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2022年高考生物 解題技巧 專題六基因頻率的計(jì)算復(fù)習(xí)教案

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1、2022年高考生物 解題技巧 專題六基因頻率的計(jì)算復(fù)習(xí)教案 基因頻率是指某群體中,某一等位基因在該位點(diǎn)上可能出現(xiàn)的基因總數(shù)中所占的比率。在高中生物中,基因頻率的計(jì)算在遺傳中也經(jīng)常用到,對(duì)基因頻率的計(jì)算有很多種類型,不同的類型要采用不同的方法計(jì)算。關(guān)于基因頻率的計(jì)算有下面幾種類型。 一、已知基因型(或表現(xiàn)型)的個(gè)體數(shù),求基因頻率 某基因(如A基因)頻率=某基因(A)的數(shù)目/等位基因的總數(shù)(如A+a) 即;A=A的總數(shù)/(A的總數(shù)+a的總數(shù))= A的總數(shù)/(總個(gè)體數(shù)×2),a=1-A。 這是基因頻率的定義公式,具體過(guò)程見(jiàn)課本內(nèi)容。 例1.在一個(gè)種群中,AA的個(gè)體有30個(gè),Aa有60個(gè),

2、aa有10個(gè),求A、a的基因頻率。 【解析】該種群中一共有100個(gè)個(gè)體,共含有200個(gè)基因,A的總數(shù)有30×2+60×1=1xx高考生物 解題技巧 專題六基因頻率的計(jì)算復(fù)習(xí)教案20,A的頻率為120/200=60%。由于在一個(gè)種群中基因頻率有A+a=100%,所以a=1-60%=40%。 【參考答案】A的基因頻率為60%,a的基因頻率為40% 二、已知基因型頻率,求基因頻率 基因型頻率是指在一個(gè)進(jìn)行有性生殖的群體中,不同基因型所占的比例。 某基因頻率=包含特定基因的純合體頻率+雜合體頻率×1/2 即:A的頻率=AA基因型頻率+Aa基因型頻率×1/2 例2.在一個(gè)種群中隨機(jī)抽出一定

3、數(shù)量的個(gè)體,其中,基因型為BB的個(gè)體占40%,基因型為bb的個(gè)體占10%,則基因B和b的頻率分別是 A. 90%,10% B. 65%,35% C. 50%,50% D. 35%,65% 【解析】根據(jù)題意,基因型為Bb的個(gè)體占1-40%-10%=50%?;駼的頻率=基因型BB的頻率+1/2基因型Bb的頻率=40%+1/2×50%=65%。同理,基因b的頻率=35%。 【參考答案】B 三、已知基因頻率,求基因型頻率 假設(shè)在一個(gè)隨機(jī)交配的群體里,在沒(méi)有遷移、突變和選擇的條件下,世代相傳不發(fā)生變化,計(jì)算基因

4、頻率時(shí),就可以采用遺傳平衡定律計(jì)算。即: 設(shè)A的基因頻率=p,a的基因頻率=q,則群體中各基因型頻率為: AA=p2,Aa=2pq,aa=q2。(p+q)2=p2+2pq+q2=1。 注意:種群自由交配時(shí)才可用該公式,如是自交,則不能用該公式。一般地,求基因頻率時(shí),若已知各基因型頻率(隨機(jī)抽出的一個(gè)樣本),則只能用“規(guī)律二”計(jì)算,不能用“規(guī)律三”反過(guò)來(lái),開(kāi)平方。開(kāi)平方求基因頻率只適用于理想種群(或題目中只給一個(gè)基因型頻率)。 例3. 如果在以下種群中,基因型AA的比例占25%,基因型Aa的比例為50%,基因型aa比例占25%,已知基因型aa的個(gè)體失去求偶和繁殖的能力,則基因A和a的頻率

5、各是多少?隨機(jī)交配產(chǎn)生的子一代中,基因型aa的個(gè)體所占的比例為多少? 例4.果蠅的體色由常染色體上的一對(duì)等位基因控制,基因型BB、Bb為灰身,bb為黑身。若人為地組成一個(gè)群體,其中80%為BB個(gè)體,20%為bb的個(gè)體,群體隨機(jī)交配,其子代中Bb的比例為 A.25% B.32% C.50% D.64% 【解析】因?yàn)锽B=80%,bb=20%,所以B=BB+1/2×Bb=80%+0=80%,b=1-B= 1-80%=20%。則子代中Bb的比例=2pq=2×80%×20%=32%。 【參考答案】B 例5.囊性纖維變性是一種常染色體

