2027届高中生物一轮复习讲义 第七单元 专项突破11 基因频率与基因型频率的计算

基因频率与基因型频率的计算

题型一定义法求解

该基因言愣:黑的总数XM

某基因的基因频率=

典例1（2024・江西，4）某水果的W基因（存在多种等位基因）影响果实甜度。研究人员收集到

1000棵该水果的植株，它们的基因型及对应棵数如表。据表分析，这1000棵植株中Wi的

基因频率是（）

基因型

\V|W2W1W3W2W2W2W3W3W4W4W4

棵数21111422411626075

A.16.25%B.32.50%

C.50.00%D.67.50%

答案A

解析观察表格可知，含有WI基因的植株的基因型有WiW?和W,W3,共有211+114=

325（棵），根据基因须率计算的公式可得：Wi的基因频率=325+（1000X2）X100%=16.25%,

A正确。

典例2（2023・沏北，18）某二倍体动物种群有100个个体，其常染色体上某基因有Ai、A?、

A3三个等位基因。对这些个体的基因Ai、A?、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|—

A[—♦

动物个体数289153135

A.52%B.27%

C.26%D.2%

答案B

解析分析电泳图，含A3基因的个体有2个A3A3、15个A1A3、35个A2A3,所以As的基

因频率是（2X2+15+35）Y100X2）X100%=27%,B正确。

题型二利用基因型频率求解

某基因的基因频率=该基因纯合子频率+1/2杂合子频率（常染色体或X、Y染色体同源区段

上的基因）。

典例3（经典高考题）囊鼠的体毛深色（D）对浅色（d）为显性，若毛色与环境差异大则易被天敌

捕食。调查不同区域囊鼠深色表型频率，检测并计算基因频率，结果如图。

1.()

0.8

0.6

0.4

0.2

0

下列叙述错误的是()

A.深色囊鼠与浅色囊鼠在不同区域的分布现状受自然选择影响

B,与浅色岩P区相比，淡色熔岩床区囊鼠的杂合子频率低

C.浅色岩Q区的深色囊鼠的基因型为DD、Dd

D.与浅色岩Q区相比，浅色岩P区囊鼠的隐性纯合子频率高

答案B

解析浅色岩P区中，D的基因频率=DD%+l/2Dd%=0.1,根据深色表型频率可知，DD%

+Dd%=0.18,计算可知，Dd%=0.16,深色熔岩床区中，D的基因频率=DD%+l/2Dd%=

0.7,DD%+Dd%=0.95,计算可知，Dd%=0.5,所以与浅色岩P区相比，深色熔岩床区囊

鼠的杂合子频率高，B错误；囊鼠的体毛深色(D)对浅色0)为显性，因此，浅色岩Q区的深

色囊鼠的基因型为DD、Dd,C正确：浅色岩Q区中，隐性纯合子的频率=1-0.5=0.5,浅

色岩P区中，隐性纯合子频率=1一0.18=0.82,因此，与浅色岩Q区相比，浅色岩P区囊鼠

的隐性纯合子频率高，D正确。

典例4(2022•海南，15)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R,R雌、雄个体随机交配得到F2。下列叙述正确的是()

A.R中匍匐型个体的比例为12/25

B.与B相比，F?中A基因频率较高

C.F2中野生型个体的比例为25/49

D.F?中A基因频率为2/9

答案D

解析根据题意可知，A基因纯合时会导致胚胎死亡，因此匐匐型个体Aa占80%,野生型

个体aa占20%,则A基因频率为80%X1/2=40%,a基因频率为60%,Fi中AA=40%X40%

=16%,Aa=2X40%X60%=48%,aa=60%X60%=36%,由于A基因纯合时会导致胚胎

死亡，所以Fi中Aa占(48%户(48%+36%)=4/7,A错误；由于A基因纯合时会导致胚胎死

亡，因此每一代都会使A的基因频率减小，故与Fi相比，F2中A基因频率较低，B错误；

F)中Aa占4/7,aa占3/7,产生的配子为A=4/7Xl/2=2/7,a=5/7,F2中aa=5/7X5/7=25/49,

由于AA=2/7X2/7=4/49致死，因此F2中aa占25/49刊1—4/49)=5/9,C错误：F2中aa占

5/9,Aa占4/9,因此A基因频率为4/9X1/2=2/9,a基因频率为7/9,D正确。

题型三利用遗传平衡（种群基因频率世代不变）计算

1.前提条件：种群足够大且雌雄比例1:1;所有雌雄个体之间自由交配：没有基因突变；

没有自然选择；没有迁入和迁出。

2.（1）当等位基因只有两个（A、a）时，设p表示A的基因频率，q表示a的基因频率，则AA

的基因型频率=p2,Aa的基因型频率=2pq,aa的基因型频率=q2。

（2）逆推计算：己知隐性纯合子的概率，求种群的基因频率和基因型频率。

a=5/r%AA=(1—AJ^%)2

若aa=.¥%-*

Aa=2*\/^%-(l-7^%)

