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基因频率与基因型频率重难集训
题型一不同染色体基因频率与基因型频率计算
【典例1】果蝇是常用的遗传学研究的实验材料,据资料显示,果蝇约有104对
基因,现有一果蝇种群,约有107个个体。请回答下列问题:
(1) 该 种 群 的 全 部 个 体 所 含 有 的 全 部 基 因 统 称 为 种 群 的
________________________。
(2)随机从该种群中抽出100只果蝇,测得基因型AA(灰身)35只,Aa(灰身)60只,
aa(黑身)5只,则A基因的频率为____________________________________,
aa个体的基因型频率为________。
(3)已知果蝇红眼与白眼为一对相对性状,由一对位于 X染色体上的等位基因控
制,白眼受隐性基因(b)控制,随机抽取雌雄果蝇各100只,其中测得雌果蝇中
XBXB(红眼)30只,XBXb(红眼)60只,XbXb(白眼)10只,雄果蝇中 XBY(红眼)60
只,XbY(白眼)40只,则B基因的频率为________,XbXb个体在雌性中的基因
型频率为________。
答案 (1)基因库 (2)65% 5%
(3)60% 10%
解析 (1)该种群的全部个体所含有的全部基因统称为种群的基因库。(2)根据定
义可知,A基因的频率=A基因的数目/(A和a基因数之和)×100%=(2×AA个
体数+Aa个体数)/(2×抽取个体总数)×100%=(2×35+60)/(2×100)×100%=
65%,aa个体的基因型频率=aa个体数/抽取个体总数×100%=(5/100)×100%
=5%。(3)已知控制果蝇红眼和白眼的基因位于 X染色体上,根据定义可知,B
基因的频率=B基因的数目/(B和b基因数之和)×100%=(2×该基因雌性纯合
子个体数+雌性杂合子个体数+雄性含该基因个体数)/(2×雌性个体数+雄性个体数)×100%=(2×30+60+60)/(2×100+100)×100%=60%,XbXb个体在雌性
中的基因型频率=(10/100)×100%=10%。
典例2 某校的生物兴趣小组在研究性学习活动中,开展了色盲普查活动,他
们从全校学生中随机抽取了200名学生(男女学生各半)作为调查对象,结果发现
有女性色盲患者2人,男性色盲患者 8人,女性色盲基因携带者 15人。 那么
在该校全校学生中色盲基因的频率约为( )
A.6.75% B.7%
C.9% D.13.5%
答案 C
解析 色盲基因位于X染色体上,Y染色体上无对应的基因,因此女性色盲患
者的基因型是XbXb、女性色盲基因携带者的基因型是XBXb、女性正常的基因型
是XBXB,男性色盲的基因型是 XbY,男性正常的基因型是 XBY。由题干信息知,
该种群样本中,XbXb=2人,XBXb=15人;XbY=8人,因此色盲基因的基因频
率是Xb=[(2×2+15+8)/(100×2+100)]×100%=9%,C正确。
【典例3】
人类MN血型由一对等位基因LM和LN决定,M型和N型是纯合子,MN型是
杂合子。现调查某地区1 800人中,500人为M型,700人为MN型,600人为
N型。下列相关叙述正确的是( )
A.LM的基因频率为0.53,LN的基因频率为0.47
B.一段时间后,理论上人群中MN型个体占比会有所减少
C.人的迁入、迁出以及基因突变都可能导致种群基因频率的改变
D.人的其他基因的改变不可能影响LM和LN基因频率的改变
答案 C解析 LM的基因频率为[(500×2+700)÷(1 800×2)] ×100%≈0.47,LN的基因
频率为[(600×2+700)÷(1 800×2)] ×100%≈0.53,A错误;若在调查期间,某
地区的人群处于遗传平衡状态,则一段时间后,理论上人群中 MN型个体占比
会保持相对稳定,B错误;人的其他基因的改变可能会影响不同个体的生存能
力,进而影响LM和LN基因频率的改变,D错误。
【典例4】如图1为某种老鼠原种群被一条河流分割成甲、乙两个种群后的进化
过程示意图。图2为种群乙在被河流分割后某时间段内A的基因频率的变化情
况,其中P年时种群乙AA、Aa、aa的基因型频率分别为30%、40%、30%,由
于生存环境的变化,使得 aa个体每年减少 10%,AA和Aa个体每年分别增加
10%。下列相关叙述错误的是( )
A.图2中P点后的下一年中,种群乙中A的基因频率为55%
B.图1中a表示地理隔离,b表示可遗传变异和自然选择,c表示生殖隔离
