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2019-2020年高考生物二輪復(fù)習(xí) 題型專練 高考重點(diǎn)沖關(guān)練10 基因、基因型頻率的計(jì)算 【?？冀嵌取? 1.準(zhǔn)確理解基因頻率與生物進(jìn)化的關(guān)系。(對(duì)應(yīng)訓(xùn)練T2、T3、T4) 2.正確進(jìn)行基因頻率和基因型頻率的換算，區(qū)分常染色體和性染色體上基因頻率的不同算法。(對(duì)應(yīng)訓(xùn)練T1、T2、T3、T5、T6、T7、T8) 3.正確分析致死問題，在存活個(gè)體中計(jì)算基因頻率。(對(duì)應(yīng)訓(xùn)練T7、T8) 1.下列計(jì)算中正確的是(　　) A.顯微鏡下一個(gè)視野中，完整的細(xì)胞個(gè)數(shù)為80個(gè)，當(dāng)放大倍數(shù)增加4倍，該視野中可觀察到的完整細(xì)胞個(gè)數(shù)為20個(gè) B.一個(gè)種群中AA、Aa、aa的基因型頻率分別為30%、60%、10%，該種群中每種基因型的個(gè)體中雌雄比例為1∶1，所有個(gè)體自由交配，子代中基因型頻率不變 C.某學(xué)校的學(xué)生中某一相對(duì)性狀的各基因型比率為XBXB∶XBXb∶XbXb∶ XBY∶XbY=44%∶5%∶1%∶43%∶7%，則Xb的基因頻率約為9.3% D.人的ABO血型決定于3個(gè)等位基因IA、IB、i。通過抽樣調(diào)查發(fā)現(xiàn)血型頻率(基因型頻率)：A型(IAIA，IAi)=0.45，B型(IBIB，IBi)=0.13，AB型(IAIB)=0.36， O型(ii)=0.06。IA、IB基因的頻率分別是0.3、0.1 【解析】選C。顯微鏡放大倍數(shù)是指長度或?qū)挾鹊姆糯蟊稊?shù)，當(dāng)放大倍數(shù)增加4倍時(shí)，面積將擴(kuò)大16倍，原來能看到80個(gè)完整的細(xì)胞，現(xiàn)在可看到80/16=5個(gè)，A項(xiàng)錯(cuò)誤。在達(dá)到遺傳平衡的種群中，隨機(jī)交配的結(jié)果是基因頻率和基因型頻率均不變。該種群中，A的基因頻率為60%，a的基因頻率為40%，隨機(jī)交配后，AA的基因型頻率為36%，B項(xiàng)錯(cuò)誤。設(shè)學(xué)生總數(shù)為100，則Xb的總數(shù)為5+12+7=14個(gè)，等位基因的總數(shù)為150個(gè)(Y染色體上沒有等位基因)，Xb的基因頻率約為9.3%，C項(xiàng)正確。由于各種基因型的比例未知，因此無法計(jì)算各基因頻率。 2.家蠅對(duì)擬除蟲菊酯類殺蟲劑產(chǎn)生抗性，原因是神經(jīng)細(xì)胞膜上某通道蛋白中的一個(gè)亮氨酸替換為苯丙氨酸。下表是對(duì)某市不同地區(qū)家蠅種群的敏感性和抗性基因型頻率調(diào)查分析的結(jié)果。下列敘述正確的是(　　) 家蠅種群來源 敏感型純合子(%) 抗性雜合子(%) 抗性純合子(%) 甲地區(qū) 78 20 2 乙地區(qū) 64 32 4 丙地區(qū) 84 15 1 B.甲地區(qū)家蠅種群中抗性基因頻率為22% C.比較三地區(qū)抗性基因頻率可知乙地區(qū)抗性基因突變率最高 D.丙地區(qū)敏感性基因頻率高是自然選擇的結(jié)果 【解析】選D。神經(jīng)細(xì)胞膜上某通道蛋白中的一個(gè)亮氨酸替換為苯丙氨酸，應(yīng)是基因堿基對(duì)替換的結(jié)果。