專題八生物的變異、育種與進化課時26基因頻率和基因型頻率的計算1．囊鼠的體毛深色(D)對淺色(d)為顯性，毛色與環境差異大的個體易被天敵捕食。調查發現某區域囊鼠表現為深色的基因型頻率為95%，深色基因頻率為70%，則該區域的深色雜合子基因型頻率為（

）A．21% B．42% C．50% D．70%【答案】C【解析】由題可知，D基因頻率為0.7，則d基因頻率為0.3。又知表現型為深色的個體（D_）基因型頻率為0.95，則表現型為淺色的個體（dd）基因型頻率為0.05。而由于d的基因頻率等于dd基因型頻率加上雜合子基因型頻率的一半，即d=dd+1/2Dd，所以Dd基因型頻率為（0.3-0.05）×2=0.5，即C正確。2．兔的脂肪白色（F）對淡黃色（f）為顯性，由常染色體上一對等位基因控制。某兔群由500只純合白色脂肪兔和1500只淡黃色脂肪兔組成，F、f的基因頻率分別是（）A．15%、85% B．25%、75%C．35%、65% D．45%、55%【答案】B【解析】由題意可知，該兔種群由500只純合白色脂肪兔（FF）和1500只淡黃色脂肪兔（ff）組成，故F的基因頻率=F/（F+f）=（500×2）/（2000×2）=25%，f的基因頻率=1-25%=75%，B正確。3．控制果蠅眼色（紅眼、白眼）的基因位于X染色體上，某果蠅種群足夠大、個體間自由交配、自然選擇對果蠅眼色沒有影響、不發生基因突變、沒有遷入和遷出，其中白眼雄果蠅（XaY）占5％。在上述條件保持不變的情況下，下列有關分析錯誤的是（

）A．該種群中白眼雌果蠅占2．5％B．該種群Xa的基因頻率為10％C．該種群在眼色這一性狀上不會發生進化D．該種群眼色基因頻率和基因型頻率都不改變【答案】A【解析】種群中白眼雄果蠅(XaY)占5%，該白眼在雄性個體中占10%，所以Xa的基因頻率為10%，則可以估算該雌果蠅中白眼XaXa約占10%×10%=1%，因此該種群中白眼雌果蠅占1%÷2=0.5%，A錯誤；從題中信息可知，該種群符合遺傳平衡定律，白眼雄果蠅占5%，說明該白眼在雄性個體中占10%，所以Xa的基因頻率為10%，B正確；若以上條件不變，則種群基因頻率不變，因此該種群將不會發生進化，C正確；該種群符合遺傳平衡，下一代基因頻率不會發生改變，基因型頻率也不會發生改變，D正確。4．2022年北京冬奧會吉祥物“冰墩墩”的設計原型是大熊貓。大熊貓最初是食肉動物，經過進化，其99%的食物都來源于竹子。現有一個較大的熊貓種群中雌雄數量相等，且雌雄之間可以自由交配，若該種群中B的基因頻率為70%，b的基因頻率為30%，下列有關說法正確的是（

）A．大熊貓種群中全部B和b的總和構成其基因庫B．大熊貓由以肉為食進化為以竹子為食的實質是種群基因頻率的定向改變C．若該對等位基因位于常染色體上，則顯性個體中出現雜合雌熊貓的概率為46.2%D．若該對等位基因只位于X染色體上，則XbXb、XbY的基因型頻率分別為9%、30%【答案】B【解析】基因庫是一個種群中全部個體所含有的全部基因，所以大熊貓種群中全部B和b的總和不能構成其基因庫，A錯誤；生物進化的實質是種群基因頻率的定向改變，所以大熊貓由以肉為食進化為以竹子為食的實質是種群基因頻率的定向改變，B正確；若該對等位基因位于常染色體上，由題意可知，Bb=2×70%×30%=42%，BB=70%×70%=49%，所以顯性個體中出現雜合雌熊貓概率約為1/2×42%/（49%+42%）=23.1%，C錯誤；若該對等位基因只位于X染色體上，雌性個體XbXb的基因型頻率為Xb基因頻率的平方，因雌雄比例1：1，則XbXb基因型頻率為1/2×30%×30%=4.5%，同理雄性個體XbY的基因型頻率為1/2×30%=15%，D錯誤。5．果蠅的棒眼基因（B）和正常眼基因（b）只位于X染色體上。科學家通過基因工程培育出一特殊棒眼雌性果蠅品系（XBX），其中一條X染色體上攜帶隱性致死基因s，已知當s基因純合（XsXs、XsY）時能使胚胎致死。讓該果蠅品系與正常眼雄性交配，下列說法錯誤的是（

