新教材適用2024-2025學(xué)年高中生物第6章生物的進(jìn)化第3節(jié)種群基因組成的變化與物種的形成第1課時(shí)種群基因組成的變化學(xué)案新人教版必修2

第3節(jié)種群基因組成的變更與物種的形成第1課時(shí)種群基因組成的變更課標(biāo)要求1．舉例說明種群內(nèi)的某些可遺傳變異將給予個(gè)體在特定環(huán)境中的生存和繁殖優(yōu)勢。2．闡明具有優(yōu)勢性狀的個(gè)體在種群中所占比例將會(huì)增加。3．說明自然選擇促進(jìn)生物更好地適應(yīng)特定的生存環(huán)境。核心素養(yǎng)1．闡述種群、種群基因庫、基因頻率等概念的內(nèi)涵。(生命觀念)2．運(yùn)用數(shù)學(xué)方法探討種群基因頻率的變更。(生命觀念、科學(xué)思維)一、種群和種群基因庫基礎(chǔ)學(xué)問·雙基夯實(shí)1．種群是生物進(jìn)化的基本單位自然選擇干脆作用的是生物的個(gè)體，而且是個(gè)體的_表型__，但個(gè)體的_表型__也會(huì)隨著個(gè)體的死亡而消逝，確定表型的_基因__卻可以隨著生殖而世代持續(xù)，并且在群體中擴(kuò)散，因此，探討生物的進(jìn)化，除了探討個(gè)體和表型外，還必需探討群體_基因組成__的變更。2．種群和種群基因庫(1)種群概念：生活在肯定區(qū)域的_同種__生物全部個(gè)體的集合。(2)種群特點(diǎn)a．種群中的個(gè)體并不是機(jī)械地集合在一起。b．一個(gè)種群其實(shí)就是一個(gè)_繁殖__的單位，雌雄個(gè)體可以通過繁殖將各自的_基因__遺傳給后代。c．種群在繁衍過程中，個(gè)體有新老交替，_基因__卻代代相傳。(3)基因庫和基因頻率a．基因庫：一個(gè)種群中全部個(gè)體所含有的_全部基因__，叫作這個(gè)種群的基因庫。b．基因頻率Ⅰ.概念：在一個(gè)種群基因庫中，某個(gè)基因占_全部等位基因數(shù)__的比值。Ⅱ.計(jì)算公式：某基因的基因頻率＝eq\f(該基因的數(shù)目,該基因與其等位基因的總數(shù))×100%?；顋學(xué)|巧|練1.一個(gè)種群中某基因占全部基因數(shù)的比值叫作基因頻率。(×)2．在環(huán)境條件保持穩(wěn)定的前提條件下，種群的基因頻率不會(huì)發(fā)生變更。(×)3．若親子代間基因頻率不變，基因型頻率也肯定不變。(×)4．種群是生物進(jìn)化的基本單位，自然選擇的干脆選擇對象是個(gè)體的表型。(√)合|作|探|究1.從遺傳學(xué)上看，金魚都是鯽魚的“變種”。生活在同一個(gè)池塘中不同類型的金魚可以雜交，產(chǎn)生表型差異較大的各種金魚。(1)生活在同一個(gè)池塘中的全部金魚構(gòu)成了一個(gè)種群。為什么生物進(jìn)化的基本單位是種群而不是個(gè)體？(2)這個(gè)種群中的金魚所含有的基因相同嗎？該種群的全部個(gè)體所含有的全部基因叫作什么？提示：(1)種群中的個(gè)體并不是機(jī)械地集合在一起的。一個(gè)種群其實(shí)就是一個(gè)繁殖單位，雌雄個(gè)體可以通過繁殖將各自的基因遺傳給后代。(2)不完全相同；基因庫。2．某昆蟲種群中確定翅色為綠色的基因?yàn)锳，確定翅色為褐色的基因?yàn)閍，抽樣調(diào)查100個(gè)個(gè)體，測得基因型為AA、Aa、aa的個(gè)體數(shù)分別為30、60、10個(gè)。