3.遗传平衡时X染色体上基因频率与基因型频率的关系（以红绿色盲为例）

（1）红绿色盲基因（X9的基因频率在男性和女性中相同，但发病率不同。

（2）男性中红绿色盲发病率即为该群体Xb的基因频率。

（3）例如：设色盲基因XbR勺频率=q，正常基因XB的频率=1—q=p,基因型频率计算结果

具体如表。

XB%=pXb%=qY=1

XB%=pfXBXB=p2XBXb=pqXBY=p

Xb%=qXBXb=pqXbXb=qiXbY=q

XBXB+XBXh+XbXb=lXBY+XbY=l

Cp2+2pq+q2=lp+q=i

_?__________________d

4.自交和自由交配对基因频率和基因型频率的影响

自交：基因型频率不断变化，后代的基因频率不变；自日交配：亲子代的基因频率不变，子

一代开始基因型频率不变,

典例5（2024・湖北，14）某二倍体动物的性别决定方式为ZW型，雌性和雄性个体数的比例

为I：I。该动物种群处于遗传平衡，雌性个体中有1/10患甲病（由Z染色体上h基因决定）。

下列叙述正确的是（）

A.该种群有11%的个体患该病

B.该种群h基因的频率是10%

C.只考虑该对基因，种群繁殖一代后基因型共有6种

D.若某病毒使该种群患甲病雄性个体减少10%,H基因频率不变

答案B

解析雌性个体的基因型为ZHw、ZhW,雌性个体中有1/10患甲病，该动物种群处于遗传平

W,故该种群h基因的频率是10%,B正确；雌性和雄性个体数的比例为1：1,雌性个体中

有1/10患甲病，说明基因型为Zh\V的个体在该种群中占1/20,由h基因的频率是10%,可

知基因型为ZhZh的个体在雄性个体中占1/10（）,在该种群中占1/200,故该种群中患该病的个

体有（1/2O+1/2OO）X1OO%=5.5%,A错误；只考虑该对基因，种群繁殖一代后基因型有讶可、

ZHZ\ZhZ\ZHW.ZhW,共5种，C错误；若某病毒使该种群患甲病雄性个体减少10%,

则种群中h基因频率降低，H基因频率应增大，D错误。

典例6（2022・重庆，17）人的扣手行为属于常染色体遗传，右型扣手（A）对左型扣手⑶为显性。

某地区人群中AA、Aa、aa基因型频率分别为0.16、0.20.0.64。下列叙述正确的是（）

A.该群体中两个左型扣手的人婚配，后代左型扣手的概率为3/50

B.该群体中两个右型扣手的人婚配，后代左型扣手的概率为25/324

C.该群体下一代AA基因型频率为0.16,aa基因型频率为0.64

D.该群体下一代A基因频率为0.4,a基因频率为0.6

答案B

解析该群体中两个左型扣手的人（基因型均为aa）婚配，后代左型扣手的概率为1,A错误；

根据AA、Aa、aa基因型频率分别为0.16、0.20、0.64,即4/25、1/5、16/25,可知人群中A

的基因频率=0.16+0.20X1/2=0.26=13/50,则a的基因频率=1一13/50=37/50,该群体中

两个右型扣卜的人将配，该群体右型扣4中杂合子所占概率为1/5+（4/25+1/5）=5/9,二者后

代左型扣手（基因型为aa）的概率为5/9X5/9X1/4=25/324,B正确：由B选项分析可知，人

群中A的基因频率=13/50,a的基因频率=37/50,根据遗传平衡定律，下一代AA基因型频

率为（13/50）2=169/2500=0.0676,aa基因型频率为（37/50/=0.5476,C错误；根据遗传平

衡定律，每一代的基因频率都不变，下一代A基因频率为（0.16+0.20X1/2）=0.26,a的基因

频率为1-0.26=0.74,D错误。

课时精练

［分值：60分］

口〜12题，每题5分，共60分］

1.某种群中有AA、Aa、aa三种基因型的个体，其中AA、Aa所占比例随时间的变化如图。

第36个月时:基因a在种群中的频率为（）

月数

A.0.8B.0.6C.0.3D.().2

答案B

解析由图分析，在第36个月时，不同基因型个体所占比例分别为AA=0.2、Aa=0.4,则

aa=0.4o因此，第36个月时，a基因频率=（（）.4X1/2+0.4）=0.6,B正确。

2.（2025•滁州期末）现有两个非常大的某昆虫种群（种群1和种群2）,个体间随机交配，没有

迁入和迁出，无突变，自然选择对B和b基因控制的性状没有作用。种群1中基因型为BB

的个体占18%,基因型为Bb的个体占78%；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新种群；在新种群中，基因型为BB的个体占28%,

