2016届《创新设计》高考生物(苏教版)大一轮复习课件能力提升案9种群基因频率与基因型频率

能力提升案9种群基因频率与基因型频率1．基因频率指一个种群基因库中某个基因占全部等位基因数的比例。基因频率＝某种基因的数目控制同种性状的全部等位基因的总数×100%(1)不同的基因在基因库中所占的比例是不同的，影响基因频率的因素有基因突变、自然选择等。(2)种群基因频率的定向改变导致生物朝一定方向不断进化。突破点种群基因频率与基因型频率的计算[知识精讲]2．基因型频率指某种特定基因型的个体占群体内全部个体的比例。基因型频率＝特定基因型的个体数总个体数×100%3．通过基因型频率计算基因频率(1)在种群中一对等位基因的基因频率之和等于1，基因型频率之和也等于1。(2)一种基因的频率＝该基因纯合子的基因型频率＋12杂合子的基因型频率。(3)已知基因型AA或aa的频率，求A或a的频率用开平方的方法。即A(a)＝AAaa的基因型频率(对于XY型性别决定的生物，雄性的伴性遗传除外)。4．运用哈代一温伯格平衡，由基因频率计算基因型概率(1)内容：在一个有性生殖的自然种群中，当等位基因为一对(A、a)时，设p代表A基因的频率，q代表a基因的频率则(p＋q)2＝p2＋2pq＋q2＝1。其中p2是AA(纯合子)的基因型频率，2pq是Aa(杂合子的基因型频率，q2是aa(纯合子)的基因型频率。(2)适用条件：在一个有性生殖的自然种群中，在符合以下5个条件的情况下，各等位基因的基因频率和基因型频率在代代遗传中是稳定不变的，或者说是保持着动态平衡的。5个条件是：种群大；种群中个体间的交配是随机的；没有迁入迁出的发生；种群之间不存在个体的迁移或基因交流；没有自然选择。[考题示例]【示例1】(2014·海南卷)某动物种群中，AA、Aa和aa基因型的个体依次占25%、50%和25%。若该种群中的aa个体没有繁殖能力，其他个体间可以随机交配，理论上，下一代AA∶Aa∶aa基因型个体的数量比为()A．3∶3∶1B．4∶4∶1C．1∶2∶0D．1∶2∶1解析若该种群中的aa个体没有繁殖能力，其他个体间可以随机交配，就是AA、Aa这两种基因型的雌雄个体间的交配，AA占13、Aa占23，(用棋盘法)：产生雌雄配子的概率23A13a23A49AA29Aa13a29Aa19aa理论上，下一代AA∶Aa∶aa基因型个体的数量比为4∶4∶1，故选B。答案B【示例2】(2010·海南单科，24)某动物种群中AA、Aa和aa的基因型频率分别为0.3、0.4和0.3，请回答。(1)该种群中a基因的频率为________。(2)如果该种群满足四个基本条件，即种群________、不发生________、不发生________、没有迁入迁出，且种群中个体间随机交配，则理论上该种群的子一代中aa的基因型频率为________；如果该种群的子一代再随机交配，其后代中aa的基因型频率________(填“会”或“不会”)发生改变。(3)假定该动物种群满足上述四个基本条件，但不发生随机交配，只在相同基因型之间进行交配，则理论上该种群的子一代中AA、Aa和aa的基因型频率分别为________、________和________；如果子一代也同样只发生相同基因型之间的交配，其后代中AA、Aa和aa的基因型频率________(填“会”或“不会”)发生改变。解析(1)a基因的频率为0.4×1/2＋0.3＝0.5，A的基因频率也为0.5。(2)根据遗传平衡理论，aa的基因型频率＝(0.5)2＝0.25。(3)若该种群只在相同基因型之间进行交配，子一代的基因型频率AA＝0.3＋0.4×1/4＝0.4，Aa＝0.4×1/2＝0.2，aa＝0.3＋0.4×1/4＝0.4。如果子一代同样进行相同基因型之间的交配，则后代中基因型频率AA＝0.4＋0.2×1/4＝0.45，Aa＝0.2×1/2＝0.1，aa＝0.4＋0.2×1/4＝0.45，可见后代的基因型频率会发生改变。答案(1)0.5(2)足够大基因突变(或突变)自然选择0.25不会(3)0.40.20.4会计算常染色体遗传和伴性遗传的基因频率用NAA、NXAY分别表示该基因型的个体数，用PAA、PXAY表示该基因型的频率，用p、q表示A、a的基因频率。(1)常染色体遗传方式p＝2NAA＋NAa2NAA＋NAa＋Naa＝PAA＋12PAaq＝2Naa＋NAa2NAA＋NAa＋Naa＝Paa＋12PAa(2)伴X染色体遗传方式p＝2NXAXA＋NXAXa＋NXAY2NXAXA＋NXAXa＋NXaXa＋NXAY＋NXaYq＝2NXaXa＋NXAXa＋NXaY2NXaXa＋NXAXa＋NXAXA＋NXaY＋NXAY易错警示！自交和自由交配的基因型频率计算方法不同。如果是自交，则应根据遗传图解进行逐个分析，而如果是自由交配，则应按遗传平衡进行计算，即AA的基因型频率＝A的基因频率×A的基因频率。自交过程中，可以根据基因型频率求基因频率，但不可以根据基因频率求基因型频率。自交前后基因型频率在变，基因频率不变。[跟进题组]1．从一个群体中抽取基因型为AA、Aa、aa的个体数分别是40、50、10，求A、a的基因频率。解析方法一先求总基因个数，再分别求基因频率该群体总基因个数为200，A的基因频率为2×40＋50200×100%＝65%，a的基因频率为2×10＋50200×100%＝35%。