高考一轮复习人教版基因频率和基因型频率的相关计算教案

考点2基因频率和基因型频率的相关计算1．已知调查的各种基因型的个体数，计算基因频率某基因频率＝eq\f(该基因总数,该基因及其等位基因总数)×100%A＝eq\f(2AA＋Aa,2AA＋Aa＋aa)×100%a＝eq\f(Aa＋2aa,2AA＋Aa＋aa)×100%A、a为基因，AA、Aa、aa为三种基因型个体数。2．已知基因型频率求基因频率一个等位基因的频率＝该等位基因纯合子的频率＋eq\f(1,2)×杂合子的频率，如A＝AA＋eq\f(1,2)Aa；a＝aa＋eq\f(1,2)Aa。3．X染色体上基因的基因频率的计算Xb＝eq\f(Xb,XB＋Xb)；XB＝eq\f(XB,XB＋Xb)(不涉及Y染色体，XB＋Xb＝1)。4．利用哈代—温伯格定律，由基因频率计算基因型频率(1)成立前提：①种群非常大；②所有雌、雄个体之间自由交配；③没有迁入和迁出；④没有自然选择；⑤没有基因突变。(2)计算公式当等位基因只有两个时(A、a)，设p表示A基因的频率，q表示a基因的频率，则基因型AA的频率为p2，Aa的频率为2pq，aa的频率为q2。如果一个种群达到遗传平衡，其基因型频率应符合：p2＋2pq＋q2＝1。●考向突破__基因频率和基因型频率的相关计算1．(2021·山东济宁高三一模)经调查在某一种群内AA的基因型频率为40%，Aa的基因型频率为60%，aa的基因型(基因致死型)频率为0，那么随机交配繁殖一代，下列说法正确的是(A)A．AA的基因型频率占49/91B．Aa的基因型频率占42/100C．自然选择过程直接作用于个体的基因型D．该种群未发生进化解析：A的基因频率为40%＋60%×1/2＝70%，a的基因频率为1－70%＝30%，根据遗传平衡定律，其随机交配繁殖一代后，AA的基因型频率＝70%×70%＝49%，Aa的基因型频率＝2×70%×30%＝42%，aa的基因型频率＝30%×30%＝9%，其中aa为致死型，因此AA的基因型频率占49/91，Aa的基因型频率占42/91；自然选择过程直接作用于个体的表现型；随机繁殖一代后A的基因频率为10/13，a的基因频率为3/13，基因频率发生了改变，说明该种群发生了进化。2．(2021·安徽阜阳三中月考)如图表示从Q点环境条件发生变化后，某种群中A和a基因频率的变化情况，下列说法错误的是(C)A．Q点后基因A控制的性状更加适应环境B．P点时两曲线相交，此时A和a的基因频率均为50%C．环境条件发生变化使得该种群产生了适应性变异D．在自然选择的作用下，种群的基因频率发生了定向改变解析：分析题图可知，Q点以后A的基因频率升高，a的基因频率降低，说明A控制的性状更加适应环境，A项正确；P点两曲线相交，说明A与a的基因频率相等，此时A和a的基因频率均为50%，B项正确；生物产生适应性的变异不是由环境变化引起的，变异是不定向的，环境变化对不定向的变异起选择作用，C项错误；在自然选择的作用下，由于自然选择是定向的，所以种群的基因频率会发生定向改变，D项正确。3．(2021·安徽淮北质检)种群基因频率的改变与多种因素有关，下列是针对某XY型二倍体动物种群基因频率变化的相关叙述，其中说法正确的是(C)A．如果种群内的个体不进行随机交配，则基因频率一定改变B．种群内的个体只要随机交配，则基因频率一定不会改变C．雌雄配子结合是否随机是影响种群基因频率的重要因素D．只有雌雄个体的比例为11的种群的基因频率才不会改变解析：本题考查基因频率及基因型频率。对于严格自花受粉的植物种群，在没有外界干扰的情况下，基因频率不变，A错误；种群即使满足随机交配，只要环境对某对基因控制的性状有选择作用，基因频率也可能改变，B错误；雌雄配子结合的不随机性，本身就是一种自然选择的结果，这种不随机性可能导致种群基因频率的改变，C正确；种群的性别比例不会影响种群的基因频率，D错误。4．(2021·江西临川二中统考)下表所示为海南岛上某动物种群体色的基因型频率变化情况，由这些数据能得出的结论是(C)时间19801985199019952000200520102015AA频率Aa频率aa频率0A.自然选择直接作用于基因型，aa频率才会逐年上升B．2005年，该种群中a基因的频率为49%C．a基因控制的性状可能更适应新环境D．该种群的进化使基因频率发生了定向改变解析：本题考查基因频率的改变。