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

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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
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