基因频率的计算题及解析

关于基因频率的计算题及解析

1. 对某校学生进行色盲遗传病调查研究后发现：780名女生中有患者23人，携带着52人，820明男生中有患者65人，那么该群体中色盲基因的概率是：C

A.4.4%

B.5.1%

C.6.8%

D.10.2%

解：（23×2+52+65）/780×2+820=163/2380

2. 囊性纤维变性是一种常染色体遗传病。在欧洲人群中每2500

个人就有一人患此病。如果一对健康的夫妇有一个患病的儿子，此后该女又与另一健康男子再婚，则再婚后他们生一个患此病孩子的概率是：A

A.0.98%

B.0.04%

C.3.9%

D.2%

3.如果在以各种群中，基因型AA的比例占25%，基因型Aa的比例为50%，基因型aa比例占25%，已知基因型aa的个体失去求偶和繁殖的能力，则随机交配一代后，基因型aa的个体所占的比例为：B

A.1/16

B.1/9

C.1/8

D.1/4

(先求a的基因频率，仅考虑a在AA与Aa中的频率，因为aa的个体不能产生后代，a=1/3)

4.在人类的MN血型系统中，基因型LMLM的个体表现为M血型；基因型LMLN的个体表现为MN血型，基因型NN的个体表现为N血型。1977年上海中心血防站调查了1788人，发现有397 人为M

血型，861人为MN血型，530人为N血型。则LM基因的频率为

_________,LN基因的频率为_________.

答案:0.4628 0.5372 (LM基因=（2×397+861）/1788×

2=0.4628 LN基因=（2×530+861）/2×1788=05372

5.在一个种群中随机抽出一定数量的个体，其中，基因型为AA的个体占18%，基因型为Aa的个体占78%，aa的个体占4%，基因型A和a的频率分别是：C

A.18%,82%

B.36%,64%

C.57%,43%

D.92%,8%

（A:18%+1/2×78%=57% a:4%+1/2×78%=43%

6.人的ABO血型决定于3个等位基因IA、IB、i。通过抽样调查发现血型频率（基因型频率）：A型（IAIA,Iai)=0.45;B型（IBIB,Ibi)=0.13;AB型（IAIB)=0.06;O型（ii)=0.36.试计算IA、IB、i这3各等位基因的频率。

答案：IA=0.3,IB=0.1,i=0.6

(解析:见图)

7.据调查，某小学的学生中，基因型为X B X B的比例为42.32%,X B X b 为7.36%,X b X b为0.32%,X B Y为46%，X b Y为4%，则在该地区X B和X b 的基因频率分别为：D

A.6%,8%

B.8%,92%

C.78%,92%

D.92%,8%

（X B=42.32%+46%+1/2×7.36%=92%,X b=0.32%+4%+1/2×7.36%=8%) 8.已知苯丙酮尿是位于常染色体上的隐性遗传病。据调查，该病的发病率大约为1/10000。请问在人群中该苯丙酮尿隐性致病基因的基因频率以及携带此隐性基因和杂合基因型频率各是多少？

答案：a=0.01 Aa=0.0198

(aa=q2=1/10000,所以a=q=根号1/10000=0.01,又因为p+q=1,所以p=1-q=1-0.01=0.99,因为Aa=2pq,所以，Aa=2×0.99×

0.01=0.0198

9.人的色盲是X染色体上的隐性遗传病。在人类群体中，男性中患色盲的概率大约为8%，那么，在人类中色盲基因的概率以及在女性中色盲的患病率各是多少？

答案：0.08 0.0064

(对于女性来说：位于X染色体上的等位基因，基因的平衡情况是：p2(X B X B)+2pq(X B X b)+p2(X b X b)=1;对男性来说：Y染色体上无等位基因，其基因型频率与基因频率相同，也和表现型频率一样，即

p(X B Y)+q(X b Y)=1.现已知人群中男性色盲概率为8%，也即色盲基因(X b)的基因频率就应该是q(X b)=0.08,所以p(X B)=0.92.这样，在女性中色盲的发病率应该为q2(X b X b)=（0.08)2=0.0064