自然选择直接作用于表现型，A错误；2005年，该种群中a基因的频率＝eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(0.49＋\f(1,2)×0.26))×100%＝62%，B错误；根据表格分析可知，a的基因频率逐渐升高，说明a基因控制的性状可能更适应新环境，C正确；自然选择使得种群基因频率发生了定向改变，D错误。5．(2021·河北张家口模拟)某雌雄同株植物的某一对相对性状的遗传符合基因分离定律。受精作用过程中，A基因的精子与A基因的卵细胞结合会使胚胎致死。现有基因型为Aa的该植株若干做亲本。下列叙述错误的是(D)A．如果从亲代起至F2，每代均自交，则F2B．如果从亲代起至F3，每代均自交，则F3植株中基因型为aa的植株所占比例为7/9C．如果从亲代起至F2，每代均自由交配，则F2D．如果从亲代起至F3，每代均自交，则F3植株中基因型Aaaa之比为35解析：基因型为Aa的植株自交产生的F1基因型及其比例为AAAaaa＝121，由于基因型为AA的胚胎致死，则F1基因型及其比例为Aaaa＝21，子一代自交产生的后代为AA(致死)Aaaa＝123，因此F2植株中A基因的频率＝2/5×1/2＝1/5(即0.2)，A正确；F2(Aaaa＝23)自交产生的后代为AA(致死)Aaaa＝127，因此F3植株中基因型为aa的植株所占比例为7/9，B正确；根据以上分析可知F1基因型及其比例为Aaaa＝21，其自由交配产生的后代的基因型及其比例为AA(致死)Aaaa＝144，则F2植株中A基因的频率为4/8×1/2＝0.25，C正确；如果从亲代起至F3，每代均自交，则F3植株中基因型为Aaaa的植株之比为27，D错误。1．生物朝一定方向不断进化的原因：在自然选择的作用下，种群的基因频率会发生定向改变。2．隔离是新物种形成的必要条件，新物种形成的标志是产生生殖隔离。3．变异是不定向的，变异的利害性取决于生物所生存的环境。4．自然选择是定向的，决定生物进化的方向。5．基因库的描述：一个种群中全部个体所含有的全部基因。6．生物与生物之间的相互选择使两种生物共同进化。7．共同进化形成了生物多样性，生物多样性包括基因多样性、物种多样性和生态系统多样性。突变≠基因突变。“突变”不是基因突变的简称，而是包括“基因突变”和“染色体变异”。变异先于环境选择。农田喷施农药杀灭害虫，在喷施农药之前，害虫中就存在抗农药的突变个体，喷施农药仅杀灭了不抗药的个体，抗药的个体存活下来。农药不能使害虫产生抗药性变异，只是对抗药性个体进行了选择。能产生后代≠同一物种。两个个体能够交配产生后代，但子代可能高度不育，例如马和驴虽然能够产生子代，但子代不育，因此马和驴是两个物种。物种的形成不一定都需要经过地理隔离，如多倍体的产生。生物进化不一定导致物种的形成。生物进化的实质是种群基因频率的改变，即生物进化不一定导致新物种的形成。但新物种一旦形成，则说明生物肯定进化了。1．(2019·天津卷)囊鼠的体毛深色(D)对浅色(d)为显性，若毛色与环境差异大则易被天敌捕食。调查不同区域囊鼠深色表现型频率，检测并计算基因频率，结果如图。下列叙述错误的是(B)A．深色囊鼠与浅色囊鼠在不同区域的分布现状受自然选择影响B．与浅色岩P区相比，深色熔岩床区囊鼠的杂合体频率低C．浅色岩Q区的深色囊鼠的基因型为DD、DdD．与浅色岩Q区相比，浅色岩P区囊鼠的隐性纯合体频率高解析：据图分析可知，深色囊鼠在深色熔岩床区表现型频率高，而在浅色岩P区和浅色岩Q区频率较低，因此，深色囊鼠与浅色囊鼠在不同区域的分布现状受自然选择影响，A正确；浅色岩P区，囊鼠的杂合体(Dd)频率＝2××0.9＝0.18，而深色熔岩床区囊鼠的杂合体(Dd)频率＝2××0.3＝0.42，与浅色岩P区相比，深色熔岩床区囊鼠的杂合体频率高，B错误；囊鼠的体毛深色(D)对浅色(d)为显性，因此，浅色岩Q区的深色囊鼠的基因型为DD、Dd，C正确；浅色岩Q区隐性纯××0.9＝0.81，因此，与浅色岩Q区相比，浅色岩P区囊鼠的隐性纯合体频率高，D正确。因此，本题答案选B。2．(2018·江苏卷)下列关于生物进化的叙述，正确的是(A)A．群体中近亲繁殖可提高纯合体的比例B．有害突变不能成为生物进化的原材料C．某种生物产生新基因并稳定遗传后，则形成了新物种D．