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微专题六
种群基因频率的计算规律
第6章 生物的进化
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一、根据定义直接计算(以人为例)
1.若某基因在常染色体上或X、Y染色体同源区段上，则：
例1　已知人的褐眼(A)对蓝眼(a)是显性。在一个有30 000人的群体中，蓝眼的有3 600人，褐眼的有26 400人(其中纯合子有12 000人)。那么，在这个人群中A、a的基因频率分别是
A.64%和36% B.36%和64%
C.50%和50% D.82%和18%
√
例2　在一次红绿色盲的调查中，共调查男女各200名，调查发现，女性红绿色盲基因的携带者有15人，患者有5人，男性患者有11人。这个群体中红绿色盲基因的频率是
A.4.5% B.6% C.9% D.7.8%
√
二、根据基因型频率计算基因频率的方法(针对位于常染色体上或X、Y染色体同源区段上的基因)
例3　某小麦种群中TT个体占20%，Tt个体占60%，tt个体占20%，由于某种病害导致tt个体全部死亡，则病害发生前后该种群中T的基因频率分别是
A.50%、50% B.50%、62.5%
C.62.5%、50% D.50%、100%
√
根据病害发生前的各种基因型频率可知，病害发生前T的基因频率＝20%＋1/2×60%＝50%；病害发生后，tt个体全部死亡，TT的基因型频率为20%÷(20%＋60%)＝25%，Tt的基因型频率为60%÷(20%＋60%)＝75%，所以病害发生后T的基因频率＝25%＋1/2×75%＝62.5%。
三、根据遗传平衡定律计算基因频率和基因型频率
在理想状态下，种群中各等位基因的频率和等位基因的基因型频率在一代一代的遗传中是稳定不变的，或者说是保持着基因平衡的，又称为哈迪—温伯格定律。
1.前提：在理想种群中。
(1)种群足够大。
(2)所有雌、雄个体之间自由交配并产生后代。
(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(设为A、a)时，设p表示A的基因频率，q表示a的基因频率，则：
基因型AA的频率＝p2；
基因型Aa的频率＝2pq；
基因型aa的频率＝q2；
(p＋q)2＝p2＋2pq＋q2＝1。
若已知某种纯合子的基因型频率，即可直接开方求出相应基因的频率。如在进行有性生殖的理想种群中，某种群隐性性状(aa)的频率为1%，则a的基因频率为10%。
例4　一个随机交配的足够大的种群中，某一相对性状(由基因A、a控制)中显性性状的基因型的频率是36%，则下列说法错误的是
A.该种群繁殖一代后杂合子(Aa)的基因型频率是32%
B.显性基因的基因频率小于隐性基因的基因频率
C.若该种群基因库中的基因频率发生变化，说明一定发生了基因突变
D.若该种群中A基因的频率为40%，则表现为A基因所控制的性状的个体
在种群中占64%
√
根据题意可知，aa的基因型频率为1－36%＝64%，根据遗传平衡定律，a的基因频率为80%，A的基因频率为20%，该种群繁殖一代后杂合子(Aa)的基因型频率是32%，A、B正确；
种群的基因频率发生变化，说明生物发生了进化，但不一定发生了基因突变，C错误；
若A的基因频率为40%，则a的基因频率为60%，表现为A基因所控制的性状的个体(AA、Aa)在种群中所占的比例为(40%)2＋2×40%×60%＝64%，D正确。
四、伴X染色体遗传病患病率与基因频率的关系
(以红绿色盲为例)红绿色盲为伴X染色体隐性遗传病，色盲基因b位于X染色体上，男性中色盲占x%，则此地区Xb(男性中的＝女性中的＝人群中的)的基因频率也为x%，此地区女性中色盲率则为(x%)2。
例5　(2023·连云港高一期末)在某一地区的遗传学调查中发现，该地区男性红绿色盲人口占该地区男性总人口的7%，且男性群体与女性群体的致病基因频率相等，则推测该地区Xb的基因频率、女性红绿色盲患者的基因型频率分别为
A.93%　49% B.7%　49%
C.7%　0.49% D.93%　7%
√
红绿色盲为伴X染色体隐性遗传病，男性群体中红绿色盲患者的比例为7%，则该男性群体中红绿色盲致病基因的频率为7%，即该地区Xb的基因频率也为7%；又因为男性群体和女性群体的该致病基因频率相等，则女性群体中红绿色盲致病基因的频率为7%，女性红绿色盲患者的基因型频率为7%×7%＝0.49%。
1.某岩羊种群有1 000头，已知该岩羊种群中基因型为AA的岩羊有500头，基因型为aa的岩羊有100头。该岩羊种群中A基因频率为
A.70% B.60% C.40% D.30%
