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第6章　微專題突破6
一、選擇題
1．已知苯丙酮尿癥是位于常染色體上的隱性遺傳病。據(jù)調(diào)查，該病的發(fā)病率為1/10 000。請問，在人群中苯丙酮尿癥致病基因的基因頻率和攜帶此隱性基因的雜合基因型頻率分別是(　　)
A．1%和0.99% B．1%和1.98%
C．1%和3.96% D．1%和0.198%
【答案】　B
【解析】　假設(shè)該病的致病基因為a，由題意可知，aa的基因型頻率為1/10 000，計算得a的基因頻率為1%，所以A的基因頻率＝1－1%＝99%，Aa的基因型頻率為2×99%×1%＝1.98%。
2．若某種群中原本只存在基因型為Aa的個體，由于外界因素的改變，該種群被分割成甲、乙兩個種群，如圖表示分割后的兩個種群中A基因的基因頻率變化情況。下列敘述正確的是(　　)
A．T時刻甲、乙種群中雜合子的基因型頻率相同
B．T時刻將甲、乙種群混合后，A基因的基因頻率為0.5
C．甲、乙種群均未發(fā)生進(jìn)化
D．環(huán)境通過對基因型的選擇影響基因頻率
【答案】　A
【解析】　雜合子的基因型頻率＝2×A基因的基因頻率×a基因的基因頻率，所以T時刻甲、乙種群中雜合子的基因型頻率相同，A正確；由于甲、乙兩個種群不一定一樣大，所以不能判斷混合后的種群基因頻率，B錯誤；兩個種群基因頻率均有改變，故均發(fā)生了進(jìn)化，C錯誤；環(huán)境通過對表型的選擇影響基因頻率，D錯誤。
3．某植物種群中AA個體占4%，aa個體占64%。在種群數(shù)量足夠大，沒有遷入遷出，自然選擇不起作用，沒有突變的前提下，該種群隨機交配產(chǎn)生的后代中AA基因型頻率①、A基因頻率②，以及該種群的個體自交產(chǎn)生的后代中AA基因型頻率③、A基因頻率④依次為(　　)
A．①12%、②20%、③4%、④32%
B．①4%、②20%、③12%、④20%
C．①4%、②32%、③12%、④20%
D．①12%、②20%、③4%、④20%
【答案】　B
【解析】　本題主要考查自交或隨機交配時種群基因頻率的變化。AA＝4%，aa＝64%，Aa＝1－4%－64%＝32%，由基因頻率的計算公式可知：A的基因頻率＝4%＋1/2×32%＝20%，a的基因頻率＝64%＋1/2×32%＝80%；隨機交配后后代的基因型頻率為AA＝20%×20%＝4%，aa＝80%×80%＝64%，Aa＝2×20%×80%＝32%，故自由交配后代的基因型頻率不變，基因頻率也不變。若該種群進(jìn)行自交，AA、aa個體自交后代的基因型分別是AA和aa，Aa個體自交，后代的基因型及比例：基因型為AA個體的比例為4%＋32%×1/4＝12%，Aa的比例為32%×1/2＝16%，aa的基因型比例為64%＋32%×1/4＝72%，因此自交后代A的基因頻率為12%＋16%×1/2＝20%。該種群隨機交配產(chǎn)生的后代中AA基因型頻率為4%、A基因頻率為20%，該種群的個體自交產(chǎn)生的后代中AA基因型頻率為12%、A基因頻率為20%，B正確。
4．大熊貓最初是食肉動物，經(jīng)過進(jìn)化，其99%的食物都來源于竹子。一個較大的大熊貓種群中雌雄數(shù)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60%，b的基因頻率為40%，則下列有關(guān)說法正確的是(　　)
A．大熊貓種群中全部B和b構(gòu)成大熊貓種群的基因庫
B．大熊貓由以肉為食進(jìn)化為以竹子為食的實質(zhì)是種群基因型頻率的定向改變
C．若該對等位基因位于常染色體上，則顯性個體中出現(xiàn)雜合雌熊貓的概率約為28.6%
