2018-2019高中生物 第5章 生物的進(jìn)化 微專題突破 基因頻率和基因型頻率的計(jì)算學(xué)案 蘇教版必修2.doc

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基因頻率和基因型頻率的計(jì)算 [核心精要] 1．常染色體上基因頻率的計(jì)算 (1)已知基因型的個(gè)體數(shù)，求基因頻率 某基因的頻率＝[(純合子個(gè)數(shù)2＋雜合子個(gè)數(shù))(總個(gè)數(shù)2)]100% (2)已知基因型頻率，求基因頻率 某基因的頻率＝該基因純合子的基因型頻率＋1/2該基因雜合子的基因型頻率 (3)假設(shè)條件下的計(jì)算方法 假設(shè)種群非常大，雌雄個(gè)體間都能自由交配，沒有大范圍的遷入和遷出，沒有該對(duì)等位基因決定的性狀的優(yōu)勝劣汰，我們就可以根據(jù)基因頻率計(jì)算基因型頻率，反之亦可。遵循的遺傳平衡定律公式為：(p＋q)2＝p2＋2pq＋q2＝1，其中p為A的基因頻率、q為a的基因頻率，p2、2pq、q2代表的依次是AA、Aa、aa的基因型頻率。 具體算法是： ①已知A的基因頻率是A%，a的基因頻率是a%，則該種群中基因型是AA的個(gè)體占A%A%，基因型是aa的個(gè)體占a%a%，基因型是Aa的個(gè)體占A%a%2。 ②已知某種群中基因型是AA的個(gè)體占X%，則A的基因頻率是，a的基因頻率是1－；或已知基因型是aa的個(gè)體占Y%，則a的基因頻率是，A的基因頻率是1－。 2．性染色體上基因頻率的計(jì)算 對(duì)于伴X染色體遺傳，在Y染色體上往往沒有該基因及其等位基因(伴Y染色體遺傳中，則X染色體上沒有該基因及其等位基因)，所以在計(jì)算基因總數(shù)時(shí)，應(yīng)只考慮X染色體(或Y染色體)上的基因總數(shù)。若某基因在X染色體上，求一個(gè)群體中某基因的頻率時(shí)，可按下式求解： 100%。 1．在一個(gè)種群中隨機(jī)抽取一定數(shù)量的個(gè)體，其中基因型為AA的個(gè)體占18%，基因型為Aa的個(gè)體占78%，基因型為aa的個(gè)體占4%，A和a的基因頻率分別是(　　) A．18%、82%　　　　 B．36%、64% C．57%、43% D．92%、8% C　[A基因頻率＝AA基因型頻率＋1/2Aa基因型頻率＝18%＋1/278%＝57%，a基因頻率＝aa基因型頻率＋1/2Aa基因型頻率＝4%＋1/278%＝43%。] 2．在某一遵循遺傳平衡定律的人群中，已調(diào)查得知，隱性性狀者為16%，則該性狀不同類型的基因型頻率分別是(按AA、Aa、aa順序排列)(　　) A．0.36、0.48、0.16 B．0.48、0.36、0.16 C．0.16、0.48、0.36 D．0.16、0.36、0.38 A　[根據(jù)基因庫中隱性性狀者(aa)的頻率為16%，則q2＝0.16，q＝0.4，而p＝1－0.4＝0.6，根據(jù)遺傳平衡公式，[p(A)＋q(a)]2＝p2(AA)＋2pq(Aa)＋q2(aa)可計(jì)算出，AA的頻率為0.36，Aa的頻率為0.48，aa的頻率為0.16。] 3．某生物興趣小組抽樣調(diào)查的200人中，各種基因型的人數(shù)情況如下表所示，則這200人中，b的基因頻率為(　　) 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：01632186】 基因型 XBXB XBXb XbXb XBY XbY 人數(shù) 78 14 8 70 30 A.85% B．30% C．20% D．15% C　[X染色體上b基因的數(shù)量是14＋82＋30＝60，B基因＋b基因的數(shù)量為782＋142＋82＋70＋30＝300。b的基因頻率為60300100%＝20%。] 4．果蠅的長翅(V)對(duì)殘翅(v)為顯性。在一個(gè)由600只長翅果蠅和400只殘翅果蠅組成的種群中，若雜合子占所有個(gè)體的40%，那么隱性基因v在該種群內(nèi)的基因頻率為(　　) A．20% B．40% C．60% D．80% C　[本題考查基因頻率計(jì)算的相關(guān)知識(shí)，意在考查考生的理解分析能力，難度中等。根據(jù)題意可知，共有果蠅1 000只，VV、Vv、vv分別有200只、400只、400只，依據(jù)基因頻率的計(jì)算方式，v的基因頻率為(4002＋4001)(1 0002)＝60%。] 