高中生物 難點突破練59　基因頻率與基因型頻率的相關計算

難點突破練59基因頻率與基因型頻率的相關計算(分值∶45分)(第1～9題，每題5分，共45分。)1．(2026·江蘇中華中學模擬)某個足夠大且個體間能自由交配的種群存在等位基因A/a。已知該種群內，基因A突變?yōu)榛騛的突變率為10－4，基因a突變?yōu)榛駻的突變率為10－5。若該種群基因A和基因a的頻率一直保持不變，則理論上(僅考慮基因突變)該種群基因A的頻率是()A．1/11 B．1/10C．1/5 D．2/11答案A解析在遺傳平衡狀態(tài)下，基因突變導致的等位基因頻率變化達到動態(tài)平衡。設基因A的頻率為p，基因a的頻率為q(p＋q＝1)。根據(jù)突變平衡條件，A突變?yōu)閍的速率等于a突變?yōu)锳的速率，即p×10－4＝q×10－5，代入q＝1－p，解得p＝1/11，A正確。2．(2025·大慶一中月考)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(xiàn)在一個較大的熊貓種群中雌雄數(shù)量相等，若該種群中B的基因頻率為60%，b的基因頻率為40%，下列敘述錯誤的是()A．大熊貓種群中全部B和b的總和不能構成大熊貓種群的基因庫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(xiàn)雜合雌熊貓概率約為28.6%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16%、40%答案D解析基因庫是指一個種群中全部個體所含有的全部基因，A正確；生物進化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，顯性個體中出現(xiàn)雜合雌熊貓概率為1/2×48%/(36%＋48%)≈28.6%，C正確；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，因雌雄比例為1∶1，則XbXb基因型頻率為1/2×40%×40%＝8%，同理雄性個體XbY的基因型頻率為1/2×40%＝20%，D錯誤。3．(2025·長沙一中月考)家雞的正常喙和交叉喙分別由Z染色體上的E和e基因控制，其中某種基因型的雌性致死，現(xiàn)有一對家雞雜交，子一代中♂∶♀＝2∶1。下列分析不合理的是()A．該家雞種群中，與喙有關的基因型共有3種B．子一代雄性個體中一定有雜合子C．子一代自由交配，子二代中致死基因的基因頻率為1/11D．該對家雞連續(xù)自由交配若干代后，E的基因頻率越來越高答案D解析子一代♀∶♂＝1∶2，說明有一半的雌雞死于某種基因型；由于控制雌雞某性狀的E、e基因位于Z染色體上，雌雞的性染色體組成是ZW，雄雞的性染色體組成是ZZ，后代雌雞中有一半致死，則親本雄雞的基因型為雜合子(ZEZe)，所以雜交親本的基因型可能是ZEZe×ZeW或ZEZe×ZEW，由題干信息“某種基因型的雌性致死”可推知，ZEW或ZeW致死，該家雞種群中，與喙有關的基因型共有3種，A合理；子一代中♀∶♂＝1∶2，說明有一半的雌雞死于某種基因型，所以雜交親本的基因型可能是ZEZe×ZeW或ZEZe×ZEW，無論是哪一種情況子代均有基因型為ZEZe的個體，B合理；假如ZeW致死，子一代雌性基因型為ZEW，雄性基因型為ZEZe、ZEZE，比例為1∶1，子一代自由交配，雌性產生配子ZE和W，雄性產生配子ZE和Ze，比例為3∶1，子二代中ZeW致死，ZEZE∶ZEZe∶ZEW＝3∶1∶3，所以致死基因e的基因頻率為1/(2×3＋2＋3)＝1/11，假如ZEW致死，同樣也是子二代中致死基因的基因頻率為1/11，C合理；假如ZEW致死，該對家雞連續(xù)自由交配若干代后，E的基因頻率越來越低，D不合理。4．(2025·常德一中月考)豆粉蝶翅色有黃色、黃綠色和白色三種，受常染色體上的一對等位基因A、a控制。