10.在非洲人群中，每10000人中有1个人患囊性纤维原瘤，该病属常染色体遗传。一对健康夫妇生有一个一患病的孩子，此后，该妇女与另一个健康男性再婚，他们若生孩子，患此病的几率是：D

A.1/25

B.1/50

C.1/100

D.1/200

解析见图602和602-1

11.在一个杂合子为Aa为50%的人类群体中，基因A的频率是（该群体是遗传平衡群体）:D

A.10% 25% C.35% D.50%

（2×25+50）/200=50%

12.在豚鼠中，黑猫对白毛是显性，如果基因库中，90%是显性基因B，10%是隐性基因b，则种群中，基因型BB、Bb、bb的概率分别是：D

A.45%、40%、15%

B.18%、81%、1%

C.45%、45%、10%

D.81%、18%、1%

13.色盲基因出现的频率为7%。一个正常男性与一个无亲缘关系的女性结婚，子代患色盲的可能性是：D

A.7/400

B.8/400

C.13/400或1/400

D.14/400

假设某动物种群中，最初一对等位基因B、b的频率B＝0．75，b＝0．25，若环境的选择作用使B基因的频率不断降低，若干代后B、b的频率B＝0．25，b＝0．75，则在整个进化过程中，群体中基因型为Bb的频率变化规律是

设B基因的频率为p，b基因的频率为q，则p＋q ＝1，Bb的基因型频率是2pq，由于环境的选择作用，使p不断降低，q不断升高，而2pq则先增加后降低，且p＝q＝0.50时2pq最大。

答案：C

在对欧洲某学校的学生进行遗传调查时发现：

血友病男患者

占0.7%（男:女=2:1）；血友病携带者占5%，那么这个种群中的Xb的频率是

A 2.97%B0.7%C 3.9%D 3.2%

选D。

原题是:

在对欧洲某学校的学生进行遗传调查时发现：

血友病患者

占0.7%（男:女=2:1）；血友病携带者占5%，那么这个种群中的Xb的频率是

A 2.97%B0.7%C 3.9%D 3.2%

这样答案是C

ABO 血型系统由三个等位基因IA,IB,i 决定，通过调查一由400个个体组成的群体，发现180人为A型血，144人为O型血，从理论上推测，该人群中B型血的人有多少人？

解析：O型的有144人，总人数有400人，则r2=144/400，得r=6/10。180人为A型血，则有p2+2pr=180/400，把r=6/10代入其中，可以知道

p=3/10。由于p+q+r=1，可以知道q=1-p-r=1/10,而B型血的基因频率= q2+2qr=13%，则B型血的人数应为13%×400=52人，故正确答案为C。

归纳总结：对于ABO血型这样的复等位基因，已知一个群体中某血型的人数，求其它血型的人数时，则可以应用规律：所有基因频率之和应等于1，所有基因型频率的和等于1，即：（p+Q+r)2=p2+Q2+r2+2pQ+2pr+2Qr=1。A型血的基因频率= p2+2pr ，B型血的基因频率= Q2+2Qr ，AB型血的基因频率=2pQ ，O型的基因频率= r2。

在一个果蝇种群中，XB基因频率90%，Xb基因频率10%，雌雄果蝇数相等，理论上XbXb 、XbY基因型频率分别是

xbxb的频率=雌配子是xb的频率*雄配子是xb的频率

=10%*10%*1/2=0.5%

xbY的频率=雌配子是xb的频率*雄配子是Y的频率=10%*1/2=5%

基因频率和基因型频率的计算

(2008-11-12 20:48:32)

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基因频率

基因型频率

配子

遗传平衡定律

教育

一、利用种群中一对等位基因组成的各基因型个体数求解即定义法

种群中某基因频率=种群中该基因总数/种群中该对等位基

因总数×100%

种群中某基因型频率=该基因型个体数/该种群的个体数

×100%

例1、已知人的褐色(A)对蓝色(a)是显性。在一个有30000人的群体中，蓝眼的有3600人，褐眼的有26400人，其中纯体12000人。那么，在这个人群中A、a基因频率和AA、Aa、aa基因型频率是多少？