5．某植物種群中，AA個(gè)體占16%，aa個(gè)體占36%，該種群隨機(jī)交配產(chǎn)生的后代中AA個(gè)體百分比、A基因頻率和自交產(chǎn)生的后代中AA個(gè)體百分比、A基因頻率的變化依次為(　　) A．增大，不變；不變，不變 B．不變，增大；增大，不變 C．不變，不變；增大，不變 D．不變，不變；不變，增大 C　[根據(jù)題意可推知在種群中Aa的比率為48%，因此可以算出該種群的基因頻率A為40%，a為60%，由于沒有自然選擇，因此自由交配得到的后代AA、Aa、aa的比率分別為16%、48%、36%，進(jìn)而可得知AA頻率和A基因頻率均不發(fā)生變化。而自交后代中AA、Aa、aa的比率分別為28%、24%、48%，從而計(jì)算出A基因頻率為40%進(jìn)而可得知A基因頻率不變，AA基因型頻率增加。] 6．現(xiàn)有兩個(gè)非常大的某昆蟲種群，個(gè)體間隨機(jī)交配，沒有遷入和遷出，無突變，自然選擇對(duì)A和a基因控制的性狀沒有作用。種群1的A基因頻率為80%，a基因頻率為20%；種群2的A基因頻率為60%，a基因頻率為40%。假設(shè)這兩個(gè)種群大小相等，地理隔離不再存在，兩個(gè)種群完全合并為一個(gè)可隨機(jī)交配的種群，則下一代中Aa的基因型頻率是(　　) 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：01632187】 A．75% B．50% C．42% D．21% C　[A、a基因頻率已知，據(jù)此可推導(dǎo)出各種群的基因型頻率。種群1中各個(gè)基因型的頻率分別為：AA＝64%，Aa＝32%，aa＝4%；種群2中各個(gè)基因型的頻率分別為：AA＝36%，Aa＝48%，aa＝16%，則混合后的大種群中各個(gè)基因型的頻率變?yōu)椋篈A＝50%，Aa＝40%，aa＝10%；混合后的A基因頻率＝50%＋40%1/2＝70%，a基因頻率＝1－70%＝30%，根據(jù)遺傳平衡定律，隨機(jī)交配后子代中Aa的基因型頻率為：270%30%＝42%。] 7．假設(shè)某果蠅種群中雌雄個(gè)體數(shù)目相等，且對(duì)于A和a這對(duì)等位基因來說只有Aa一種基因型?；卮鹣铝袉栴}： (1)若不考慮基因突變和染色體變異，則該果蠅種群中A基因頻率∶a基因頻率為________。理論上，該果蠅種群隨機(jī)交配產(chǎn)生的第一代中AA、Aa和aa的數(shù)量比為________，A基因頻率為________。 (2)若該果蠅種群隨機(jī)交配的實(shí)驗(yàn)結(jié)果是第一代中只有Aa和aa兩種基因型，且比例為2∶1，則對(duì)該結(jié)果最合理的解釋是__________。根據(jù)這一解釋，第一代再隨機(jī)交配，第二代中Aa和aa基因型個(gè)體數(shù)量的比例應(yīng)為__________。 [解析]　(1)因?yàn)樵摲N群只有Aa一種基因型，若不考慮基因突變和染色體變異，該種群中A和a的基因頻率均為0.5，所以A基因頻率∶a基因頻率＝1∶1。如果該果蠅種群隨機(jī)交配且不考慮基因突變和染色體變異，根據(jù)遺傳平衡定律可知，AA的基因型頻率為0.25，aa的基因型頻率也是0.25，Aa的基因型頻率為0.5，所以AA、Aa和aa的數(shù)量比為1∶2∶1，且A和a的基因頻率仍然都是0.5。 (2)由于該種群初始只有Aa一種基因型，所以理論上隨機(jī)交配產(chǎn)生的后代中，應(yīng)含有三種基因型，且比例為1∶2∶1。但實(shí)驗(yàn)結(jié)果是第一代中只有Aa和aa兩種基因型，且比例為2∶1，最可能的原因是顯性基因純合(AA)致死，從而導(dǎo)致子代中無基因型為AA的個(gè)體存在。子一代中Aa和aa的比例為2∶1，即Aa和aa的概率分別是2/3和1/3，所以A和a的基因頻率分別是1/3和2/3。如果不考慮基因純合致死，隨機(jī)交配符合遺傳平衡定律，產(chǎn)生的子二代中AA＝1/31/3＝1/9，Aa＝(1/32/3)2＝4/9，aa＝2/32/3＝4/9，所以AA∶Aa∶aa＝1∶4∶4，AA個(gè)體致死，所以Aa和aa的個(gè)體數(shù)量比應(yīng)為1∶1。 [答案]　(1)1∶1　1∶2∶1　0.5 (2)A基因純合致死　1∶1