重难点(四)　基因频率的计算及其在遗传概率计算中的应用

精研重难点(四)基因频率的计算及其在遗传概率计算中的应用从“高度”上研究高考[例1]

(2023·湖北高考)某二倍体动物种群有100个个体，其常染色体上某基因有A1、A2、A3三个等位基因。对这些个体的基因A1、A2、A3进行PCR扩增，凝胶电泳及统计结果如图所示。该种群中A3的基因频率是

(

)A.52% B.27%C.26% D.2%[答案]

B[解析]

该动物种群个体数为100，由题图可知，其中有2个个体的基因型为A3A3,15个个体的基因型为A1A3,35个个体的基因型为A2A3，则A3的基因频率＝(2×2＋15＋35)÷(100×2)×100%＝27%，B符合题意。[例2]

(2022·海南高考)匍匐鸡是一种矮型鸡，匍匐性状基因(A)对野生性状基因(a)为显性，这对基因位于常染色体上，且A基因纯合时会导致胚胎死亡。某鸡群中野生型个体占20%，匍匐型个体占80%，随机交配得到F1，F1雌、雄个体随机交配得到F2。下列有关叙述正确的是

(

)A.F1中匍匐型个体的比例为12/25B.与F1相比，F2中A基因频率较高C.F2中野生型个体的比例为25/49D.F2中a基因频率为7/9[解析]

依题意，A基因纯合致死，基因型为Aa的个体表现为匍匐性状，基因型为aa的个体表现为野生性状。亲本基因型及比例为aa＝20%，Aa＝80%，则A基因频率＝40%、a基因频率＝60%，随机交配的F1中AA＝16%、Aa＝48%、aa＝36%，其中AA个体死亡，则存活的F1中匍匐型个体(Aa)的比例为4/7，野生型个体(aa)的比例为3/7，A错误；由上述分析可推知，F1中A基因频率＝2/7、a基因频率＝5/7，F1雌、雄个体随机交配得到的F2中，AA＝4/49(死亡)、Aa＝20/49、aa＝25/49，则存活的F2中匍匐型个体(Aa)的比例为4/9，野生型个体(aa)的比例为5/9，可计算F2中A基因频率＝2/9、a基因频率＝7/9，与F1相比，F2中A基因频率较低，B、C错误，D正确。[答案]

D从“深度”上提升知能1．利用遗传平衡定律计算基因频率和基因型频率2．X染色体上基因频率和基因型频率的相关计算[以人类红绿色盲(以下简称色盲)为例，相关基因用B、b表示](1)男性中相关基因频率和基因型频率的关系应用：当基因位于X染色体上时，在雄性个体中，某一基因的频率等于该基因型的频率，求出了相关的基因型频率，就等于求出了基因频率。(2)人群中色盲基因频率的关系人群中色盲基因的频率＝男性中色盲基因的频率＝女性中色盲基因的频率(3)色盲在男性和女性中发病率的关系3．自交与自由交配中基因频率的计算自交杂合子自交，基因型频率发生变化，纯合子比例逐渐上升，杂合子比例逐渐下降，但基因频率不变自由交配在无突变、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从“精度”上拓展训练1．假设羊毛的黑色(B)、白色(b)由一对位于常染色体上的等位基因控制，一个随机交配多代的羊群中，B和b的基因频率各占一半，现需对羊群进行人工选择，逐代淘汰白色个体。下列说法正确的是

(

)A.淘汰前，该随机交配多代的羊群中黑色个体数量与白色个体数量相等B.淘汰前，随着交配代数增加，羊群中纯合子的比例减小C.白色羊至少要淘汰2代，才能使b基因频率下降到25%D.随着淘汰代数的增加，羊群中基因型Bb的频率逐渐增加解析：由题意可知，淘汰前，B和b基因的频率均为1/2，则在该种群中bb的频率为1/2×1/2＝1/4，BB的频率为1/2×1/2＝1/4，Bb的频率为2×1/2×1/2＝1/2，因此，黑色个体的频率为3/4，白色个体的频率为1/4，即淘汰前，该羊群中黑色个体数量与白色个体数量不相等，A错误；淘汰前，由于种群是随机交配的种群，基因频率不变，不管交配多少代，羊群中纯合子的比例均不变，即1/2，B错误；淘汰前，BB的频率为1/4，Bb的频率为1/2，bb的频率为1/4。淘汰白色个体(bb)后，基因型BB的频率为1/3，Bb的频率为2/3，此时种群中B基因的频率为1/3＋2/3×1/2＝2/3，b基因的频率为1－2/3＝1/3。黑色个体随机交配，下一代中Bb基因型的答案：C