D．若該對等位基因只位于X染色體上，則該種群中XbXb、XbY的基因型頻率分別為16%、40%
【答案】　C
【解析】　該大熊貓種群中全部個體所含的全部基因構(gòu)成其基因庫，而不僅僅是該種群中全部B和b的總和，A錯誤；生物進(jìn)化的實質(zhì)是種群基因頻率的改變，自然選擇是定向的，所以大熊貓由以肉為食進(jìn)化為以竹子為食的實質(zhì)是種群基因頻率的定向改變，B錯誤；若該對等位基因位于常染色體上，Bb的基因型頻率為2×60%×40%＝48%，BB的基因型頻率為60%×60%＝36%，則Bb∶BB＝4∶3，則顯性個體中出現(xiàn)雜合雌熊貓的概率約為4/7×1/2×100%≈28.6%，C正確；若該對等位基因只位于X染色體上，在雌性個體中，XbXb的基因型頻率為40%×40%＝16%，在雄性個體中，XbY的基因型頻率為40%，而雌雄數(shù)量相等，所以該種群中XbXb、XbY的基因型頻率分別為8%、20%，D錯誤。
5．假設(shè)羊的毛色遺傳由一對基因控制，黑色(B)對白色(b)為顯性。一個隨機交配多代的羊群中，白毛和黑毛的基因頻率各占一半，現(xiàn)需對羊群進(jìn)行人工選擇，逐代淘汰白色個體。下列說法錯誤的是(　　)
A．淘汰前，該羊群中黑色個體數(shù)量多于白色個體數(shù)量
B．白色羊至少要淘汰2代，才能使b基因頻率下降到25%
C．白色個體連續(xù)淘汰2代，羊群中Bb的比例為2/3
D．若每代均不淘汰，不論交配多少代，羊群中純合子的比例均為1/2
【答案】　C
【解析】　淘汰前，該羊群中白毛和黑毛的基因頻率各占一半，黑色個體數(shù)量(B_)所占比例為0.5×0.5＋2×0.5×0.5＝0.75，多于白色個體數(shù)量，A正確；淘汰一次后，BB∶Bb＝1∶2，再自由交配一次，BB∶Bb∶bb＝4∶4∶1，淘汰掉bb，BB∶Bb＝1∶1，b的基因頻率是1/2×1/2＝1/4，B正確；淘汰一次后，BB∶Bb＝1∶2，再自由交配一次，BB∶Bb∶bb＝4∶4∶1，淘汰掉bb，BB∶Bb＝1∶1，羊群中Bb的比例為1/2，C錯誤；若每代均不淘汰，不論交配多少代，基因頻率不變，羊群中純合子的比例均為1/2，D正確。
6．已知某種群中，AA基因型頻率為25%，aa基因型頻率為39%，則該種群的個體自交一代后，基因型AA的頻率為(　　)
A．50% B．34%
C．25% D．61%
【答案】　B
【解析】　常染色體上的基因，已知各基因型的比例，求該種群自交一代后，某基因型或某基因的頻率時，不能用遺傳平衡定律，要先計算出當(dāng)代各種基因型的頻率，再在自交后代中統(tǒng)計出各種基因型的頻率。由于AA＝25%，aa＝39%，可知Aa＝1－25%－39%＝36%。AA個體自交后代的基因型為AA，在整個后代中的頻率仍為25%，aa個體的自交后代為aa，在整個后代中的頻率仍為39%，Aa的個體自交后代中AA基因型個體占1/4，因此占總后代的比例為36%×1/4＝9%。故該群體的個體自交一代，基因型為AA的頻率為25%＋9%＝34%。
二、非選擇題
7．如圖是科學(xué)家利用果蠅所做的進(jìn)化實驗，兩組實驗僅喂養(yǎng)食物不同，其他環(huán)境條件一致。請回答下列問題：
(1)第一期分到甲箱和乙箱前的全部果蠅屬于一個________。經(jīng)過八代或更長時間之后，甲箱果蠅體色變淺，乙箱果蠅體色變深。后代果蠅體色存在差異，體現(xiàn)了生物的變異具有________性。
(2)不同培養(yǎng)箱中的果蠅存在________隔離。實驗中喂食不同類型的食物模擬的是________。