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某种群中共1 000头个体，含有基因型为AA的个体500头，aa的个体100头，则Aa的个体400头，则此种群中A的基因频率为(500×2＋400)÷(1000×2)＝70%，A符合题意。
2.某一瓢虫种群中有黑色和红色两种体色的个体，这一体色性状由一对等位基因控制，黑色(B)对红色(b)为显性。若基因型为BB的个体占20%，基因型为Bb的个体占68%，基因型为bb的个体占12%，则B和b的基因频率分别是
A.54%、46% B.36%、64%
C.20%、80% D.88%、12%
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由题干信息可知，该种群中，基因型为BB的个体占20%，基因型为bb的个体占12%，基因型为Bb的个体占68%，该种群中B的基因频率＝BB的基因型频率＋1/2 Bb的基因型频率＝20%＋68%×1/2＝54%，则b的基因频率为1－54%＝46%。
3.(2024·丹东高一质检)剧烈的地质变化使某种蛙生活的水体分开，蛙被地理障碍分隔为甲、乙两个种群。多年之后统计两个蛙种群中D和d基因的基因型频率(如表)，并记录乙种群进化过程中另一个基因A的频率变化(如图)。根据下列数据信息得出的结论正确的是
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基因型 XDXD XDXd XdXd XDY XdY
甲种群/个 200 50 100 180 170
乙种群/个 0 160 200 2 270
A.甲种群中D基因的频率为45%
B.两个种群所处环境都有利于含D基因的个体延续后代
C.乙种群的A基因频率始终大于a基因频率
D.在Y1～Y3年间，乙种群发生了进化
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D基因在甲种群中的基因频率＝(200×2＋50＋180)÷(200×2＋50×2＋100×2＋180＋170)×100%＝60%，A错误；
乙种群中没有基因型为XDXD的个体，最可能原因是XDXD的个体显性纯合致死，乙种群所处环境不利于含D基因的个体延续后代，B错误；
在0～Y1年间，A基因频率小于a基因频率，C错误；
在Y1～Y3年间，A基因频率发生了变化，说明乙种群发生了进化，D正确。
4.大熊猫(性别决定类型为XY型)属于食肉目动物，但在进化过程中食性发生了很大变化，现在主要以竹子为食。若一个处于遗传平衡中的野生大熊猫种群中雌雄比例为1∶1，D的基因频率为80%，d的基因频率为20%。下列相关叙述错误的是
A.该大熊猫种群内所有个体含有的全部基因，构成了该种群的基因库
B.若等位基因D/d位于常染色体上，则该大熊猫种群中Dd个体占16%
C.大熊猫在进化过程中食性发生了很大变化与自然选择导致种群基因频率发生
定向改变有关
D.若等位基因D/d位于X染色体上，则该大熊猫种群中基因型为XdY的个体占10%
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若等位基因D/d位于常染色体上，根据遗传平衡定律可知，则该大熊猫种群中基因型为Dd的个体占20%×80%×2＝32%，B错误；
生物进化的实质是种群基因频率的改变，据此可推测大熊猫在进化过程中食性发生了很大变化与自然选择导致种群基因频率发生定向改变有关，C正确；
若等位基因D/d位于X染色体上，则雄性中XdY所占比例等于d的基因频率，为20%，由于雌雄比例为1∶1，则该大熊猫种群中基因型为XdY的个体占20%×1/2＝10%，D正确。
5.(2024·青岛高一检测)某自然人群中，红绿色盲致病基因a的基因频率为p，则下列有关分析正确的是
①男性和女性中，a的基因频率均为p
②人群中，色盲男性占p/2，色盲女性占p2/2
③男性中，a的基因频率>p，女性中，a的基因频率④男性中色盲患者占p/2，女性中色盲患者占p2/2
A.①② B.③④ C.①④ D.②③
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红绿色盲致病基因a的基因频率为p，在男性和女性中，a的基因频率均为p，①正确，③错误；
色盲基因仅位于X染色体上，男性含有色盲基因即患病，男性中色盲患者占p，理论上人群中男女比例为1∶1，色盲男性占p/2，女性两条X染色体上均出现色盲基因才患病，女性中色盲患者占p2，人群中色盲女性占p2/2，②正确，④错误。　　　　　　　种群基因频率的计算规律
一、根据定义直接计算(以人为例)
1．若某基因在常染色体上或X、Y染色体同源区段上，则：