）A．若致死基因s位于XB染色體上，產生的子代群體中B基因頻率是1/6B．若致死基因s位于Xb染色體上，產生的子代群體中B基因頻率是2/5C．若讓該果蠅品系與棒眼雄性交配，也可以判斷致死基因s位于哪條X染色體上D．若子代中偶然發現一只成活的XXY正常眼果蠅，可能是父本在減I時同源染色體Xb與Y未分離，進入同一生殖細胞中【答案】A【解析】若致死基因s位于XB染色體上，該果蠅品系基因型為XBsXb，與正常眼雄果蠅（XbY）交配，雜交后代XBsY胚胎致死，子代果蠅基因型分別為XBsXb、XbXb、XbY，比例為1：1：1，因此XB基因頻率為1/5，A錯誤；若致死基因s位于Xb染色體上，該果蠅品系基因型為XBXbs，與正常眼雄果蠅（XbY）交配，雜交后代XbsY胚胎致死，子代果蠅基因型分別為XbXbs、XBXb、XBY，比例為1：1：1，因此XB基因頻率為2/5，B正確；讓該果蠅品系與棒眼雄性交配，若致死基因s在XB染色體上，雜交后代XBsY致死，子代只有正常眼雄果蠅；若致死基因s在Xb染色體上，雜交后代XbsY致死，子代只有棒眼雄果蠅，因此也可以判斷出來致死基因s位于X的哪條染色體上，C正確；若子代中偶然發現一只成活的性染色體為XXY的正常眼果蠅，基因型為XbXbY，可能是父本減I后期同源染色體Xb與Y未分離，進入同一生殖細胞中，XbY精子與Xb卵細胞結合形成XbXbY正常眼果蠅；也可能是母本在減Ⅱ后期形成的兩條X子染色體沒有分離，形成XbXb的卵細胞，再與Y精子結合形成XbXbY正常眼果蠅，D正確。6．設處于遺傳平衡的某個種群，A基因頻率為p，a基因頻率為q，且2Pq＞p2＝q2，若基因型AA個體不斷被淘汰，則該種群AA、Aa、aa3種基因型頻率的變化過程為（）A．②→③→④ B．③→④→①C．①→②→④→③ D．②→③→④→①【答案】B【解析】根據遺傳平衡公式可知，AA的基因型頻率是AA=p2，Aa的基因型頻率是Aa=2Pq，aa的基因型頻率是aa=q2，又由題意可知，2Pq＞p2=q2，所以種群的起始基因型頻率的關系是；Aa＞AA=aa，又由題意知AA基因型個體不斷被淘汰，那么A基因頻P率逐漸降低，a基因頻率q逐漸升高，所以AA的基因型頻率p2逐漸降低，aa的基因型頻率q2逐漸升高，對于Aa的基因型頻率來說，2pq的增加幅度遠遠小于q2，所以最終的結果就是Aa基因型會小于aa基因型，因此該種群AA、Aa、aa3種基因型頻率的變化過程為：③→④→①。7．下圖為某種單基因遺傳病的家族系譜圖，已知Ⅱ-4不攜帶致病基因。人類的MN型血由常染色體上的一對等位基因（LM、LN）控制，分為M型（LMLM）、N型（LNLN）以及MN型（LMLN），下列說法正確的是（