解析因等位基因成对存在，30000个人中共有基因

30000×2=60000个，蓝眼3600含a基因7200个，褐眼26400人，纯合体12000人含A基因24000个，杂合体14400人含

（26400-12000）×2=28800个基因，其中A基因14400个，a基因14400个。则：

A的基因频率=（24000+14400）/60000=0.64，a的基因频率

=7200+14400）/60000=0.36

AA的基因型频率=12000÷30000=0.4，Aa的基因型频率

=14400÷30000=0.48，aa的基因型频率=3600÷30000=0.12

二、利用基因型频率求解基因频率

种群中某基因频率=该基因控制的性状纯合体频率＋1/2×

杂合体频率

例2、在一个种群中随机抽取一定数量的个体，其中基因型AA的个体占12%，基因型Aa的个体占76%，基因型aa的个体占12%，那么基因A和a频率分别是多少？

解析 A的频率=AA的频率+1/2Aa的频率=12%+1/2×76%=50% ，a 的频率=aa的频率+1/2Aa的频率=12%=1/2×76%=50%

三、在伴性遗传中有关基因频率的相关计算：

例3、据调查，某小学的小学生中，基因型的比例为XBXB（42.32%）、XBXb（7.36%）、XbXb（0.32%）、XBY（46%）、XbY（4%），则在该地区XB和Xb的基因频率分别是多少？

解析 XB频率=42.32%+1/2×7.36%+46%=92%

Xb的频率=1/2×7.36%+0.32%+4%=8%

例4、若在果蝇种群中,XB的基因频率为90%,X b的基因频率为10%,雌雄果蝇数相等,理论上X b X b、X b Y的基因型比例依次为

解析：由于在该果蝇种群中,雌雄果蝇数相等, 所以雌果蝇产生的配子中，X B的基因频率应为90%,X b的基因频率为10%。雄果蝇产生的配子中，有约1/2的含Y染色体的配子，另有约1/2的含X染色体的配子，在含X染色体的雄配子中， X B与X b的基因频率也分别为90%和10%。它们配子的结合情况可从下表中得出：

可见，理论上X B Y基因型比例为45%，X b Y的为5%，X B X b的为9%，X b X b的为0．5%。

四、利用遗传平衡定律求解基因频率和基因型频率

1、遗传平衡指在一个极大的随机交配的种群中，在没有突变、选择和迁移的条件下，种群的基因频率和基因型频率可以世代保持不变。遗传平衡的种群中，某一基因位点上各种不同的基因频率之和以及各种基因型频率之和都等于是1。

2、遗传平衡定律公式的推导和应用

（1）遗传平衡群体中一对等位基因A、a的遗传平衡定律公式

设群体中A的基因频率为P,a的基因频率为Q.由于种群中个体的交配是随机的，而且又没有自然选择，每个个体都为下代提供了同样数目的配子，所以两性个体之间的随机交配可以归结为两性配子的随机结合，而且各种配子的频率就是基因频率。雄性个体产生的配子A频率为P、a配子频率为Q，雌性个体产生的配子频率A频率为P、a配子频率为Q。根据基因的随机结合，用下列式子可求出子代的基因型频率：

♂(PA+Qa)×♀(PA+Qa)=P2AA+2PQAa+Q2aa=1,即AA的基因频率为

P2，Aa的基因型频率为2PQ，aa的基因型频率为Q2。

例5、已知苯丙酮尿是位于常染色体上的隐性遗传病。据调查，该病的发病率大约为1/10000，请问在人群中该丙苯酮尿隐性致病基因（a）的基因频率以及携带此隐性基因的携带者(Aa)基因型频率各是多少？

解析设苯丙酮尿隐性基因为a，携带者基因型为Aa。因为aa

频率=Q2=1/10000，所以a频率=Q=0.01，又因为P+Q=1，所以P=0.99,因为Aa的基因频率=2PQ,所以Aa的频率=2×0.99×0.01=0.0198。

（2）遗传平衡群体中伴性基因的遗传平衡定律公式

以人类的色盲基因遗传为例。因为女性的染色体组成为XX，男性的染色体组成为XY，Y染色体上无该等位基因,所以，在男性群体中：其基因频率与基因型频率相同，也和表现型频率一样，设XB的频率为P，Xb的频率为Q，则有XB的频率=XBY的频率=P，Xb的频率=XbY的频率=Q,且P+Q=1。由于男性中的XB、Xb 均来自于女性，故在女性群体中：XB的频率也为P,Xb的频率也为Q,P+Q=1。位于X染色体上的等位基因，基因型的平衡情况是：