基因频率＝×100%。
2．若某基因只出现在X染色体上，则基因频率＝×100%。
例1　已知人的褐眼(A)对蓝眼(a)是显性。在一个有30 000人的群体中，蓝眼的有3 600人，褐眼的有26 400人(其中纯合子有12 000人)。那么，在这个人群中A、a的基因频率分别是(　　)
A．64%和36% B．36%和64%
C．50%和50% D．82%和18%
例2　在一次红绿色盲的调查中，共调查男女各200名，调查发现，女性红绿色盲基因的携带者有15人，患者有5人，男性患者有11人。这个群体中红绿色盲基因的频率是(　　)
A．4.5% B．6% C．9% D．7.8%
二、根据基因型频率计算基因频率的方法(针对位于常染色体上或X、Y染色体同源区段上的基因)
A的基因频率＝AA的基因型频率＋Aa的基因型频率；a的基因频率＝aa的基因型频率＋Aa的基因型频率。
例3　某小麦种群中TT个体占20%，Tt个体占60%，tt个体占20%，由于某种病害导致tt个体全部死亡，则病害发生前后该种群中T的基因频率分别是(　　)
A．50%、50% B．50%、62.5%
C．62.5%、50% D．50%、100%
三、根据遗传平衡定律计算基因频率和基因型频率
在理想状态下，种群中各等位基因的频率和等位基因的基因型频率在一代一代的遗传中是稳定不变的，或者说是保持着基因平衡的，又称为哈迪—温伯格定律。
1．前提：在理想种群中。
(1)种群足够大。
(2)所有雌、雄个体之间自由交配并产生后代。
(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(设为A、a)时，设p表示A的基因频率，q表示a的基因频率，则：
基因型AA的频率＝p2；
基因型Aa的频率＝2pq；
基因型aa的频率＝q2；
(p＋q)2＝p2＋2pq＋q2＝1。
若已知某种纯合子的基因型频率，即可直接开方求出相应基因的频率。如在进行有性生殖的理想种群中，某种群隐性性状(aa)的频率为1%，则a的基因频率为10%。
例4　一个随机交配的足够大的种群中，某一相对性状(由基因A、a控制)中显性性状的基因型的频率是36%，则下列说法错误的是(　　)
A．该种群繁殖一代后杂合子(Aa)的基因型频率是32%
B．显性基因的基因频率小于隐性基因的基因频率
C．若该种群基因库中的基因频率发生变化，说明一定发生了基因突变
D．若该种群中A基因的频率为40%，则表现为A基因所控制的性状的个体在种群中占64%
四、伴X染色体遗传病患病率与基因频率的关系
(以红绿色盲为例)红绿色盲为伴X染色体隐性遗传病，色盲基因b位于X染色体上，男性中色盲占x%，则此地区Xb(男性中的＝女性中的＝人群中的)的基因频率也为x%，此地区女性中色盲率则为(x%)2。
例5　(2023·连云港高一期末)在某一地区的遗传学调查中发现，该地区男性红绿色盲人口占该地区男性总人口的7%，且男性群体与女性群体的致病基因频率相等，则推测该地区Xb的基因频率、女性红绿色盲患者的基因型频率分别为(　　)
A．93%　49% B．7%　49%
C．7%　0.49% D．93%　7%
1．某岩羊种群有1 000头，已知该岩羊种群中基因型为AA的岩羊有500头，基因型为aa的岩羊有100头。该岩羊种群中A基因频率为(　　)
A．70% B．60% C．40% D．30%
2．某一瓢虫种群中有黑色和红色两种体色的个体，这一体色性状由一对等位基因控制，黑色(B)对红色(b)为显性。若基因型为BB的个体占20%，基因型为Bb的个体占68%，基因型为bb的个体占12%，则B和b的基因频率分别是(　　)
A．54%、46% B．36%、64%
C．20%、80% D．88%、12%
3．(2024·丹东高一质检)剧烈的地质变化使某种蛙生活的水体分开，蛙被地理障碍分隔为甲、乙两个种群。多年之后统计两个蛙种群中D和d基因的基因型频率(如表)，并记录乙种群进化过程中另一个基因A的频率变化(如图)。根据下列数据信息得出的结论正确的是(　　)
基因型 XDXD XDXd XdXd XDY XdY
甲种群/个 200 50 100 180 170
乙种群/个 0 160 200 2 270
A．甲种群中D基因的频率为45%
B．两个种群所处环境都有利于含D基因的个体延续后代
C．乙种群的A基因频率始终大于a基因频率
D．在Y1～Y3年间，乙种群发生了进化
4．大熊猫(性别决定类型为XY型)属于食肉目动物，但在进化过程中食性发生了很大变化，现在主要以竹子为食。若一个处于遗传平衡中的野生大熊猫种群中雌雄比例为1∶1，D的基因频率为80%，d的基因频率为20%。下列相关叙述错误的是(　　)
A．该大熊猫种群内所有个体含有的全部基因，构成了该种群的基因库