基因型为Bb的个体占58%。根据以上信息，种群2中B的基因频率为（）

A.62%B.57%C.68%D.65%

答案B

解析据题干信息分析，种群1中B基因频率=18%+l/2X78%=57%,b基因频率=1-57%

=43%。在新种群中，B基因频率=28%+1/2义58%=57%,说明两个种群的基因频率相等，

种群2中B的基因频率也为57%,B正确。

3.一种能耐高温的小鱼生活在澳大利亚中部的沙漠中。该种小危能够在水流缓慢或静止的区

域生存，它们形成了不同的亚种。已知在某个孤立水体中，该种小鱼的基因型频率初始状态

时为CC38%、Cc42%、cc20%,最终稳定状态时为CC52%、Cc36%、ccl2%。下列叙述合理

的是（）

A.最终稳定状态时，c的基因频率为0.41

B.自然条件下，不同孤立水体中的该种小鱼之间不能自由交配，存在隔离现象

C.随着世代的增多，该和群的基因库中基因种类保持不变，则该种群未发生进化

D.种群中个体的迁入和迁出会影响种群基因频率，而突变不会影响种群基因频率

答案B

解析最终稳定状态时，基因型频率为CC52%、Cc36%、ccl2%,则c的基因频率为（12%+

l/2X36%）=0.30,A错误：自然条件下，不同孤立水体中的该种小鱼之间不能自由交配，存

在膈离（有地理隔离，不一定有生殖隔离），B正确；生物进化的实质是种群基因频率发生改

变，随着世代的增多，该种群基因库中C基因的频率由59%变为70%,该种群发生了进化，

C错误；种群中个体的迁入、迁出和突变都会影响种群基因频率，D错误。

4.（2025•郑州一模）某二倍体动物的性别决定方式为ZW型，雌性和雄性个体的数量比为1：1。

该动物群体处于遗传平衡状态，雌性动物中有1/5患甲病（由Z染色体上a基因决定，不位于

同源区段）。下列叙述正确的是（）

A.该群体中a基因的频率为20%

B.该群体中有24%的个体患甲病

C.两个表型正常的动物交配，后代患甲病的概率为2/25

D.若某寄生虫使该种群患甲病雄性个体减少10%,则A的基因频率不变

答案A

解析已知雌性动物中有1/5患甲病（由Z染色体上a基因决定，不住于同源区段），即雌性动

物中Z11的基因频率为20%,Z，'的基因频率为80%o由于雌性和雄性个体的数量比为1:1,

故雄性动物中za的基因频率为20%,ZA的基因频率为80%,雄性个体中ZAZA占80%X80%

=64%,Z'Za占2X80%X20%=32%,Z'Z，占20%X20%=4%。假设雌雄个体各为ICO只，

则群体中a基因的频率为(20+4X2+32):(100+100X2)X10()%=20%,A正确；由A分析

可知，假设雌雄个体各为100只，则该群体中有。0+4)6(100+100)乂100%=12%的个体患

甲病，B错误；表型正常的雄性个体中ZAZ，占32232+64)=1/3,与表型正常的雌性个体交

配，后代患甲病的概率为1/3X1/4=1/12,C错误；设该种群雌雄个体各为100只，若某寄

生虫使该种群患甲病雄性个体减少10%,则雄性个体中Z，Za轲余个体为(4-4XI0%)=3.6,

Z'ZA和个体数以及雄性个体数均不变，则a的基因频率变为(20+3.6X2+32):(100+

99.6X2)X100%^19.8%,A的基因频率约为80.2%,即A的基因频率变大，D错误。

5.(2025•湖北省新八校协作体三模)某河流中梭子蟹的体色由一对等位基因A/a控制。二十年

前，河水污染严重，河底多深色淤泥，深体色个体(AA)仃50%、中间体色(Aa)占30%、浅体

色(aa)占20%。二十年后，当地大力治理河水，水质变清，河底以浅色沙石为主，AA个体减

少了40%,aa个体增加了50%,Aa个体基本不变。下列叙述正确的是()