P2(XBXB)+2PQ(XBXb)+Q2(XbXb)=1。，由于男性女性的XB基因频率相同，二者的Xb基因频率也一样，故在整个人群中，XB、Xb的基因频率也分别为P、Q。整个人群中男性产生的配子及比例为1/2（PXB+QXb）、1/2Y，女性产生的配子及比例为PXB、QXb，由以下式子可推出子代基因型频率：♂［1/2（PXB+QXb）+1/2Y］×♀

（PXB+QXb）=1/2 P2(XBXB)+1/2 Q2(XbXb)+

PQ(XBXb)+1/2PXBY+1/2QXbY。

由上述可知：在整个人群中、男性群体中、女性群体中XB、的频率均为P，Xb的频率均为Q。在整个人群中、男性群体中、女性群体中的各基因型的频率如下表：

例6 人的色盲是X染色体上的隐性性遗传病。在人类群体中，男性中患色盲的概率约为8%，那么，在人类色盲基因的频率以及在女性中色盲的患病率各是多少？

解析设色盲基因Xb的频率=Q，正常基因XB的频率=P。已知人群中男性色盲概率为8%，由于男性个体Y染色体上无该等位基因，Xb的基因频率与XbY的频率相同，故Xb的频率=8%,XB的频率=92%。因为男性中的X染色体均来自于女性，所以，在女性群体中Xb的频率也为8%，XB的频率也为92%。由于在男性中、女性中XB、Xb 的基因频率均相同，故在整个人群中Xb也为8%，XB的频率也为92%。在女性群体中，基因型的平衡情况是：

P2(XBXB)+2PQ(XBXb)+Q2(XbXb)=1。这样在女性中色盲的患病率应为Q2=8%×8%=0.0064。答案：在人类中色盲基因的频率是0.08，在女性中色盲的患病率是0.0064。

一、选择题(共12小题，每小题4分，共48分)

1. [2012·济南市高三教学质量调研试题]下列与物种形成无关的是( )

A. 不遗传的变异

B. 地理隔离

C. 生殖隔离

D. 多倍体形成

解析：本题考查现代生物进化理论，难度中等。物种形成的必要条件是隔离，隔离包括地理隔离和生殖隔离；可遗传的变异是生物进化的原材料，经过环境的定向选择，导致种群的基因频率发生改变，最终经隔离形成新的物种。

答案：A

2．[2012·南昌二校联考]下列各项中，只出现在“现代生物进化理论”中的是( )A.用进废退 B．生存斗争

C．遗传变异 D．基因频率

解析：本题考查生物进化理论及识记能力，难度较小。用进废退为拉马克的观点，生存斗争和遗传变异为达尔文自然选择学说的观点，基因频率出现在现代生物进化理论中。

答案：D

3．[2012·太原市高三年级调研考试]如图表示环境条件发生变化后某个种群中A和a基因频率的变化情况，下列说法错误的是( )

A．Q点表示环境发生了变化，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．该种群中杂合体的比例会越来越高，逐渐取代纯合体

D．在自然选择的作用下，种群的基因频率会发生定向改变

解析：本题考查种群基因频率的变化及分析判断能力，难度中等。某基因出现的频率增加，则说明该基因控制的性状更能适应环境；

A、a 的基因频率之和为 1，故两曲线相交时 A 和 a 的基因频率均为50 %；A 的基因频率越来越高，并不能得到Aa的杂合体比例越来越高的结论；生物进化的方向是定向的自然选择决定的，自然选择使种群的基因频率发生定向改变。

答案：C

4．[2011·湖南十二校联考]假设某动物种群中，最初一对等位基因B、b的频率B＝0.75，b＝0.25，若环境的选择作用使B基因的

频率不断降低，若干代后B、b的基因频率B＝0.25，b＝0.75，则在整个进化过程中，群体中基因型为Bb的频率变化规律是( ) A．不断增加 B．不断降低

C．先增加后降低 D．基本不变

解析：设B基因的频率为p，b基因的频率为q，则p＋q ＝1，Bb 的基因型频率是2pq，由于环境的选择作用，使p不断降低，q不断升高，而2pq则先增加后降低，且p＝q＝0.50时2pq最大。