）A．該單基因遺傳病有可能是白化病B．Ⅱ-3與Ⅱ-4生一個MN型患病男孩的概率是1/8C．Ⅱ-8的致病基因有可能來自I-2D．若人群中M型個體數占25%，MN型個體數占40%，則LM的基因頻率為50%【答案】B【解析】該遺傳病為單基因遺傳病，Ⅱ?3、Ⅱ?4不患病生出Ⅲ?8患病且Ⅱ?4不攜帶致病基因，因此該遺傳病為伴X隱性遺傳病，而白化病為常染色體隱性遺傳病，A錯誤；若該遺傳病為Xa控制，則Ⅱ?3基因型為XAXa，Ⅱ?4為XAY，生出患病男孩的概率為1/4，Ⅱ?3血型為MN型血，基因型為LMLN，Ⅰ?1為M型血，Ⅰ?2為N型血，則Ⅱ?4為MN型血，基因型為LMLN，Ⅱ?3和Ⅱ?4生出MN型血孩子的概率為1/2，所以生出MN型血患病男孩概率為1/2×1/4=1/8，B正確；Ⅱ?4不患病，基因型為XAY，所以Ⅲ?8的患病基因來自Ⅱ?3，不可能來自Ⅰ?2，C錯誤；人群中LMLM的基因型頻率為25%，LMLN的基因型頻率為40%，則LM的基因頻率為25%+40%/2=45%，D錯誤。8．某家系中有甲（設基因為A、a）、乙（設基因為B、b）兩種單基因遺傳病（如下圖），其中一種是伴性遺傳病，甲病在人群中的發病率為36%。不考慮基因突變，下列分析錯誤的是（

）A．Ⅲ6的致病基因來自于Ⅰ1B．Ⅲ2與人群中的甲病患者結婚，后代只患乙病的概率是2/9C．若Ⅲ5的性染色體組成為XXY，原因是Ⅱ4形成卵細胞時減數第二次分裂出現異常D．若Ⅲ4與Ⅲ5結婚，生育一小孩只患一種病的概率是1/12【答案】D【解析】根據上述分析可知，甲病為常染色體顯性遺傳，乙病為伴X隱性遺傳，Ⅲ-6患乙病，基因型為aaXbY，Xb來自Ⅱ-4，由于Ⅱ-4，不患乙病，因此其基因型為XBXb，I-2不患乙病，因此Ⅱ-4的Xb來自Ⅰ-1，A正確；Ⅲ-2患乙病不患甲病，基因型為aaXbXb，甲病在人群中的發病率為36%，則關于甲病正常的個體（aa）概率為64%，故a=4/5，A=1－4/5=1/5，則人群中甲病患者Aa的概率為（2×1/5×4/5）÷（1－4/5×4/5）=8/9，該患者不患乙病，基因型為8/9AaXBY，1/9AAXBY，故Ⅲ-2與人群中的甲病患者結婚，后代只患乙病的概率是8/9×1/2×1/2=2/9，B正確；若Ⅲ-5的性染色體組成為XXY，由于其患甲病和乙病，則其基因型為A-XbXbY，其父親不患乙病，不含Xb，因此可推測其母親（Ⅱ-4基因型為AaXBXb）形成卵細胞時減數第二次分裂出現了異常，形成了XbXb的卵細胞，C正確；據圖分析可知，Ⅱ-2不患甲病和乙病（aaXBXb），Ⅱ-3患兩種病（AaXbY），Ⅲ-4只患甲病，基因型為AaXBXb，根據Ⅲ-7不患病和Ⅲ-5患兩種病，可知Ⅱ-4基因型為AaXBXb，Ⅱ-5基因型為AaXBY，則Ⅲ-5基因型為1/3AAXbY、2/3AaXbY，兩者結婚生育一患甲病孩子的概率為1－2/3×1/4=5/6，不患甲病的概率為1/6，患乙病孩子的概率為1/2，不患乙病的概率為1/2，因此生育一小孩只患一種病的概率是=5/6×1/2+1/6×1/2=1/2，D錯誤。9．某昆蟲的綠翅（A）對黃翅（a）為顯性，若翅色與環境差異大則易被天敵捕食。分別在春季和秋季調查某地該昆蟲種群綠翅的表現型頻率，檢測并計算A的基因頻率。若春季綠翅的表現型頻率為X1、A的基因頻率為Y1，秋季綠翅的表現型頻率為X2、A的基因頻率為Y2，則下列預測中不合理的事（