假設(shè)該昆蟲種群特別大，全部的雌雄個(gè)體間都能自由交配并產(chǎn)生后代，沒有遷入和遷出，不同體色的個(gè)體生存和繁殖的機(jī)會(huì)是均等的，基因A和a都不產(chǎn)生突變。依據(jù)孟德爾的分別定律計(jì)算并回答問題：(1)依據(jù)上述完成下表：親代基因型的比值A(chǔ)A(30%)Aa(60%)aa(10%)配子的比值A(chǔ)(30%)A(30%)a(30%)a(10%)子一代基因型頻率AA(36%)Aa(48%)aa(16%)子一代基因頻率A(60%)a(40%)子二代基因型頻率AA(36%)Aa(48%)aa(16%)子二代基因頻率A(60%)a(40%)(2)子三代以及若干代以后，種群的基因頻率會(huì)同子一代一樣嗎？(3)要使種群的基因頻率不發(fā)生變更，此種群應(yīng)具備哪些條件？(4)同時(shí)具備(3)題條件的種群存在嗎？這說明白什么？提示：(2)子三代以及若干代以后，種群的基因頻率與子一代一樣。(3)要使種群基因頻率世代不變，要滿意以下條件：①種群特別大；②種群中全部的雌雄個(gè)體間都能自由交配并產(chǎn)生后代；③沒有基因突變；④沒有遷入和遷出；⑤沒有自然選擇(不同個(gè)體生存和繁殖的機(jī)會(huì)是相等的)。(4)不存在。自然界種群的基因頻率肯定發(fā)生變更。歸|納|提|升自交和自由交配時(shí)基因頻率和基因型頻率的變更規(guī)律交配方式基因頻率基因型頻率自交不變更變更，且純合子增多，雜合子削減自由交配處于遺傳平衡不變更不變更不處于遺傳平衡變更變更[易錯(cuò)警示](1)影響基因頻率的因素不只是環(huán)境，還有突變、生物的遷移等。(2)基因頻率不變更，基因型頻率不肯定保持不變。如雜合子Aa自交后代，基因頻率不變，而基因型頻率變更。典例1已知一批豌豆種子中AA和Aa個(gè)體的數(shù)目之比為1∶2，在自然狀態(tài)下種植，若不同植株牢固率相同，每一代都淘汰aa的植株，則F2中AA∶Aa為(C)A．3∶2 B．5∶4C．7∶2 D．19∶8解析：這批豌豆中，AA占1/3，Aa占2/3，其中1/3AA自交后代不發(fā)生性狀分別，基因型均為AA；2/3Aa自交后代發(fā)生性狀分別，后代為2/3×(1/4AA、1/2Aa、1/4aa)，F(xiàn)1中，AA、Aa、aa的數(shù)量之比為(1/3＋2/3×1/4)∶(2/3×1/2)∶(2/3×1/4)＝3∶2∶1，淘汰aa的植株后，AA占3/5、Aa占2/5，其中3/5AA自交后代不發(fā)生性狀分別，基因型均為AA；2/5Aa自交后代發(fā)生性狀分別，后代為2/5×(1/4AA、1/2Aa、1/4aa)，F(xiàn)2中，AA、Aa、aa的數(shù)量之比為(3/5＋2/5×1/4)∶(2/5×1/2)∶(2/5×1/4)＝7∶2∶1。變式訓(xùn)練?(2024·湖北省高一期末)現(xiàn)有一個(gè)由AA、Aa、aa三種基因型個(gè)體組成的動(dòng)物種群，已知該種群中具有繁殖實(shí)力的個(gè)體之間通過隨機(jī)交配進(jìn)行繁殖，而aa個(gè)體不具有繁殖實(shí)力。該種群繁殖一代，若子代中AA∶Aa∶aa＝9∶6∶1，則親代中AA、Aa和aa的數(shù)量比可能為(B)A．4∶3∶4 B．5∶5∶1C．6∶2∶3 D．