答案：C

5．[历年经典保留题]下列关于基因频率、基因型频率与生物进化的叙述正确的是( )

A．一个种群中，控制一对相对性状的基因型频率的改变说明物种在不断进化

B．色盲患者中男性多于女性，所以男性群体中色盲的基因频率大于女性群体

C．Aa自交后代所形成的群体中，A基因的频率大于a基因的频率D．一个种群中，控制一对相对性状的各种基因型频率之和为1

解析：本题主要考查基因频率、基因型频率和进化等相关知识，意在考查考生的理解能力，难度中等。基因型频率改变生物未必进化，但生物一旦进化则基因型频率一定改变，故A错误；女性群体和男性群体中色盲基因的频率应相同，因为男性的X染色体均来自女性，故B错误；Aa个体杂交，后代A和a的基因频率应各占50%，故C错误；一个种群中，每个个体的基因型只有一种，那么控制一对相对性状的基因型的频率之和一定等于1，故D正确。答案：D

6．[2012·北京市朝阳区高三]科学家发现一种蜣螂，不仅取食粪便，还取食蜈蚣。与普通蜣螂相比其部分结构也发生变化：头部较窄而长，便于进食蜈蚣内脏；后腿较蜷曲，便于捕猎蜈蚣。有关说法正确的是( )

A．该蜣螂与普通蜣螂肯定已经产生了生殖隔离

B．蜣螂种群的基因库没有发生改变

C．该蜣螂属于消费者不属于分解者

D．该蜣螂头部和后腿结构发生变化，是自然选择的结果

解析：本题主要考查生物变异、自然选择等知识，意在考查考生对基础知识的运用能力，难度中等。从题干无法得到两类蜣螂产生生殖隔离，故A错误；该蜣螂能捕食蜈蚣，说明它是消费者，而它又能以粪便为食，它又是分解者，故C错误；该蜣螂的变异是自然选择的结果，故D正确。

答案：D

7．[2012·北京市海淀区高三质检]假设某种动物的AA和Aa个体全部存活，aa个体在出生前会全部死亡。现有该动物的一个大群体，只有AA、Aa两种基因型，其比例为1∶2。理论上该群体随机交配产生的第一代中AA和Aa的比例是( )

A．1∶1 B．1∶2

C．2∶1 D．3∶1

解析：本题考查基因频率的计算及分析推理能力，难度中等。由题意可知：某动物种群中A的基因频率是2/3，a的基因频率是1/3，所以AA的基因型频率是(2/3)2/[(2/3)2＋2×(2/3)×(1/3)]＝

1/2，Aa的基因型频率是2×(2/3)×(1/3)/[(2/3)2＋

2×(2/3)×(1/3)]＝1/2，因此该群体随机交配产生的第一代中AA 的个体和Aa的个体的比例是1∶1。

答案：A

8．[历年经典保留题]与现代生物进化理论不相符的表述是( ) A．基因突变、染色体变异和基因重组都是不定向的

B．种群间由于地理障碍不能发生基因交流的现象叫生殖隔离C．新物种的形成意味着生物能够以新的方式适应环境

D．表现型与环境相适应的个体有更多的机会产生后代而改变种群的基因频率

解析：本题考查现代生物进化理论的内容及理解能力，难度较小。生殖隔离指的是不同物种之间一般不能交配，即使交配成功，也不能产生可育后代。种群间由于地理障碍不能发生基因交流，是地理隔离，而不是生殖隔离。

答案：B

9．[历年经典保留题]大样本的人群中某常染色体显性遗传病的发病率为19%，一对夫妇中妻子患病，丈夫正常，他们所生的子女患该病的概率是( )

A．10/19 B．9/19

C．1/19 D．1/2

解析：本题考查利用遗传平衡定律进行相关计算的能力，难度较大。由题意可知，基因型为aa的频率＝1－19%＝81%，基因a的频率＝90%，基因A的频率＝10%。所以基因型为AA的频率＝