）A．綠翅的表現型頻率X1>X2B．a的基因頻率（1-Y1）<（1-Y2）C．春季Aa的基因型頻率為2Y1（1-Y1）D．秋季AA的基因型頻率為2Y2-X2【答案】C【解析】由分析可知，綠翅在春季為有利性狀，在秋季為不利性狀，故X1>X2，A正確；在春季，a黃翅的基因頻率為1-Y1，到秋季，a黃翅的基因頻率為1-Y2，由于在秋季，黃翅為有利性狀，故（1-Y1）<（1-Y2），B正確；由題意可知，在春季，綠翅（AA、Aa）頻率為X1，A的基因頻率為Y1，則（AA%、Aa%分別為AA、Aa的基因型頻率），展開計算得Aa=2X1－2Y1，C錯誤；由題意可知，在秋季，綠翅（AA、Aa）頻率為X2，A的基因頻率為Y2，則（AA%、Aa%分別為AA、Aa的基因型頻率），展開計算得AA=2Y2－X2，D正確。10．某雌雄異株植物的紅花（A）對白花（a）為顯性，種群（處于遺傳平衡）中紅花植株與白花植株的比例為3：1，由于某種環境因素改變，含有基因A的雄配子一半不育，其余配子正常，該種群的個體間隨機交配得F1。下列敘述正確的是（

）A．親本中A的基因頻率為75%B．親本與F1中基因型為Aa的個體所占的比例相同C．該種群中的雄性個體會逐漸減少D．F1中A的基因頻率為58.3%【答案】B【解析】由于環境因素的改變導致含有A基因的雄配子有1/2不育，親本遵循遺傳平衡定律，紅花：白花=3:1，則aa=1/4，a=50%，A=50%，故親本中A的基因頻率為50%，A錯誤；由分析可知，父本產生的可育配子類型及比例為A:a=1：2，母本產生的配子類型及比例為A:a=1：1，所以親本隨機交配產生的F1基因型及比例為AA:Aa:aa=1：3故親本與F1中基因型為Aa的個體所占的比例均為1/2，B正確；含有基因A的雄配子一半不育不影響后代的性別比例，后代中種群的雌雄個體比例依然是1:1，C錯誤；由分析可知，F1中AA占1/6，Aa占1/2，aa占1/3，則A=1/6+1/2×1/2=5/12，F1中A的基因頻率約為41.7%，D錯誤。11．甲、乙兩種植物存在生殖隔離。甲、乙兩種植物種群的基因型及比例均為AA：Aa：aa=1：1：1。分別讓甲、乙種群內的植株隨機傳粉，各得到F1；再讓甲種群的F1植株隨機傳粉，乙種群的F1植株自花傳粉，各得到F2。下列相關敘述錯誤的具（）A．在甲種群中F2與F1的基因型頻率和基因頻率均相同B．在乙種群中F2與F1的基因型頻率相同，基因頻率不同C．與甲種群相比，乙種群的F2中純合植株所占的比例較高D．這兩個種群在產生F2的過程中，種群都沒有發生進化【答案】B【解析】由分可知析，甲種群F2與F1的基因型頻率均為1/4AA、1/2Aa、1/4aa，基因頻率均為A=1/2，a=1/2，A正確；由分析可知，乙種群F1基因型頻率為1/4AA、1/2Aa、1/4aa，基因頻率A=1/2，a=1/2；F2的基因型頻率為3/8AA、1/4Aa、3/8aa，基因頻率A=1/2，a=1/2，故F2與F1的基因頻率相同，基因型頻率不同，B錯誤；甲種群F2的純合子比例為1/2，乙種群的F2的純合子比例為3/4，因此乙種群F2中純合植株所占的比例較大，C正確；這兩個種群的基因頻率都沒發生改變，因此兩個種群都沒有發生進化，D正確。12．登革熱病毒感染蚊子后，可在蚊子唾液腺中大量繁殖，蚊子在叮咬人時將病毒傳染給人，可引起病人發熱、出血甚至休克。科學家用以下方法控制病毒的傳播。（1）將S基因轉入蚊子體內，使蚊子的唾液腺細胞大量表達S蛋白，該蛋白可以抑制登革熱病毒的復制。為了獲得轉基因蚊子，需要將攜帶S基因的載體導入蚊子的__細胞。如果轉基因成功，在轉基因蚊子體內可檢測出____、__