4∶1∶4解析：設(shè)親代具有繁殖實(shí)力的個(gè)體中AA的比例為x，則Aa的比例為1－x，產(chǎn)生的配子A的比例為x＋(1－x)/2＝(1＋x)/2，a配子的比例為(1－x)/2，隨機(jī)交配的后代中，AA所占的比例為[(1＋x)/2]2＝9/16，可求得x＝1/2，即該種群具有繁殖實(shí)力的個(gè)體中AA和Aa所占比例均為1/2，但親本中aa的數(shù)量無法計(jì)算，故選項(xiàng)B符合題意。二、種群基因頻率的變更及自然選擇對種群基因頻率變更的影響基礎(chǔ)學(xué)問·雙基夯實(shí)1．種群基因頻率的變更(1)可遺傳變異的來源eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(突變\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(基因突變,染色體變異)),基因重組))(2)可遺傳變異的形成、特點(diǎn)和作用a．形成：_基因突變__產(chǎn)生新的等位基因；通過有性生殖過程中的基因重組，可以形成多種多樣的_基因型__。b．特點(diǎn)：隨機(jī)的、_不定向的__。c．作用：只是供應(yīng)生物進(jìn)化的_原材料__，不能確定生物進(jìn)化的方向。(3)突變的有利和有害是相對的，是由_生存環(huán)境__確定的。2．自然選擇對種群基因頻率變更的影響(1)緣由：在自然選擇的作用下，具有有利變異的個(gè)體有更多的機(jī)會(huì)產(chǎn)生后代，種群中相應(yīng)基因的頻率會(huì)_不斷提高_(dá)_；相反，具有不利變異的個(gè)體留下后代的機(jī)會(huì)少，種群中相應(yīng)基因的頻率會(huì)_下降__。(2)結(jié)果：在自然選擇的作用下，_種群的基因頻率__會(huì)發(fā)生定向變更，導(dǎo)致生物朝著肯定的方向不斷進(jìn)化。活|學(xué)|巧|練1.從根本上講，沒有突變，就沒有生物的進(jìn)化。(√)2．突變具有低頻性，不能為生物進(jìn)化供應(yīng)原材料。(×)3．有害突變不能成為生物進(jìn)化的原材料。(×)4．全部變異都不能確定生物進(jìn)化的方向，但都能供應(yīng)進(jìn)化的原材料。(×)合|作|探|究樺尺蛾的體色受一對等位基因S和s限制，黑色(S)對淺色eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(s))是顯性的。樺尺蛾種群的基因型頻率分別為SS10%，Ss20%，ss70%。S基因的頻率為20%。在樹干變黑這一環(huán)境條件下(假如樹干變黑不利于淺色樺尺蛾的生存)，使得種群中淺色個(gè)體每年削減，黑色個(gè)體每年增加。(1)請分析S、s基因產(chǎn)生的緣由，并分析可遺傳變異在生物進(jìn)化中的意義。(2)依據(jù)基因型頻率計(jì)算每年基因頻率，將結(jié)果寫在下表中(結(jié)果取整數(shù))。計(jì)算項(xiàng)目第1年占比第2年占比第3年占比基因型頻率SS10%11.5%13%Ss20%23%26%ss70%65.5%61%基因頻率S20%①23%③26%s80%②77%④74%結(jié)論：自然選擇會(huì)使種群基因頻率發(fā)生_定向__變更。(3)依據(jù)上面的數(shù)據(jù)分析，樹干變黑的環(huán)境對樺尺蛾淺色個(gè)體的誕生率有影響嗎？