基因型為AA的個體表現(xiàn)為黃色，基因型為aa的個體表現(xiàn)為白色，基因型為Aa的個體雄性表現(xiàn)為黃色、雌性表現(xiàn)為黃綠色。若一個足夠大的豆粉蝶種群中不同基因型個體中雌雄比例相同，AA、Aa、aa個體數(shù)之比為1∶2∶3。下列敘述錯誤的是()A．該種群中A基因的基因頻率為1/3B．該種群黃色個體中雜合子所占比例為2/3C．讓該種群的黃色個體隨機交配，子代黃色個體中純合子占4/5D．A和a基因不同的根本原因是基因中脫氧核苷酸排列順序不同答案B解析根據(jù)題干信息可知，豆粉蝶的基因型與表型及數(shù)量的對應關系為：基因型AAAaaa性別雌性黃色(1/12)黃綠色(1/6)白色(1/4)雄性黃色(1/12)黃色(1/6)白色(1/4)A基因的基因頻率為1/6＋2/6×1/2＝1/3，A正確；該種群中黃色個體的基因型及其所占比例為2/12AA、1/6Aa，因此該種群黃色個體中雜合子所占比例為1/2，B錯誤；該種群中黃色雄豆粉蝶的基因型為1/3AA、2/3Aa，黃色雌豆粉蝶基因型均為AA，故雄豆粉蝶產生的配子比例為A∶a＝2∶1，雌豆粉蝶產生的配子均為A，子代黃色個體中純合子占2/3÷(2/3＋1/3×1/2)＝4/5，C正確；A和a是一對等位基因，二者不同的根本原因是基因中脫氧核苷酸排列順序不同，D正確。5．(2025·湖北名校聯(lián)盟聯(lián)考)某二倍體動物的性別決定方式為XY型，雌性和雄性個體數(shù)量相等。該動物種群處于遺傳平衡，雄性個體中某隱性致病基因a(位于X染色體)的頻率為p。下列敘述正確的是()A．該種群患該病的個體所占比例為p2/2B．該種群a基因的頻率在雌雄群體中相等C．該種群隨機交配后，純合子基因型頻率會增加D．個體發(fā)生的突變、遷移等不影響該種群基因頻率的變化答案B解析雄性個體中某隱性致病基因a(位于X染色體)的頻率為p，因此雄性中XaY的基因型頻率為p，推出該種群中Xa基因頻率為p，則XA基因頻率為1－p，雌性中XaXa的基因型頻率為p2，雌性和雄性個體數(shù)目相等，因此，該種群患該病的個體所占比例為(p2＋p)/2，A錯誤；該種群a基因的頻率在雌雄群體中相等，均為p，B正確；該平衡種群隨機交配后，后代基因頻率和基因型頻率保持不變，所以純合子基因型頻率不變，C錯誤；個體發(fā)生的突變、遷移等會影響該種群基因頻率的變化，D錯誤。6．(2026·廣東領航高中聯(lián)盟聯(lián)考)甜菜夜蛾因鈉離子通道基因(L1014F)發(fā)生突變從而對殺蟲劑產生抗性。統(tǒng)計某地甜菜夜蛾L1014F突變的個體數(shù)，如表所示。則L1014F抗性突變基因頻率為()樣本總數(shù)野生型純合子野生型/突變型雜合子突變型純合子255713A.66%B．52%C．28%D．25%答案A解析假設用A表示野生型基因，a表示突變型基因，根據(jù)表格信息，AA＝5，Aa＝7，aa＝13，所以突變型基因的頻率為(13×2＋7)÷(25×2)＝66%，A符合題意。7．(2026·秦皇島聯(lián)考)在一個群體中由于隨機事件而產生的基因頻率隨機波動現(xiàn)象稱為遺傳漂變。如圖表示種群個體數(shù)(N)分別是25、250、2500種群中的A基因頻率變化。下列敘述正確的是()A．遺傳漂變的顯著程度與種群大小無關，但具有隨機性B．遺傳漂變不會產生新的可遺傳變異，從而不會引起生物進化C．突變、基因重組和自然選擇是引起遺傳漂變的主要原因D．若群體隨機交配，第125代時N為250的群體中Aa基因型頻率比N為2500的群體小答案D解析據(jù)圖可知，種群個體數(shù)越少(如N＝25)，A基因頻率波動越大；種群個體數(shù)越多(如N＝2500)，A基因頻率波動越小。所以遺傳漂變的顯著程度與種群大小呈負相關，A錯誤。