频率为2×1/3×2/3＝4/9，bb(白色个体)基因型的频率为1/3×1/3＝1/9，BB基因型的频率为2/3×2/3＝4/9。淘汰白色个体，Bb基因型的频率为1/2，BB基因型的频率为1/2，种群中B基因的频率为1/2＋1/2×1/2＝3/4，b基因的频率为1－3/4＝1/4＝25%，C正确；由C选项分析可知，Bb的基因型频率的变化为1/2→2/3→1/2，即基因型Bb的频率不是逐渐增加，D错误。2．(2023·重庆模拟)某昆虫的绿翅(B)对黄翅(b)为显性，若翅色与环境差异大则易被天敌捕食。分别在春季和秋季(该地秋季叶片会由绿变黄)调查某地该昆虫种群绿翅的表型频率，检测并计算b的基因频率。若春季绿翅的表型频率为m1，b的基因频率为n1；秋季绿翅的表型频率为m2，b的基因频率为n2，则下列预测中合理的是

(

)A.B的基因频率(1－n1)<(1－n2)B.春季Bb的基因型频率为2m1＋n1－2C.秋季BB的基因型频率为2－m2－2n2D.绿翅的表型频率m1<m2解析：秋季叶片由绿变黄，黄翅的昆虫在春季易被天敌捕食，则n1<n2，故B的基因频率(1－n1)>(1－n2)，A错误；春季b的基因频率为n1，故B的基因频率为1－n1，BB＋Bb的基因型频率为m1，故bb的基因型频率为1－m1，所以1/2×(Bb的基因型频率)＋1－m1＝n1，算出Bb的基因型频率为2m1＋2n1－2，B错误；与B项分析同理可推知，秋季Bb的基因型频率为2m2＋2n2－2，则BB的基因型频率为m2－(2m2＋2n2－2)＝2－m2－2n2，C正确；绿翅的昆虫在秋季更易被捕食，则绿翅表型频率m1＞m2，D错误。答案：C

3．(2023·南阳三模)在一个够大的、随机交配的种群中，在没有迁移、突变和自然选择作用的条件下，基因频率在世代间不发生变化，这样的种群叫作平衡群体。某种群中一对等位基因A、a在世代间的遗传情况如下图所示，下列叙述错误的是

(

)A．该种群世代相传时不同基因型的雌雄个体间可以随机交配且后代存活率相同B．仅考虑A、a这对等位基因，各世代基因频率不变，该种群属于平衡群体C．图中“？”处代表F2的基因型及比例，推测应为AA∶Aa∶aa＝4∶12∶9D．该种群另一对仅位于X染色体上的基因B、b也遵循上图中的遗传规律答案：D

解析：亲本产生的配子A∶a＝2∶3，F1的基因型及比例为AA∶Aa∶aa＝4∶12∶9，则该种群世代相传时不同基因型的雌雄个体间可以随机交配且后代存活率相同，A正确；仅考虑A、a这对等位基因，A基因频率为0.4，a基因频率为0.6，各世代基因频率不变，该种群属于平衡群体，B正确；F1产生的配子A∶a＝2∶3，且不同基因型的雌雄个体间可以随机交配，计算可得F2的基因型及比例为AA∶Aa∶aa＝4∶12∶9，C正确；仅位于X染色体上的基因B、b与常染色体上基因的遗传规律不同，D错误。4．(2023·广州模拟)家鹅、家鸭是人类驯化较早的鸟类。下图显示了家鸭、家鹅是由绿头鸭、鸿雁、灰雁等物种进化而来。(1)ST、SP、WX、HY、LD5个鹅品种中，与ST亲缘关系最近的是______。(2)若图中的①表示的是人工选择，以下说法错误的是________。A．图中②可以表示自然选择，自然选择的因素是自然界的各种环境条件B．人工选择使得鸿雁根据人类的各种需求定向变异，由此形成不同的家鹅品种C．人工选择的过程使生物发生了进化，改变了种群的基因频率D．通常人工选择的速度较快，自然选择需要漫长的时间(3)由原始物种X进化形成绿头鸭、鸿雁、灰雁的标志是__________________________。(4)若在某地养殖场中，鹅的白羽(W)对灰羽(w)为显性。在一个由600只白羽鹅和400只灰羽鹅组成的种群中，若杂合子占所有个体的40%，那么隐性基因w在该种群内的基因频率为____________。A.20% B.40%C.60% D.80%答案：(1)SP

(2)B

(3)它们之间出现生殖隔离(4)C

解析：(1)由题图可知，在ST、SP、WX、HY、LD5个鹅品种中，SP与ST在一个分支，它们的亲缘关系最近。(2)图中②可以表示自然选择，自然选择决定生物进化的方向，自然选择的因素可以是自然界的各种环境条件，A正确；生物的变异是不定向的、随机的，与人工选择无关，B错误；人工选择的过程使生物发生了进化，改变了种群的基因频率，C正确；人工选择可以大大缩短形成新物种的时间，速度较快，自然选择一般需要经过漫长的时