A.梭子蟹种群中全部的A、a基因构成该种群的基因库

B.二十年后，梭子蟹种承中a基因的基因频率为0.65

C.河流环境的定向选择提高了种群中a基因的基因频率

D.河流水质的改善直接对梭子蟹个体的基因型进行了选择

答案C

解析梭子蟹种群中全部个体所含的全部基因构成该种群的基因库，A错误；二十年前，深

体色个体(AA)占50%、中间体色(Aa)占30%、浅体色(aa)占20%,若假设该种群中AA个体

数为50,Aa为30,aa为20,二十年后，AA个体减少了40%,则个体数为30,aa个体增加

了50%,则个体数为30,Aa个体数仍为30,即二十年后，aa基因型个体占比为1/3,Aa基

因型个体占比为1/3,因此a基因的基因频率为().5,B错误；二十年前，该种群中a的基因

频率为0.3X1/2+0.2=0.35,二十年后，该种群中a的基因频率为0.5,所以河流环境的定向

选择提高了种群中a基因的基因频率，C正确：河流水质的改善直接对梭子蟹个体的表型(体

色)进行了选择，而不是基因型，D错误。

6.某远离陆地的大型海岛上，有一个非常大的种群，假设所有雌雄个体之间能自由交配，没

有自然选择，也没有基因突变，该生物的体色由一对等位基因(A/a或XA/*)控制，不考虑基

因位于X、Y染色体的同源区段的情况，黑色对灰色为完全显性，若亲本中A基因或XA基

因的频率为60%,下列叙述错误的是()