遺傳漂變是基因頻率的隨機波動，基因頻率改變就會引起生物進化(生物進化的實質是種群基因頻率的改變)，B錯誤。群體較小和隨機事件是引起遺傳漂變的主要原因，C錯誤。第125代時，N為250的群體中，A的基因頻率為75%，則a的基因頻率為25%，Aa基因型頻率為2×75%×25%＝37.5%；第125代時，N為2500的群體中，A的基因頻率為50%，則a的基因頻率為50%，Aa基因型頻率為2×50%×50%＝50%，因此若群體隨機交配，第125代時N為250的群體中Aa基因型頻率比N為2500的群體中的小，D正確。8．(2025·襄陽模擬)按蚊是瘧疾的主要傳播媒介，為消除瘧疾，科研人員利用基因編輯技術構建了“抗瘧基因驅動”系統(tǒng)，可使抗瘧基因(A)在按蚊種群中快速傳播。在測試該驅動系統(tǒng)時，研究人員發(fā)現(xiàn)攜帶抗瘧基因的按蚊在瘧疾流行區(qū)具有顯著生存優(yōu)勢，但該基因會導致非瘧疾環(huán)境下按蚊的生殖力下降，有關研究數(shù)據(jù)如表所示。下列敘述正確的是()項目AAAaaa初始種群中基因型頻率10%20%70%瘧疾流行區(qū)的適應度1.01.00.6非瘧疾環(huán)境下的適應度0.80.81.0注：適應度是指某一基因型個體在特定環(huán)境中生存并繁殖后代的能力，通常用相對值表示，如0.5代表適應及繁殖能力是最優(yōu)值的一半。A．初始種群中A基因頻率為0.8，a基因頻率為0.2B．初始種群自由交配形成的子代在非瘧疾環(huán)境中Aa基因型頻率為0.32C．該項研究說明生物的適應性是相對的，進化方向會隨環(huán)境變化而變化D．瘧疾流行區(qū)按蚊會定向進化為只含A基因的新物種答案C解析初始種群中，AA占10%，Aa占20%，aa占70%。A的基因頻率為(2×10%＋20%)/2＝20%，a的基因頻率為80%，A錯誤。初始種群自由交配后，子代基因型頻率：AA＝0.22＝4%，Aa＝2×0.2×0.8＝32%，aa＝0.82＝64%。但在非瘧疾環(huán)境中，AA和Aa的適應度為0.8，aa為1.0。經自然選擇后，Aa的實際基因型頻率為(0.32×0.8)/(0.04×0.8＋0.32×0.8＋0.64×1.0)≈27.6%，而非0.32，B錯誤。在瘧疾流行區(qū)，A基因有利；在非瘧疾環(huán)境，A基因不利。說明適應性是相對的，進化方向隨環(huán)境變化而變化，C正確。自然選擇可能導致A基因頻率上升，但形成新物種需生殖隔離，且題目未提及a基因完全消失，D錯誤。9．(2025·鎮(zhèn)江一中月考)在一個果蠅種群中，雌雄果蠅數(shù)量相等，且雌雄個體之間可以自由交配。若種群中A的基因頻率為80%，a的基因頻率為20%。在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ時間段都經歷多次繁殖過程，定期隨機抽取計算出A和a的基因頻率變化曲線如圖所示。則下列敘述錯誤的是()注：實線表示A的基因頻率變化，虛線表示a的基因頻率變化。A．若該對等位基因位于常染色體上，Ⅰ和Ⅲ的時間階段中雌雄雜合子的基因型頻率都是32%，Ⅱ時間段中雜合子的基因型頻率可以達到最大值B．若該對等位基因只位于X染色體上，經歷三個時間段后，種群中XAXa、XAY的基因型頻率分別為32%、20%C．在Ⅰ和Ⅲ時間段中A和a的基因頻率不變，多次繁殖的后代基因型頻率也不變D．經歷了三個時間段的多次繁殖，該種群基因頻率發(fā)生了改變說明產生了進化答案B解析若該對等位基因位于常染色體上，在Ⅰ和Ⅲ的兩個時間階段中，雌雄雜合子的基因型頻率都是2×80%×20%＝32%，假設A的基因頻率為X，則a的基因頻率為1－X，故雜合子的基因型頻率＝2×X×(1－X)＝2X－2X2＝1/2－2(X－1/2)2，若雜合子的基因型頻率達到最大值，則A的基因頻率即X＝0.5，由于Ⅱ時間段中存在A和a基因頻率相等的