10%×10%＝1%，基因型为Aa的频率＝2×10%×90%＝18%。若妻子的基因型是AA，则后代患病的概率是1%/(1%＋18%)＝1/19；若妻子的基因型是Aa，则后代的患病率是[18%/(1%＋18%)]×1/2＝

9/19，因此后代的患病率是1/19＋9/19＝10/19。

答案：A

10．[2012·北京市西城区高三抽样]下列关于隔离的叙述正确的是( )

A．只有生殖隔离能阻止种群间的基因交流

B．所有物种的形成都要经过长期的地理隔离

C．长期的地理隔离必然导致生殖隔离

D．种群基因库的差异是产生生殖隔离的根本原因

解析：本题考查隔离的知识以及理解能力，难度中等。隔离都可阻止种群间的基因交流；所有物种的形成都要经过生殖隔离；长期的地理隔离可能导致生殖隔离。

答案：D

11．[2012·金版原创]下列关于生物进化的叙述，正确的是( ) A.自然选择学说认为，长颈鹿的长颈性状B.超级细菌感染病例的出现，是因为抗生素的滥用促使细菌发生基因突变C．人工饲养的公狮和母虎交配，产下的“狮虎兽”不育，说明狮和虎存在生殖隔离

D．19世纪的英国工业革命，使灰色桦尺蛾变成新物种——黑色桦尺蛾

解析：本题主要考查对现代生物进化理论的应用能力，难度中等。生物的变异(如长颈鹿的长颈、抗药基因和黑色桦尺蛾)是自发产

生的，具有不定向性，自然选择对各种变异进行了定向选择；同种个体间不存在生殖隔离，即可以自由交配并且交配产生的后代是可育的，而“狮虎兽”不育，说明狮和虎之间存在生殖隔离。答案：C

12．[2012·福州市高三质检]某豌豆的基因型为Aa，让其连续自交，各代中的基因频率和基因型频率变化情况是( )

A.基因频率不变，基因型频率改变

B．基因频率改变，基因型频率不变

C．两者都改变

D．两者都不变

解析：本题主要考查基因频率和基因型频率的计算，难度中等。亲代的基因频率为：A＝50%，a＝50%；基因型频率为：AA＝aa＝0，Aa＝100%。子一代的基因型频率为：AA＝aa＝25%，Aa＝50%，基因型频率改变；而子一代中A的基因频率＝a的基因频率＝25%＋50%×1/2＝50%，基因频率没有改变。由于是让杂合子的豌豆连续自交，因而各代中的基因频率不变，但纯合子的基因型频率有所增加，杂合子的基因型频率逐渐减小。

答案：A

教师备选题1 [2012·合肥市高三质检一]1980年在安徽宣城建立了世界上第一个扬子鳄自然保护区，并于当年人工繁育出第一批幼鳄，成为人工饲养条件下繁殖成功的先例。扬子鳄由80年代初的几百条增加到一万多条，该保护区扬子鳄数量上升一定会导致( )

A．种群基因库增大

B．基因突变频率提高

C．种群基因频率定向改变

D．基因产生定向突变

解析：本题考查生物进化的知识，属于分析判断层次，难度中等。种群数量增多，种群的基因库数目增大；基因突变具有低频性，其突变受外界因素的影响，而和种群数量无关系；种群数量增大，在外界环境条件不发生改变的情况下，种群的基因频率不发生改变；基因突变具有不定向性。

答案：A

教师备选题2 [2012·河南省洛阳市高三统考]下列符合现代生物进化理论的叙述是( )

A．物种的形成可以不经过隔离

B．生物进化过程的实质在于有利变异的保存

C．冬季来临时植物叶中可溶性糖含量增高是为了更好地防止冻害D．自然选择通过作用于个体而影响种群的基因频率

解析：本题考查对现代生物进化理论的理解及分析能力，难度中等。物种的形成都要经过生殖隔离，故A项错误；生物进化的实质是基因频率的改变，故B项错误；冬季来临时，植物叶中的可溶性糖增加是自然选择的结果，故C项错误；自然选择使有利变异的个体生存，不利变异的个体死亡，从而使种群的基因频率改变，故D项正确。

答案：D