6、遺傳病。在歐洲人群中每2500個(gè)人就有一人患此病。如果一對(duì)健康的夫婦有一個(gè)患病的兒子,此后該女又與另一健康男子再婚,則再婚后他們生一個(gè)患此病孩子的概率是 A. 1% B. 0.04% C. 3.9% D. 2% 【解析】由于一對(duì)健康夫婦生了一個(gè)患病的兒子,所以該遺傳病為隱性遺傳病,設(shè)顯性基因?yàn)锳,隱性基因?yàn)閍,所以這對(duì)夫婦的基因型都為Aa。把人群看成一個(gè)平衡群體,則有aa占1/2500 ,所以隱性基因a的頻率q=1/50,顯性基因A的頻率為p=49/50, 那么群體中,AA基因型的頻率為p2 ,Aa基因型的頻率為2pq,正常人群中雜合子Aa所占的比例為=Aa

7、/(AA+Aa)=2pq/(p2+2pq)=2/51 ,即健康人中雜合子所占的比例為2/51,該女子與正常男性婚配后生出患病孩子的幾率為1/4×2/51=1/102≈1% 。 【參考答案】A 注意:以上三個(gè)規(guī)律適用于常染色體上的基因。 四、位于X染色體上的基因頻率和基因型頻率 1. 已知基因型的人數(shù)或頻率,求基因頻率 同樣適用于“規(guī)律一”,因?yàn)檫@是基因頻率的定義公式。但一定要注意: 對(duì)于伴性遺傳來(lái)說(shuō),位于X、Y同源區(qū)段上的基因,其基因頻率計(jì)算與常染色體計(jì)算相同;而位于X、Y非同源區(qū)段上的基因,伴X染色體遺傳,在Y染色體上沒(méi)有該基因及其等位基因。同理伴Y染色體遺傳,在X染色體上也

8、沒(méi)有其對(duì)應(yīng)的基因。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)。即: 只位于X染色體上的某基因(Xb)頻率= Xb總數(shù)/X染色體上基因(B和b)總數(shù)=(2×該基因雌性純合體個(gè)數(shù)+雌性雜合體個(gè)數(shù)+雄性含該基因個(gè)數(shù))/(2×雌性個(gè)體總數(shù)+雄性個(gè)體數(shù))。 例6. 某工廠有男女職工各200名,調(diào)查發(fā)現(xiàn),女性色盲基因的攜帶者為 15人,患者5人,男性患者11人。那么這個(gè)群體中色盲基因的頻率是 A. 4.5% B. 6% C. 9% D. 7.8% 【解析】解本題的關(guān)鍵是先求得色盲基因的總數(shù)。因?yàn)榕缘男匀旧w組成為XX,男性

9、為XY,假設(shè)色盲基因?yàn)閎,其等位基因只位于X染色體上,所以色盲基因b共有15×1+5×2+11×1=36個(gè),色盲基因b及其等位基因共有200×2+200×1=600個(gè)。因此,色盲基因b的頻率=36/600×100%=6% 。 【參考答案】B 例7.對(duì)歐洲某學(xué)校的學(xué)生進(jìn)行遺傳調(diào)查時(shí)發(fā)現(xiàn),血友病患者占0.7%(男∶女=2∶1);血友病攜帶者占5%,那么,這個(gè)群體的Xh的頻率是 ?A.2.97%    B.0.7%   ?。茫?.96%    D.3.2% ?【解析】這里首先要明確2:1為患者中男女的比例,人群中男女比例為1:1。假設(shè)總?cè)藬?shù)為3000人。則男患者為3000×0.7%×2/3

10、=14,女患者為3000×0.7%×1/3=7,攜帶者為3000×5%=150,則Xh的頻率=(14+7×2+150)/(1500×2+1500)=3.96%。 【參考答案】C 2.伴X遺傳,在整個(gè)群體中、雄性群體中、雌性群體中XB的頻率均為p,Xb的頻率均為q。即: 雄性中XB基因頻率=雌性中XB基因頻率=整個(gè)群體中XB基因頻率=p; 雄性中Xb基因頻率=雌性中Xb基因頻率=整個(gè)群體中Xb基因頻率=q。 3. 伴X遺傳,在整個(gè)群體中、雄性群體中、雌性群體中的各基因型頻率如下表: XBXB XBXb XbXb XBY XbY 在整個(gè)群體中 1/2p2 pq 1