(3)若由于交配的同體色偏好，造成兩品系果蠅之間發(fā)生了生殖隔離，則甲、乙兩品系之間的差異體現(xiàn)的是________多樣性；若雖有交配的體色偏好，但不影響兩者的交配行為或后代的可育性，則體現(xiàn)的是________多樣性。
(4)科學(xué)家對甲、乙兩箱中果蠅部分等位基因A—a、E—e的顯性基因頻率作了統(tǒng)計，在第十代時，甲箱中A、E基因頻率分別為61%與65%；乙箱中A、E基因頻率分別為95%與65%。則甲、乙兩箱果蠅中的Ee雜合子出現(xiàn)的頻率是________%；A—a等位基因純合子出現(xiàn)的頻率較高的是________箱。
【答案】　(1)種群　不定向　(2)地理　自然選擇
(3)物種　遺傳　(4)45.5　乙
【解析】　(4)甲、乙箱中，E的基因頻率均為65%，則e的基因頻率為35%，因此該等位基因雜合子出現(xiàn)的頻率是2×65%×35%＝45.5%。甲箱中，A的基因頻率為61%，則a的基因頻率為39%，因此該等位基因雜合子出現(xiàn)的頻率是2×61%×39%＝47.58%，純合子出現(xiàn)的頻率為1－47.58%＝52.42%；乙箱中，A的基因頻率為95%，則a的基因頻率為5%，因此該等位基因雜合子出現(xiàn)的頻率是2×95%×5%＝9.5%，純合子出現(xiàn)的頻率為1－9.5%＝90.5%。所以A—a等位基因純合子出現(xiàn)的頻率較高的是乙箱。
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第6章　生物的進(jìn)化
微專題突破六　基因頻率和基因型頻率的計算方法
?定義計算法
方法：準(zhǔn)確運用男性基因型頻率計算該地區(qū)X染色體上的基因頻率。
紅綠色盲為伴X染色體隱性遺傳病，紅綠色盲基因b位于X染色體上。對男性(XY)而言，每個男性體細(xì)胞中只有一條X染色體，含有致病基因就為患者，不含則為正常個體，無攜帶者。若某地區(qū)男性中紅綠色盲患者占x，則此地區(qū)紅綠色盲致病基因的基因頻率也為x，此地區(qū)女性患紅綠色盲的概率則為x2。
注意：因為只位于X染色體上的基因在雄性個體中成單存在，如紅綠色盲基因，Y染色體上無其等位基因，所以雄性中相關(guān)基因總數(shù)與雌性體內(nèi)等位基因總數(shù)有差別，在確定種群等位基因及其總數(shù)時應(yīng)分別考慮。
1．果蠅長翅(V)和殘翅(v)由一對常染色體上的等位基因控制。假定某果蠅種群有20 000只果蠅，其中殘翅果蠅個體數(shù)量長期維持在4%，若再向該種群引入20 000只純合長翅果蠅，在不考慮其他因素影響的前提下，下列關(guān)于純合長翅果蠅引入后種群的敘述，錯誤的是(　　)
A．v基因的頻率降低了50%
B．V基因的頻率增加了50%
C．雜合果蠅比例降低了50%
D．殘翅果蠅比例降低了50%
【答案】　B
【解析】　該果蠅種群中vv基因型的個體數(shù)量長期維持在4%，由此算出v的基因頻率＝20%，V的基因頻率＝80%，進(jìn)而計算出引入純合長翅果蠅前，vv基因型的個體有4%×20 000＝800(只)，Vv基因型的個體有2×20%×80%×20 000＝6 400(只)，VV基因型的個體有80%×80%×20 000＝12 800(只)。引入純合長翅果蠅后，v基因的頻率＝[(800×2＋6 400)/(40 000×2)]×100%＝10%，V基因的頻率＝1－10%＝90%，A正確，B錯誤；因Vv、vv基因型個體的數(shù)量不變，而該種群個體的總數(shù)增加一倍，所以Vv、vv的基因型頻率降低了50%，C、D正確。