樹干變黑的環(huán)境對樺尺蛾體色基因頻率產(chǎn)生了什么影響？(4)自然選擇在基因頻率變更的過程中有什么作用？提示：(1)S和s基因是通過基因突變產(chǎn)生的。基因突變?yōu)樯镞M(jìn)化供應(yīng)了原材料，基因重組和染色體變異也是生物變異的重要來源?？蛇z傳變異產(chǎn)生了大量的不定向的變異，為生物的進(jìn)化供應(yīng)了原材料。(3)有影響。很多淺色個(gè)體可能在沒有交配、產(chǎn)卵前就已被天敵捕食。樹干變黑的環(huán)境使限制淺色的s基因頻率漸漸下降，S基因頻率漸漸提高。(4)自然選擇使種群的基因頻率發(fā)生定向變更，自然選擇確定了生物的進(jìn)化方向。歸|納|提|升有關(guān)基因頻率與進(jìn)化的分析和總結(jié)(1)影響種群基因頻率變更的因素①外因：自然選擇。②內(nèi)因：基因突變和部分染色體變異如缺失和重復(fù)等能干脆引起基因頻率的變更，基因重組只變更了基因型頻率，在自然選擇的作用下淘汰部分個(gè)體后可引起基因頻率的變更。(2)自然選擇確定生物進(jìn)化的方向(3)進(jìn)化的實(shí)質(zhì)是種群基因頻率的變更。(4)進(jìn)化中的定向與不定向①變異是不定向的。②自然選擇是定向的。③種群基因頻率的變更是定向的。④生物進(jìn)化的方向是定向的。典例2(2024·山東濰坊高一期末)某果蠅種群中的個(gè)體自由交配，在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ時(shí)間段都經(jīng)驗(yàn)多代繁殖過程，定期隨機(jī)抽取100個(gè)個(gè)體，測得基因型為AA、aa的個(gè)體數(shù)量變更曲線如圖所示。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(B)A．在Ⅰ時(shí)間段內(nèi)A的基因頻率是40%B．在Ⅱ時(shí)間段內(nèi)出現(xiàn)的變更是基因突變造成的C．在Ⅰ→Ⅲ時(shí)間段內(nèi)該果蠅種群發(fā)生了進(jìn)化D．同一基因型個(gè)體在不同時(shí)期適應(yīng)環(huán)境的實(shí)力是不同的解析：分析題圖可知，在Ⅰ時(shí)間段，AA＝20個(gè)，aa＝40個(gè)，Aa＝40個(gè)，該階段a的基因頻率＝(40×2＋40)÷200×100%＝60%，A的基因頻率＝(20×2＋40)÷200×100%＝40%，A正確；在Ⅱ時(shí)間段內(nèi)出現(xiàn)的變更是自然選擇造成的，B錯(cuò)誤；在Ⅲ時(shí)間段AA＝40個(gè)，aa＝20個(gè)，Aa＝40個(gè)，該時(shí)間段a的基因頻率＝(20×2＋40)÷200×100%＝40%，A的基因頻率＝(40×2＋40)÷200×100%＝60%。生物進(jìn)化的實(shí)質(zhì)是種群基因頻率的變更，在Ⅰ→Ⅲ時(shí)間段，A和a的基因頻率發(fā)生了變更，說明種群發(fā)生了進(jìn)化，C正確；通過曲線圖的變更可知，同一基因型個(gè)體在不同時(shí)期適應(yīng)環(huán)境的實(shí)力是不同的，D正確。變式訓(xùn)練?鐮狀細(xì)胞貧血由基因突變引起，其致病基因?yàn)殡[性基因(用a表示)。只有隱性純合子才會(huì)發(fā)病，攜帶者不發(fā)病且對瘧疾的反抗力高于正常人。