C.b过程会定向改变两种群的基因频率,最终使两种群的基因库有较大差异
D.图2中RT段A的基因频率保持稳定,在T之后种群乙仍可能会发生进化
答案 A
解析 根据题干信息可知,P 年时种群乙 AA、Aa、aa 的基因型频率分别为
30%、40%、30%,由于生存环境的变化,使得aa个体每年减少10%,AA和Aa个体每年分别增加10%,假设原种群有100个个体,则AA、Aa、aa分别有
30、40、30个个体,则P点后的下一年中AA、Aa、aa分别有33、44、27个个
体,则A的基因频率为(33×2+44)÷[(27+33+44)×2]×100%≈52.9%,A错误。
题型二遗传平衡定律
【典例1】ABO血型是由复等位基因决定的,在某个族群中,B型血占45%,
O型血占36%,则该族群中AB型血的占比是( )
A.6% B.8%
C.10% D.12%
答案 A
解析 人类ABO血型的相关基因有IA、IB和i三种,IAIA和IAi对应A血型,IBIB
和IBi对应B型血,IAIB对应AB型血,ii对应O型血。满足等位基因频率之和
为1,即:IA+IB+i=1。等式两边同时平方,(IA+IB+i)2=12。设基因频率为:
IA=p,IB=q,i=r,则(IA+IB+i)2=IAIA +2IAi+IBIB+2IBi+2IAIB+ii=p2+2pr
+q2+2qr+2pq+r2=1,由题不难得出:r2=0.36,则r=0.6;B型血与O型血
之和为:IBIB +2IBi+ii=q2+2qr+r2=(q+r)2=0.45+0.36=0.81,故:q+r=
0.9,q=0.9-0.6=0.3;根据IA+IB+i=1得:IA=p=1-0.3-0.6=0.1。故AB
型血的占比为:2IAIB=2×0.1×0.3=0.06。
【典例2】某常染色体隐性遗传病在人群中的发病率为 1%,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色
盲致病基因携带者。那么,他们所生小孩同时患上述两种遗传病的概率是()
A.1/88 B.1/22
C.7/2 200 D.3/800
答案 A
解析 某常染色体隐性遗传病(设其由A、a控制)的发病率为1%,根据遗传平
衡定律,可以算出该隐性致病基因 a的频率==10%,基因A的频率=1-10%
=90%;那么人群中AA、Aa、aa个体的基因型频率依次是90%×90%=81%、
2×90%×10%=18%、10%×10%=1%,则该对夫妇中丈夫的基因型是 AA或
者Aa,概率分别是0.81/(0.81+0.18)、0.18/(0.81+0.18),妻子的基因型为Aa,
所以,这对夫妇的孩子中患该常染色体隐性遗传病的概率是(1/4)×[0.18/(0.81+
0.18)]=1/22。控制色盲的基因用B、b表示,妻子的基因型是XBXb,丈夫的基
因型是XBY,他们生出患色盲孩子的概率是1/4。综上可知他们所生的孩子中同
时患以上两种遗传病的概率是(1/4)×(1/22)=1/88。
技巧点拨
(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。
题型三自交与自由交配
【典例1】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%
答案 A
解析 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,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%。故选A。
【典例2】某种实验小鼠的毛色受一对等位基因 AVY和a的控制,AVY为显性基
因,表现为黄色体毛,a为隐性基因,表现为黑色体毛。将纯种黄色体毛的小
鼠与纯种黑色体毛的小鼠杂交,子一代小鼠表现出不同的毛色:介于黄色和黑
色之间的一系列过渡类型。下列判断和推测正确的是( )
A.让子一代黄色小鼠与黑色小鼠测交,测交后代的毛色有黄色和黑色两种,且
比例为1∶1
B.杂合子(AVYa)的体细胞中,基因a均不能表达
C.基因AVY和a的遗传不遵循分离定律
D.不同杂合子(AVYa)个体的AVY基因表达的程度可能不同
答案 D
解析 子一代个体的基因型相同,但表现不同的毛色,推测不同杂合子(AVYa)个
体的AVY基因表达的程度可能不同,所以让子一代黄色小鼠与黑色小鼠测交,
测交后代的毛色不只有黄色和黑色两种,A错误,D正确;杂合子(AVYa)的体细
胞中,基因a也能表达,B错误;基因AVY和a是控制一对相对性状的等位基因,
其遗传遵循分离定律,C错误。