B．若等位基因D/d位于常染色体上，则该大熊猫种群中Dd个体占16%
C．大熊猫在进化过程中食性发生了很大变化与自然选择导致种群基因频率发生定向改变有关
D．若等位基因D/d位于X染色体上，则该大熊猫种群中基因型为XdY的个体占10%
5．(2024·青岛高一检测)某自然人群中，红绿色盲致病基因a的基因频率为p，则下列有关分析正确的是(　　)
①男性和女性中，a的基因频率均为p
②人群中，色盲男性占p/2，色盲女性占p2/2
③男性中，a的基因频率>p，女性中，a的基因频率④男性中色盲患者占p/2，女性中色盲患者占p2/2
A．①② B．③④ C．①④ D．②③
答案精析
例1　A　[因等位基因成对存在，30 000人中共有基因30 000×2＝60 000(个)。蓝眼(aa)的有3 600人，则含a基因7 200个。褐眼(A_)的有26 400人，纯合子(AA)有12 000人，含A基因24 000个；杂合子(Aa)有14 400人，含28 800个基因，其中A基因14 400个，a基因14 400个。所以，A的基因频率＝×100%＝64%，a的基因频率＝×100%＝36%。]
例2　B　[因为女性的性染色体组成为XX，男性为XY，红绿色盲基因(用b表示)及其等位基因(用B表示)只位于X染色体上，所以基因b共有15×1＋5×2＋11×1＝36(个)，因此红绿色盲基因的频率＝×100%＝6%。]
例3　B　[根据病害发生前的各种基因型频率可知，病害发生前T的基因频率＝20%＋1/2×60%＝50%；病害发生后，tt个体全部死亡，TT的基因型频率为20%÷(20%＋60%)＝25%，Tt的基因型频率为60%÷(20%＋60%)＝75%，所以病害发生后T的基因频率＝25%＋1/2×75%＝62.5%。]
例4　C　[根据题意可知，aa的基因型频率为1－36%＝64%，根据遗传平衡定律，a的基因频率为80%，A的基因频率为20%，该种群繁殖一代后杂合子(Aa)的基因型频率是32%，A。B正确；种群的基因频率发生变化，说明生物发生了进化，但不一定发生了基因突变，C错误；若A的基因频率为40%，则a的基因频率为60%，表现为A基因所控制的性状的个体(AA、Aa)在种群中所占的比例为(40%)2＋2×40%×60%＝64%，D正确。]
例5　C　[红绿色盲为伴X染色体隐性遗传病，男性群体中红绿色盲患者的比例为7%，则该男性群体中红绿色盲致病基因的频率为7%，即该地区Xb的基因频率也为7%；又因为男性群体和女性群体的该致病基因频率相等，则女性群体中红绿色盲致病基因的频率为7%，女性红绿色盲患者的基因型频率为7%×7%＝0.49%。]
跟踪训练
1．A　[某种群中共1 000头个体，含有基因型为AA的个体500头，aa的个体100头，则Aa的个体400头，则此种群中A的基因频率为(500×2＋400)÷(1000×2)＝70%，A符合题意。]
2．A　[由题干信息可知，该种群中，基因型为BB的个体占20%，基因型为bb的个体占12%，基因型为Bb的个体占68%，该种群中B的基因频率＝BB的基因型频率＋1/2 Bb的基因型频率＝20%＋68%×1/2＝54%，则b的基因频率为1－54%＝46%。]
3．D　[D基因在甲种群中的基因频率＝(200×2＋50＋180)÷(200×2＋50×2＋100×2＋180＋170)×100%＝60%，A错误；乙种群中没有基因型为XDXD的个体，最可能原因是XDXD的个体显性纯合致死，乙种群所处环境不利于含D基因的个体延续后代，B错误；在0～Y1年间，A基因频率小于a基因频率，C错误；在Y1～Y3年间，A基因频率发生了变化，说明乙种群发生了进化，D正确。]
4．B　[若等位基因D/d位于常染色体上，根据遗传平衡定律可知，则该大熊猫种群中基因型为Dd的个体占20%×80%×2＝32%，B错误；生物进化的实质是种群基因频率的改变，据此可推测大熊猫在进化过程中食性发生了很大变化与自然选择导致种群基因频率发生定向改变有关，C正确；若等位基因D/d位于X染色体上，则雄性中XdY所占比例等于d的基因频率，为20%，由于雌雄比例为1∶1，则该大熊猫种群中基因型为XdY的个体占20%×1/2＝10%，D正确。]
5．A　[红绿色盲致病基因a的基因频率为p，在男性和女性中，a的基因频率均为p，①正确，③错误；色盲基因仅位于X染色体上，男性含有色盲基因即患病，男性中色盲患者占p，理论上人群中男女比例为1∶1，色盲男性占p/2，女性两条X染色体上均出现色盲基因才患病，女性中色盲患者占p2，人群中色盲女性占p2/2，②正确，④错误。]

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