2．對某人群中的血友病(假設(shè)相關(guān)基因為H、h)進(jìn)行調(diào)查后發(fā)現(xiàn)，基因型為XHXH的個體所占比例為42.32%，基因型為XHXh的個體所占比例為7.36%，基因型為XhXh的個體所占比例為0.32%，基因型為XHY的個體所占比例為46%，基因型為XhY的個體所占比例為4%。則該人群中XH和Xh的頻率分別為(　　)
A．6%、8% B．8%、92%
C．78%、92% D．92%、8%
【答案】　D
【解析】　血友病為伴X染色體隱性遺傳病。首先求該人群中X染色體上等位基因的總數(shù)，即(42.32%＋7.36%＋0.32%)×2＋46%＋4%＝150%，Xh的基因頻率為(7.36%＋0.32%×2＋4%)/150%×100%＝8%，XH的基因頻率為(42.32%×2＋7.36%＋46%)/150%×100%＝92%。
?基因型計算法
1．已知基因型的個體數(shù)，求某基因的頻率，則基因頻率＝[(該基因純合子個體數(shù)×2＋雜合子個體數(shù))/(總個體數(shù)×2)]×100%。
3．蝸牛的有條紋(A)對無條紋(a)為顯性。在一個地區(qū)的蝸牛種群內(nèi)，有條紋(AA)個體占55%，無條紋(aa)個體占15%，若蝸牛個體間進(jìn)行自由交配得到F1，則在不考慮基因突變等情況下，進(jìn)行自由交配前種群中A基因的頻率和F1中Aa基因型的概率分別是(　　)
A．30%,21% B．30%,42%
C．70%,21% D．70%,42%
【答案】　D
【解析】　親本中AA個體占55%，aa個體占15%，所以Aa個體占30%，則A基因的頻率為55%＋30%×1/2＝70%，a基因的頻率為1－70%＝30%。蝸牛間進(jìn)行自由交配，在不考慮基因突變等情況下，F(xiàn)1中Aa基因型的頻率為2×70%×30%＝42%。
?平衡定律計算法
1．前提：在理想種群中
(1)種群足夠大。
(2)所有雌、雄個體之間自由交配并產(chǎn)生后代。
(3)沒有遷入和遷出。
(4)沒有自然選擇。
(5)沒有突變。
2．計算公式：當(dāng)?shù)任换蛑挥袃蓚€(設(shè)為A、a)時，設(shè)p表示A的基因頻率，q表示a的基因頻率，則：
基因型AA的頻率＝p2；
基因型Aa的頻率＝2pq；
基因型aa的頻率＝q2；
(p＋q)2＝p2＋2pq＋q2＝1。
3．自交與自由交配后代的基因頻率、基因型頻率的變化分析
(1)某種群的所有個體自交，若沒有進(jìn)行選擇，則自交后代的基因頻率不變，基因型頻率會改變，并且雜合子的基因型頻率降低，純合子的基因型頻率升高。
(2)某種群的所有個體隨機交配，在無基因突變、各種基因型的個體生活力相同時，處于遺傳平衡的種群自由交配遵循遺傳平衡定律，上下代之間種群的基因頻率及基因型頻率不改變。
4．在一個隨機交配的足夠大的種群中，某一相對性狀中顯性性狀的頻率是36%(假設(shè)相關(guān)基因為A、a)，則(　　)
A．該種群繁殖一代后Aa的基因型頻率是32%
B．A的基因頻率大于a的基因頻率
C．若該種群基因庫中的基因頻率發(fā)生變化，則一定會形成新物種
D．若該種群中A的基因頻率變?yōu)?0%，則表現(xiàn)A基因控制性狀的個體在種群中占40%
【答案】　A
【解析】　根據(jù)題意可知，aa的基因型頻率為64%，則a的基因頻率為80%，A的基因頻率為20%，A的基因頻率小于a的基因頻率。根據(jù)遺傳平衡定律，該種群繁殖一代后Aa的基因型頻率是2×20%×80%＝32%。種群的基因頻率變化可說明生物發(fā)生了進(jìn)化，但不一定會形成新物種。若A的基因頻率變?yōu)?0%，則a的基因頻率為60%，表現(xiàn)A基因控制性狀的個體(AA、Aa)在種群中所占的比例為40%2＋2×40%×60%＝64%。

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