型(致死基因型)频率为0，那么随机交配繁殖一代，下列说法正确的是(　　)
A．AA的基因型频率占49/91
B．Aa的基因型频率占42/100
C．自然选择过程直接作用于个体的基因型
D．该种群未发生进化
解析：选A　该种群中A的基因频率为40%＋60%×1/2＝70%，a的基因频率为1－70%＝30%，根据遗传平衡定律，其随机交配繁殖一代后，AA的基因型频率＝70%×70%＝49%，Aa的基因型频率＝2×70%×30%＝42%，aa的基因型频率＝30%×30%＝9%，其中aa为致死基因型，因此AA的基因型频率占49/91，Aa的基因型频率占42/91；自然选择过程直接作用于个体的表型；随机交配繁殖一代后，A的基因频率为10/13，a的基因频率为3/13，基因频率发生了改变，说明该种群发生了进化。
突破三
自交与自由交配中基因频率的计算
[知识方法]
1．自交：杂合子自交，基因型频率发生变化，纯合子比例逐渐增大，杂合子比例逐渐下降，但基因频率不变。
2．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。
[类题精练]
5．(2022·六安质检)在理想条件下，两个田鼠的种群被一条河流隔开。种群1的A基因频率为60%，a基因频率为40%；种群2的A基因频率为20%，a基因频率为80%。假设种群1与种群2的个体数正好为3∶1，当地理隔离不再存在时，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．50% B．25%
C．48% D．24%
解析：选A　种群1的A基因频率为60%，a的基因频率为40%。则AA＝60%×60%＝36%，Aa＝2×60%×40%＝48%，aa＝40%×40%＝16%，假设种群1个体数量为300个，则AA＝108个，Aa＝144个，aa＝48个。种群2的A基因频率为20%，a的基因频率为80%，则AA＝20%×20%＝4%，Aa＝2×20%×80%＝32%，aa＝80%×80%＝64%，假设种群1个体数量为300个，种群1与种群2的个体数正好为3∶1，则种群2个体数量为100个，AA＝4个，Aa＝32个，aa＝64个。若地理隔离不再存在，两个种群完全合并为一个种群，则AA＝108＋4＝112(个)，Aa＝144＋32＝176(个)，aa＝48＋64＝112(个)，则A的基因频率＝(112×2＋176)÷(400×2)×100%＝50%，a的基因频率＝1－50%＝50%，该种群中个体可随机交配，因此遵循遗传平衡定律，则下一代中Aa的基因型频率是Aa＝2×50%×50%＝50%。
6．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)对于A和a这对等位基因来说只有Aa一种基因型。所以基因A、a频率都为0.5。AA%＝50%×50%＝0.25，比例1∶1。aa%＝50%×50%＝0.25。Aa%＝2×50%×50%＝0.25，比例1∶2∶1。基因频率不变，A仍为0.5。
(2)AA个体致死，只剩下Aa和aa个体，比例为2∶1。用棋盘法来计算。

2/3Aa
1/3aa
2/3Aa
4/9[1/4AA
1/2Aa　1/4aa]
2/9[1/2Aa
1/2aa]
1/3aa
2/9[1/2Aa　1/2aa]
1/9aa
故aa基因型频率占4/9　Aa基因频率占4/9，Aa和aa基因型个体数量的比例为1∶1。AA基因频率占1/9，致死。
答案　(1)1∶1　1∶2∶1　0.5
(2)A基因纯合致死　1∶1