甲地區(qū)家蠅種群中抗性基因頻率為抗性純合子比例加上雜合子比例的一半，等于12%。乙地區(qū)抗性純合子比例最高，是自然選擇的結(jié)果，不能說明抗性基因突變率最高。丙地區(qū)敏感性基因頻率高是自然選擇的結(jié)果。 3.科學(xué)家在研究某種鳥的進(jìn)化時(shí)發(fā)現(xiàn)，在繁殖季節(jié)有的雄鳥能夠吸引多只雌鳥來到它的領(lǐng)地筑巢，有的雄鳥卻“魅力不足”，其領(lǐng)地中鳥巢的數(shù)量很少。經(jīng)觀察，研究者認(rèn)為雄鳥能否吸引雌鳥到它的領(lǐng)地筑巢，與雄鳥尾羽的長短有關(guān)。觀察結(jié)果如下圖，下列說法錯(cuò)誤的是(　　) A.基因突變和基因重組為鳥的種群進(jìn)化提供了原始材料 B.長尾羽的雄鳥更能吸引雌鳥到它的領(lǐng)地筑巢 C.若該種群中對(duì)羽虱具有抵抗力的個(gè)體AA和Aa分別占20%和40%，則a基因的基因頻率為60% D.種群進(jìn)化時(shí)，基因頻率總是變化的 【解析】選A。基因突變可以為鳥的種群進(jìn)化提供原始材料，基因重組不能產(chǎn)生新的基因，只是原有基因的重新組合，不能為進(jìn)化提供原始材料。 4.一個(gè)全部由基因型為Aa的豌豆植株組成的種群，經(jīng)過連續(xù)n代自交，獲得的子代中，Aa的頻率為(1/2)n，AA和aa的頻率均為(1/2)[1-(1/2)n]。根據(jù)現(xiàn)代生物進(jìn)化理論，可以肯定該種群在這些年中(　　) ①發(fā)生了隔離　　　　　　　?、诎l(fā)生了基因突變　　?、郯l(fā)生了自然選擇 ④發(fā)生了基因型頻率的改變 ⑤沒有發(fā)生生物進(jìn)化 A.④⑤　　　　　B.①②③④　　　　C.②③④　　　　　D.②③⑤ 【解析】選A。連續(xù)自交會(huì)使雜合子比例逐漸減少，純合子比例逐漸增多，基因型頻率改變。由于沒有自然選擇的作用，基因頻率不變，生物沒有發(fā)生進(jìn)化。 5.一個(gè)種群中AA占25%，Aa占50%，aa占25%。如果因?yàn)榄h(huán)境的變化，每年aa個(gè)體減少20%，AA和Aa個(gè)體分別增加20%。一年后，a基因的基因頻率為(　　) A.45.5%　　　　　B.20%　　　　　C.18.2%　　　　　D.15.6% 【解析】選A。一年后aa個(gè)體減少20%，變?yōu)?5%(1-20%)=20%。AA個(gè)體增加20%，變?yōu)?5%(1+20%)=30%。Aa個(gè)體增加20%，變?yōu)?0%(1+20%)=60%。則種群總數(shù)為110%，a基因的基因頻率為[(20/110)+(1/2)(60/110)]100%≈45.5%。 6.某地區(qū)從1964年開始使用殺蟲劑殺滅蚊子幼蟲，至1967年中期停用。下圖是期間蚊子幼蟲基因型頻率變化曲線。R表示殺蟲劑抗性基因，S表示野生敏感型基因。請(qǐng)據(jù)圖回答： (1)R基因的出現(xiàn)是　　　　　　的結(jié)果。 (2)在RR基因型頻率達(dá)到峰值時(shí)，RS、SS基因型頻率分別為4%和1%，此時(shí)R基因的頻率為　　　　　。 (3)1969年中期RR基因型幾近消失，表明在　　　　　　　　　的環(huán)境條件下，RR基因型幼蟲比SS基因型幼蟲的生存適應(yīng)能力　　　　　　。 (4)該地區(qū)從此不再使用殺蟲劑，預(yù)測(cè)未來種群中，最終頻率最高的基因型是　　　　　　，原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 【解析】(1)R基因是新產(chǎn)生的基因，只有基因突變能產(chǎn)生新的基因。