若没有其他因素影响，一个随机交配小群体的基因频率在各代保持不变解析：群体中近亲个体携带相同基因的概率较高，故子代纯合体的比例较高，A正确；各种类型的突变均为生物进化的原材料，B错误；生物通过基因突变产生新基因并稳定遗传后，与原种间未形成生殖隔离，没有形成新物种，C错误；小群体极易因遗传漂变而导致种群基因频率改变，D错误。3．(2017·江苏卷)下列关于生物进化的叙述，错误的是(A)A．某物种仅存一个种群，该种群中每个个体均含有这个物种的全部基因B．虽然亚洲与澳洲之间存在地理隔离，但两洲人之间并没有生殖隔离C．无论是自然选择还是人工选择作用，都能使种群基因频率发生定向改变D．古老地层中都是简单生物的化石，而新近地层中含有复杂生物的化石解析：物种的基因是种群内所有个体所含基因的种类之和，并非每个个体都含有这些基因，A错误；两洲人属于同一物种，虽存在地理隔离，但未形成生殖隔离，B正确；选择作用分为自然选择和人工选择，都能使种群基因频率发生定向改变，C正确；生物的进化过程由简单到复杂，在没有受到破坏的情况下，在古老地层中，形成化石的生物较简单，在新近地层中，形成化石的生物较复杂，D正确。4．(2016·北京卷)豹的某个栖息地由于人类活动被分隔为F区和T区。20世纪90年代初，F区豹种群仅剩25只，且出现诸多疾病。为避免该豹种群消亡，由T区引入8只成年雌豹。经过十年，F区豹种群增至百余只，在此期间F区的(A)A．豹种群遗传(基因)多样性增加B．豹后代的性别比例明显改变C．物种丰(富)度出现大幅度下降D．豹种群的致病基因频率不变解析：因地理隔离形成的F区和T区两个种群，在自然选择的作用下，它们种群的基因库有一定的差别，因此，将T区的豹引入F区后，会导致豹种群基因多样性增加，A正确；从题干中无法确定豹后代的性别比例是否会发生改变，B错误；由于T区和F区的豹只存在地理隔离，未产生生殖隔离，仍为同一物种，所以T区的豹迁到F区后，物种丰(富)度不发生改变，C错误；F区在引入健康豹繁殖子代后，豹种群的致病基因频率将降低，D错误。5．(2016·江苏卷)下图是某昆虫基因pen突变产生抗药性示意图。下列相关叙述正确的是(C)A．杀虫剂与靶位点结合形成抗药靶位点B．基因pen的自然突变是定向的C．基因pen的突变为昆虫进化提供了原材料D．野生型昆虫和pen基因突变型昆虫之间存在生殖隔离解析：基因突变为生物进化提供了丰富的原材料，C正确；基因突变是不定向的，突变的结果是产生新基因，但突变生物与原生物并没有产生生殖隔离，B、D错误；据图中信息知：野生型昆虫细胞的靶位点与杀虫剂结合后，杀虫剂进入细胞内，说明杀虫剂与靶位点结合并不会形成抗药靶位点，pen基因突变型昆虫细胞的抗药靶位点不能与杀虫剂结合，说明抗药靶位点的形成可能与靶位点结构发生变化有关，A错误。6．(2016·海南卷)人工繁殖的濒危野生动物在放归野外前通常要进行野化训练。如果将人工繁殖的濒危大型食肉森林野生动物放在草原环境中进行野化训练，通常很难达到野化训练目的。对于这一结果，下列解释最合理的是(C)A．野化训练的时间太短，不足以适应森林环境B．草本植物矮小，被野化训练的动物无法隐藏身体C．没有选择正确的野化训练环境，训练条件不合适D．草原上食肉动物与被野化训练动物激烈争夺食物解析：只有野化训练的环境和条件与该种野生动物所处的野外环境一致，才能使其尽快完成野化训练，且草原上食肉动物与被野化训练动物食物相同程度有限，一般不会出现激烈争夺食物的现象，因此很难达到野化训练的目的，故选C。7．(2018·全国卷Ⅰ)回答下列问题：(1)大自然中，猎物可通过快速奔跑来逃脱被捕食，而捕食者则通过更快速的奔跑来获得捕食猎物的机会，猎物和捕食者的每一点进步都会促进对方发生改变，这种现象在生态学上称为共同进化。(2)根据生态学家斯坦利的“收割理论”，食性广捕食者的存在有利于增加物种多样性，在这个过程中，捕食者使物种多样性增加的方式是捕食者往往捕食个体数量多的物种，为其他物种的生存提供机会。(3)太阳能进入生态系统的主要过程是绿色植物通过光合作用将太阳能转化为化学能储存在有机物中。分解者通过呼吸作用将动植物遗体和动物排遗物中的有机物分解来获得生命活动所需的能量。解析：本题考查生物共同进化等相关知识。(1)大自然中猎物与捕食者在逃脱被捕食和捕食过程中相互选择，共同进化。(2)根据“收割理论”分析：食性广捕食者往往捕食个体数量多的物种，这样就会避免出现一种或少数几种生物在生态系统中占绝对优势的局面，食性广捕食者的存在有利