A.若该对基因位于常染色体上，则B灰色个体中雌、雄的概率相等，均为16%

B.若该对基因位于常染色体.匕则R纯合黑色个体中帷、雄的概率相等，均为36%

C.若该对基因位于X染色体上，则B灰色个体中雌性多于雄性

D.若该对基因位于X染色体上，则B雄性个体中黑色的概率为60%

答案c

解析根据遗传平衡定律，若该对等位基因位于常染色体上，则灰色(aa)的基因型频率为(1

-60%)X(|-60%)=16%,常染色体上基因控制的性状与性别无关，因此Fi灰色个体中雌、

雄的概率相等，均为16%,A正确；同理分析，A的基因频率为60%,a的基因频率为40%,

可得AA的基因型频率为(60%)2=36%,F|纯合黑色(AA)个体中雌、雄的概率相等，均为36%,

B正确：若该对基因位于X染色体上，雌性中灰色(X^X〉的基因型频率为16%,雄性中灰色

(X/)的基因型频率为40%,雌、雄果蝇数量相等，因此Fi中X%"、X"Y的基因型频率分别

为8%、20%,即B灰包个体中雌性少于雄性，C错误：若该对基因位于X染色体上，则B

雄性个体中黑色(XAY)的概率为60%,D正确。

7.(2025・合肥三模)按蚊是疟疾的主要传播媒介，为消除疟疾，科研人员利用CRISPR-Cas9

基因编辑技术构建了“抗疟基因驱动”系统，可使抗疟基因(A)在按蚊种群中快速传播。在测

试该驱动系统时，研究人员发现携带抗疟基因的按蚊在疟疾流行区具有显著生存优势，但该

基因会导致非疟疾环境下按蚊的生殖力下降，有关研究数据如表所示。下列叙述正确的是

比较项目AAAaaa

初始种群中基因型频率10%20%70%

疟疾流行区的适应度1.01.00.6

非疟疾环境下的适应度0.80.81.0

注：适应度是指某一基因型个体在特定环境中生存并繁殖后代的能力，通常用相对值表示，

如0.5代表适应及繁殖能力是最优值的一半。

A.初始种群中A基因频率为0.8,a基因频率为0.2

B.疟疾流行区按蚊会定向进化为只含A基因的新物种

C.若疟疾被消灭，初始种群自由交配形成的子代中Aa基因型频率为0.32

D.该项研究说明生物的适应性是相对的，进化方向会随环境变化而变化

答案D

解析由题意可知，A基因频率=10%+l/2X20%=20%,a基因频率=80%,A错误。生物

进化的实质是种群基因频率的改变，新物种形成的标志是产生了生殖隔离。在疟疾流行区，

携带抗疟基因的按蚊具有生存优势，但这并不意味着按蚊一定会定向进化为只含A基因的新

物种，因为没有产生生殖离禹，B错误。若疟疾被消灭，此时在非疟疾环境下，aa基因型的

适应度最高，种群会发生进化，但不能用遗传平衡定律来计算子代基因型频率。只有在理想

条件(种群非常大、所有雌雄个体间都能自由交配并产生后代、没有迁入和迁出、没有自然选

择、没有基因突变)下才能用遗传平衡定律计算，本题不符合这些条件，C错误。由题意可知，

携带抗疟基因的按蚊在疟疾流行区具有显著生存优势，但在非疟疾环境下生殖力下降，这说

明生物的适应性是相对的。同时，环境不同（疟疾流行区和非疟疾环境），按坟的进化方向会

发生变化（在疟疾流行区抗疟基因有优势，在非疟疾环境下无抗疟基因有优势），即进化方向

会随环境变化而变化，D正确。

8.某果蝇种群数目庞大。果蝇的一对相对性状，受常染色体上B、b控制，B突变为b的概

率为4X10-6,b回复突变为B的概率为IX10一6,突变后基因频率不变。下列叙述正确的是

（）

A.B与b基因根本区别在于基因的长短不同

B.基因型为Bb的个体约占32%

C.该群体中B的基因频率大于b

D.B可以突变为b,b亦可以突变为B,体现了基因突变的随机性

答案B

解析B与b基因根本区别在于基因的碱基序列不同，A错误；B突变为b的概.率为4X10一

6,b回复突变为B的概率为突变后基因频率不变，则B：b=1：4,B的基因频率

小于b,基因型为Bb的个体约占2X1/5X4/5=32%,B丑确，C错误：B可以突变为b,b

亦可以突变为B,体现了去因突变的可逆性，D错误。

9.（2025•巴中一模）某种昆虫通过不同基因型显示不同的体色（由等位基因aHa2和a3控制）

来躲避天敌的捕食，研究人员研究了该昆虫两个种群中人同基因型的数量分布，结果如图所

示（单位：只）。下列叙述正确的是（）

5(X)

4(X)

300

2(H)

1(M)

口种群1口种群2

A.种群2适应的环境范围更广

B.种群1中az的基因频率为25%

C.种群2中的aia?物种因被捕食而淘汰

D.种群中的昆虫通过基因重组具有不同体色

答案B

解析分析题图可知，种群1中a2a2数量为0,种群2中aia2和a2a2数量均为0,说明与种群

1相比，种群2适应的环境范围更窄，A错误；种群1中a2的基因频率=（400+200）/（100X2

+400X24-20（）X2+200X2+300X2）X100%=25%,B三确；种群2中的a团不是一个物种,

种群1中存在aia?个体，说明种群2中的am?个体不一定是因为被捕食而淘汰，C错误；基

因重组发生在两对或多对等位基因之间，种群中的昆虫通过基因突变具有不同体色，D错误。

10.等位基因（A/a）位于某种昆虫的常染色体上，该种昆虫的一个数最非常大的种群在进化过

程中，a基因的频率与基因型频率之间的关系如图所示。以下叙述正确的是（）

捋

系

更

次

一

堪

0.2

0.6().81.()

a的基因频率

------HI9间

A.I、II、HI分别代表AA、Aa、aa的频率

B.能使种群基因频率发生改变的因素有突变、自然选择、随机交配、迁入和迁出等

C.a基因控制的性状表现类型更适应环境

D.A基因的频率为0.25时，Aa的基因型频率为0.75

答案C

解析I代表AA的频率，II代表aa的频率，HI代表Aa的频率，A错误；能使种群基因频

率发生改变的因素有突变、选择、迂入和迂出等，随机交配不改变种群基因频率，B错误；

A基因频率为0.25时，a基因频率为0.75,Aa的基因型频率为2X0.25X0.75=0.375,D错

彳大O

11.野兔的某一对相对性状由位于X染色体上的等位基因A/a控制，若野兔的种群处于遗传

平衡中，从某草原上随机捕捉了100只雌兔和100只雄兔,，这100只雌免中XAXA.XAX\

x^xa三种基因型的个体所占比例分别为36%、48%、16%。下列叙述错误的是（）

A.该10（）只雄兔中基因型为乂八丫的个体所占比例为60%

B.该野兔种群中X，'的基因频率为60%,Xa的基因频率为40%

C.由于自然选择和天敌捕食等因素，自然界中的野兔和群一般不会长期处于遗传平衡状态

中

D.若该种群中基因型为x，xa的个体全部迁出，剩下的个体自由繁衍一代，子代雄兔中X,'Y

所占比例为2/7

答案D

解析100只雌兔中XAXA.XAX\xax”三种基因型的个体所占比例分别为36%、48%、16%,

据此可算出雌性中XA的频率为36%+48%X1/2=60%,则该100只雄兔中基因型为X、Y的

个体所占比例为60%,A正确：雌性中A的基因频率等于雄性中A的基因频率，等于该种群

中A的基因频率，该野兔种群中XA的