(2)由題目信息可知，RR的基因型頻率為95%，所以R基因的頻率為95%+1/24%=97%。(3)1969年中期，RR基因型幾近消失，說明在不使用殺蟲劑的時(shí)候，RR基因型幼蟲比SS基因型幼蟲的生存適應(yīng)能力低。(4)根據(jù)曲線的變化可以看出，在不使用殺蟲劑后，RR個(gè)體越來越少，R基因的頻率越來越低，SS個(gè)體越來越多， S基因的頻率越來越高。 答案：(1)基因突變　(2)97%　(3)不使用殺蟲劑　低 (4)SS　在不使用殺蟲劑的環(huán)境中，持續(xù)的選擇作用使R基因的頻率越來越低 7.玉米葉片葉綠素的合成受其7號(hào)染色體上一對(duì)等位基因(A、a)的控制，同時(shí)也受光照的影響。在玉米植株中，體細(xì)胞含2個(gè)A的植株葉片呈深綠色；含一個(gè)A的植株葉片呈淺綠色；體細(xì)胞沒有A的植株葉片呈黃色，會(huì)在幼苗期后死亡。 (1)在正常光照下，AA植株葉片呈深綠色，而在遮光條件下卻呈黃色，從基因與性狀的關(guān)系角度分析其原因：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (2)在淺綠色植株體內(nèi)某些正常細(xì)胞中含有兩個(gè)A基因，原因是　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　。有一批淺綠色植株(P)，如果讓它們相互授粉得到F1，F(xiàn)1植株隨機(jī)交配得到F2，逐代隨機(jī)交配得到Fn，那么在Fn成熟植株中a基因頻率為　　　　　　　(用繁殖代數(shù)n的表達(dá)式表示)。 (3)現(xiàn)有一淺綠色突變體成熟植株甲，其體細(xì)胞中一條7號(hào)染色體的片段m發(fā)生缺失，記為q；另一條正常的7號(hào)染色體記為p(如圖)。片段m缺失的花粉會(huì)失去受精活力，且胚囊中卵細(xì)胞若無A或a基因則不能完成受精作用。請(qǐng)推測(cè)該淺綠色突變體成熟植株甲的A或a基因是否位于片段m上。　　　　(填“一定”“可能”或“不可能”)。假設(shè)A、a不位于片段m上，要確定植株甲的基因A、a在染色體p、q上的分布，現(xiàn)將植株甲進(jìn)行自交得到F1，待F1長成成熟植株后，觀察并統(tǒng)計(jì)F1表現(xiàn)型及比例。 請(qǐng)預(yù)測(cè)結(jié)果并得出結(jié)論： ①若F1　　　　　　　，則植株甲體細(xì)胞中基因A位于q上，基因a位于p上。 ②若F1　　　　　　　　　　　　　　　，則植株甲體細(xì)胞中基因A位于p上，基因a位于q上。 【解析】(1)根據(jù)題意分析可知：AA植株葉片在正常光照下呈深綠色，而在遮光條件下卻呈黃色，說明光照的有無會(huì)影響與葉綠素代謝有關(guān)酶的基因的表達(dá)，進(jìn)而影響葉片顏色。 (2)淺綠色植株的基因型為Aa，當(dāng)有些細(xì)胞正在進(jìn)行細(xì)胞分裂，基因已完成了復(fù)制但未平分到兩個(gè)子細(xì)胞中時(shí)，這些正常細(xì)胞中會(huì)含有兩個(gè)A基因。有一批淺綠色植株(Aa)，如果讓它們相互授粉得到AA、Aa、aa，由于體細(xì)胞沒有A的植株葉片呈黃色，會(huì)在幼苗期后死亡，所以成熟植株中只有AA、Aa，比例為1∶2，a基因頻率為1/3。F1植株隨機(jī)交配得到F2，其中AA占4/9、Aa占4/9、aa占1/9，成熟植株中a基因頻率為1/4。同理可推出：在Fn成熟植株中a基因頻率為1/(n+2)。 (3)淺綠色突變體成熟植株甲的體細(xì)胞基因型為Aa，如果基因A或a在缺失片段m上，則q染色體上沒有基因A、a，又因?yàn)楹羞@樣的q染色體的花粉或卵細(xì)胞都不能完成受精作用，則植株甲不能產(chǎn)生，因此，植株甲的A或a基因不可能在片段m上。若植株甲體細(xì)胞中基因A位于q上，基因a位于p上，因?yàn)槠蝝缺失的花粉會(huì)失去受精活力，則只能產(chǎn)生一種含a的雄配子，產(chǎn)生兩種雌配子(1A和1a)，F(xiàn)1全為淺綠色植株(aa個(gè)體幼苗期后死亡)。若植株甲體細(xì)胞中基因A位于p上，基因a位于q上。則只能產(chǎn)生一種含A的雄配子，產(chǎn)生兩種雌配子(1A和1a)，F(xiàn)1深綠色植株∶淺綠色植株=1∶1。 答案：(1)光照的有無會(huì)影響與葉綠素代謝(合成或分解)有關(guān)酶的基因的表達(dá)，進(jìn)而影響葉片顏色 (2)這些細(xì)胞正在進(jìn)行細(xì)胞分裂，基因已完成了復(fù)制但還未平分到兩個(gè)子細(xì)胞中(答處于有絲分裂某一時(shí)期不正確)　1/(n+2) (3)不可能　①全為淺綠色植株?、谏罹G色植株∶淺綠色植株=1∶1 8.果蠅的繁殖能力強(qiáng)，相對(duì)性狀明顯，是常用的遺傳實(shí)驗(yàn)材料。 (1)果蠅的某一對(duì)相對(duì)性狀由等位基因(N，n)控制，其中一個(gè)基因在純合時(shí)能使合子致死(注：NN、XNXN、XNY等均視為純合子)。有人用一對(duì)果蠅雜交，得到F1果蠅共185只，其中雄蠅63只。 ①控制這一性狀的基因位于　　　　染色體上，成活果蠅的基因型共有　　種。 ②若F1雌蠅僅有一種表現(xiàn)型，則致死基因是　　　　，F(xiàn)1雌蠅基因型為　　　　　　　　。 ③若F1雌蠅共有兩種表現(xiàn)型，則致死基因是　　　　。讓F1果蠅隨機(jī)交配，理論上F2成活個(gè)體構(gòu)成的種群中基因N的頻率為　　　　。 (2)果蠅的灰體(E)對(duì)黑檀體(e)為顯性。在沒有遷入遷出、突變和選擇等條件下，一個(gè)由純合果蠅組成的大種群個(gè)體間自由交配得到F1，F(xiàn)1中灰體果蠅8 400只，黑檀體果蠅1 600只。F1中Ee的基因型頻率為　　　　，親代群體中灰體果蠅的百分比為　　　　。 【解析】(1)①F1果蠅共185只，其中雄蠅63只，即雌∶雄約為2∶1，而按照常規(guī)應(yīng)該是1∶1，也就是說一部分雄果蠅為純合子死亡，由此可判斷控制這一性狀的基因位于X染色體上，成活果蠅中雌蠅有2種基因型，雄蠅有1種基因型，共有3種基因型。 ②若F1雌蠅僅有一種表現(xiàn)型，說明隱性基因n純合致死。F1雌蠅基因型為XNXN、XNXn。 ③若F1雌蠅有2種表現(xiàn)型，說明顯性基因N純合致死。F1雌蠅基因型為1XnXn、1XNXn，產(chǎn)生的配子為3Xn、1XN；雄果蠅的基因型為XnY，產(chǎn)生的配子為1Xn、1Y；F1果蠅隨機(jī)交配，后代可能的基因型為3XnXn、3XnY、1XNXn、1XNY(致死)。F2成活個(gè)體構(gòu)成的種群中基因N的頻率為1/11(9.09%)。 (2)在沒有遷入遷出、突變和選擇等條件下，符合基因平衡定律。F1中個(gè)體總數(shù)為10 000只，黑檀體果蠅1 600只，所占比例為16%，則e基因頻率為40%，E基因頻率為60%，F(xiàn)1中Ee的基因型頻率為240%60%=48%，親代群體由純合果蠅組成，則其中灰體果蠅的百分比為60%。 答案：(1)①X　3?、趎　XNXN、XNXn?、跱　1/11(9.09%) (2)48%　60%