11、/2q2 1/2p 1/2q 在雄性群體中 p q 在雌性群體中 p2 2pq q2 例8. 據(jù)調(diào)查,某小學(xué)的學(xué)生中,基因型為XBXB的比例為42.32%,XBXb為7.36%,XbXb為0.32%,XBY為46%,XbY為4%,則在該地區(qū)XB和Xb的基因頻率分別為: A.6%,8%?? B.8%,92%? C.78%,92%? D.92%,8% 【解析】方法一,可以用“規(guī)律四、1”類似于例6、例7的方法計(jì)算。 方法二,根據(jù)上述規(guī)律,該地區(qū)XB的基因頻率=該地區(qū)女性人群中XB的基因頻率=42.32%×2+1/2×

12、(2×7.36%)=92%,同理,該地區(qū)Xb的基因頻率=該地區(qū)男性人群中Xb的基因頻率=4%×2=8%。 【參考答案】D 例9.若在果蠅種群中,XB的基因頻率為80%,Xb的基因頻率為20%,雌雄果蠅數(shù)相等,理論上XbXb、XbY的基因型頻率依次為 A.1% 2% B.8% 8% C. 2% 10% D.2% 8% 【解析】雌性果蠅中,XbXb的頻率為Xb頻率的平方,即4%(占雌性的4%),但雌性占總數(shù)的1/2,則群體中XbXb的基因型頻率為4%×1/2=2%。 由于雄性果蠅只有一條X性染色體,則雄果蠅的Xb基因頻率就是基因型XbY的頻率,為20%(

13、占雄性的20%),但雄性占總數(shù)的1/2,則群體中XbY的頻率為20%×1/2=10%。 或者直接根據(jù)“規(guī)律四、3”得出結(jié)果。 【參考答案】C 例10.人類的紅綠色盲是一種X染色體連鎖隱性遺傳病,據(jù)統(tǒng)計(jì),我國(guó)男性中紅綠色盲的發(fā)病率為7%,從理論上推斷,女性中紅綠色盲的發(fā)病率為 A.3.5% B.1.75% C.0.49% D.0.25% 【解析】根據(jù)上述規(guī)律,男性紅綠色盲的發(fā)病率=Xb的基因頻率=7%,女性 中紅綠色盲發(fā)病率=(7%)2=0.49%。 【參考答案】C 五、復(fù)等位基因的基因頻率和基因型頻率的計(jì)算 對(duì)于ABO血型中涉及的復(fù)等位基因,已知

14、一個(gè)群體中某血型的人數(shù),求其它血型的人數(shù)時(shí),則可以應(yīng)用規(guī)律:所有基因頻率之和應(yīng)等于1,所有基因型頻率的和等于1,即:設(shè)各基因頻率IA=p,IB=q,i=r,則(p+q+r)2=p2+q2+r2+2pq+2pr+2qr=1。A型血(IAIA、IAi)的基因型頻率= p2+2pr ,B型血(IBIB、IBi)的基因型頻率= q2+2qr ,AB型血(IAIB)的基因型頻率=2pq ,O型血(ii)的基因型頻率= r2。 例11.人的ABO血型決定于3個(gè)復(fù)等位基因IA、IB、i。通過(guò)抽樣調(diào)查發(fā)現(xiàn)血型頻率:A型=0.45,B型=0.13,AB型=0.06,O型=0.36。試計(jì)算IA、IB、i這3個(gè)等

15、復(fù)位基因的頻率。 例12.ABO血型系統(tǒng)由3個(gè)復(fù)等位基因IA、IB、i決定,通過(guò)調(diào)查一個(gè)由400人組成的群體,發(fā)現(xiàn)180人為A型血,144人為O型血,從理論上推測(cè),該人群中血型為B型的人應(yīng)有 A.24人 B.36人 C.52人 D.76人 【解析】 O型血的有144人,總?cè)藬?shù)有400人,則r2=144/400,得r=6/10。180人為A型血,則有p2+2pr=180/400,把r=6/10代入其中,可以知道p=3/10。由于p+q+r=1,可以知道q=1-p-r=1/10,而B(niǎo)型血的基因型頻率= q2+2qr=13%,則B型血的人數(shù)應(yīng)為13%×400=52人。 【參考答案】C 總之,盡管基因頻率的計(jì)算類型復(fù)雜多樣,其思維方法又迥然各異,但是我們只要把握住基因頻率計(jì)算的條件和方法規(guī)律,弄清原委并靈活運(yùn)用,就能準(zhǔn)確地計(jì)算出正確的答案。

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