方法二公式法求解A的基因频率＝AA的基因型频率＋12×Aa的基因型频率＝40100＋12×50100＝65%；a的基因频率＝1－65%＝35%。答案65%35%2．已知人的褐眼(A)对蓝眼(a)是显性。在一个有30000人的群体中，蓝眼的有3600人，褐眼的有26400人，其中纯合体12000人。那么，在这个人群中A、a的基因频率各是多少？解析因等位基因成对存在，30000人中共有基因30000×2＝60000(个)，蓝眼3600人中含a基因7200个，褐眼26400人，纯合体12000人含A基因24000个，杂合体14400人含28800个基因，其中A基因14400个，a基因14400个。则A的基因频率＝(24000＋14400)/60000×100%＝64%，a的基因频率＝(7200＋14400)/60000×100%＝36%。答案64%和36%3．某性状由常染色体上的一对等位基因控制(用A、a表示)，某种群中显性类型所占比例为36%，求该种群中AA、Aa及aa基因型频率。解析由显性类型A_为36%可推知aa＝64%。则a＝64100＝810＝45，A＝15故AA＝152＝125＝4%，Aa＝2×45×15＝825＝32%。答案4%,32%及64%4．一种蛾中控制浅颜色的等位基因是隐性的，控制深颜色的等位基因是显性的。假设有640只浅色的蛾和369只深色的蛾，群体符合哈代—温伯格平衡定律，求杂合子蛾的基因型频率。解析设显性基因频率为p，隐性基因频率为q，根据(p＋q)2＝p2＋2pq＋q2＝1，已知q2＝640640＋369≈0.63因此，q≈0.8，又因为p＋q＝1，所以p＝1－q＝1－0.8＝0.2，根据哈代—温伯格平衡定律，杂合子蛾在群体中应为：2pq＝2×0.8×0.2＝0.32，因此，杂合子蛾的基因型频率为0.32。答案0.325．据调查，某小学学生中基因型及比例为XBXB(42.32%)、XBXb(7.36%)、XbXb(0.32%)、XBY(46%)、XbY(4%)，则在该群体中B和b的基因频率分别为()A．6%、8%B．8%、92%C．78%、92%D．92%、8%解析假设被调查的总人数为100个，由于B和b这对等位基因只存在于X染色体上，Y染色体上无相应的等位基因，故基因总数为150个，而B和b基因的个数分别为42.32×2＋7.36＋46＝138,7.36＋0.32×2＋4＝12，故B的基因频率为138150×100%＝92%，b的基因频率为12150×100%＝8%。答案D6．(2013·山东卷)用基因型为Aa的小麦分别进行连续自交、随机交配，连续自交并逐代淘汰隐性个体、随机交配并逐代淘汰隐性个体，根据各代Aa基因型频率绘制曲线如图。下列分析错误的是()A．曲线Ⅱ的F3中Aa基因型频率为0.4B．曲线Ⅲ的F2中Aa基因型频率为0.4C．曲线Ⅳ的Fn中纯合子的比例比上一代增加12n＋1D．曲线Ⅰ和Ⅳ的各子代间A和a的基因频率始终相等解析对题目中提到四种交配方式逐一分析。①杂合子连续自交：Fn中Aa基因型频率为12n，图中曲线Ⅳ符合，连续自交得到的Fn中纯合子比例为1－12n，Fn－1中纯合子的比例为1－12(n－1)，二者之间差值是12n，C项错误；由于在杂合子的连续自交过程中没有选择，各代间A和a的基因频率始终相等，故D项中关于曲线Ⅳ的描述正确；②杂合子的随机交配：亲本中Aa基因型频率为1，随机交配子一代中Aa基因型频率为12，继续随机交配，因不受干扰，A和a的基因频率不改变，Aa的基因型频率也保持定值，曲线Ⅰ符合小麦的此种交配方式，同时D项中关于曲线Ⅰ的描述正确；③连续自交并逐代淘汰隐性个体：亲本中Aa基因型频率为1，自交一次并淘汰隐性个体后Aa基因型频率为23，第二次自交并淘汰隐性个体后Aa基因型频率为25，即0.4，第三次自交并淘汰隐性个体后Aa基因型概率为29，所以曲线Ⅲ为连续自交并逐代淘汰隐性个体，B项正确；④随机交配并逐代淘汰隐性个体：基因型为Aa的亲本随机交配一次(可视为自交)，产生子一代淘汰掉隐性个体后Aa基因型频率为23，再随机交配产生子二代并淘汰掉隐性个体，A基因频率为34，a的基因频率为14，产生子三代中Aa的基因型频率为0.4，曲线Ⅱ符合，A项正确。答案C7．人类的ABO血型系统由3三个等位基因IA、IB、i决定，通过调查一个由400个个体组成的样本，发现180人是A型血，144人是O型血，从理论上推测，该人群中血型为B的人应该有()A．24人B．36人C．52人D．76人解析设IA的基因频率为p,设i的基因频率为q,设IB的基因频率为t。A型血的基因型可能有两种——IAIA和IAi，所以应该是IAIA和IAi的基因频率之和＝p2＋2pq。B型血的基因型可能有两种——IBIB和IBi，所以应该是IBIB和IBi的基因频率之和＝t2＋2tq。由题意知道：A型血的基因型频率为IAIA和IAi的基因频率之和＝p2＋2pq＝180400；144人是O型血，即是q×q＝144400，可得q＝610，代入到p2＋2pq＝180400中，可求出p＝310，把p＝310和q＝610代入到p＋q＋t＝1中，可求出t＝110。所以B型血的基因型频率＝110×110＋2×110×610＝13100，则B型血的人数应该为13100×400＝52。所以答案应该是C。答案C