在非洲某些瘧疾流行的地區(qū)，攜帶者比例在20%左右；現(xiàn)在美洲黑人中攜帶者的比例已降到了8%。下列敘述錯(cuò)誤的是(A)A．非洲瘧疾流行地區(qū)a基因的基因頻率大約為30%B．美洲黑人中a基因頻率的下降是自然選擇的結(jié)果C．非洲瘧疾流行地區(qū)，鐮狀細(xì)胞貧血致病基因攜帶者的比例可能會(huì)增加D．在肯定外界條件下，突變基因的有害性與有利性是可以轉(zhuǎn)化的解析：依據(jù)題干信息無法計(jì)算出非洲瘧疾流行地區(qū)a基因的基因頻率，A項(xiàng)錯(cuò)誤；基因頻率的變更是自然選擇的結(jié)果，B項(xiàng)正確；非洲瘧疾流行地區(qū)，鐮狀細(xì)胞貧血致病基因攜帶者不發(fā)病，且對瘧疾的反抗力更高，更適應(yīng)環(huán)境，所以其所占比例可能會(huì)增加，C項(xiàng)正確；在肯定外界條件下，突變基因的有害性與有利性是可以轉(zhuǎn)化的，D項(xiàng)正確。三、探究抗生素對細(xì)菌的選擇作用基礎(chǔ)學(xué)問·雙基夯實(shí)1．原理：一般狀況下，肯定濃度的抗生素會(huì)殺死細(xì)菌，但變異的細(xì)菌可能產(chǎn)生_耐藥性__。在試驗(yàn)室連續(xù)培育細(xì)菌時(shí)，假如向培育基中添加抗生素，耐藥菌有可能存活下來。2．目的要求：通過視察細(xì)菌在含有抗生素的培育基上的生長狀況，探究抗生素對細(xì)菌的_選擇作用__。3．方法步驟(1)用記號(hào)筆在培育皿的底部畫2條相互垂直的直線，將培育皿分為4個(gè)區(qū)域，分別標(biāo)記為①～④。(2)取少量細(xì)菌的培育液，用_無菌的涂布器__勻稱地涂抹在培育基平板上。(3)用無菌的鑷子先夾取1張_不含抗生素__的紙片放在①號(hào)區(qū)域的中心，再分別夾取1張_抗生素__紙片放在②～④號(hào)區(qū)域的中心，蓋上皿蓋。(4)將培育皿倒置于37℃的恒溫箱中培育12～16h。(5)視察培育基上細(xì)菌的生長狀況。紙片旁邊是否出現(xiàn)了抑菌圈？假如有，測量和記錄每個(gè)試驗(yàn)組中_抑菌圈的直徑__，并取平均值。(6)從_抑菌圈邊緣__的菌落上挑取細(xì)菌，接種到已滅菌的液體培育基中培育，然后重復(fù)步驟(2)～(5)。如此重復(fù)幾代，記錄每一代培育物抑菌圈的直徑。留意：試驗(yàn)結(jié)束后，應(yīng)將耐藥菌、培育基、紙片等進(jìn)行_高溫滅菌__處理。4．結(jié)果：在培育基上_有__(填“有”或“無”)細(xì)菌生長，在放有抗生素紙片的區(qū)域_無__(填“有”或“無”)細(xì)菌生長。連續(xù)培育幾代后，抑菌圈的直徑會(huì)_變小__。5．結(jié)論：抗生素對細(xì)菌具有_定向選擇__作用?；顋學(xué)|巧|練1.細(xì)菌在抗生素的誘導(dǎo)作用下產(chǎn)生了抗藥性基因。(×)2．本試驗(yàn)所運(yùn)用的涂布器、培育皿等都要進(jìn)行滅菌處理。(√)合|作|探|究1.為什么要從抑菌圈邊緣的菌落上挑取細(xì)菌？提示：抗生素能夠殺死細(xì)菌，抑菌圈邊緣抗生素濃度較低，可能存在具有耐藥性的細(xì)菌，因此要從抑菌圈邊緣的菌落上挑取細(xì)菌。2．在本試驗(yàn)的培育條件下，耐藥菌所產(chǎn)生的變異是有利還是有害的？你怎么理解變異是有利還是有害的？提示：有利的，變異的有利或有害取決于生物所處的環(huán)境條件，在本試驗(yàn)的環(huán)境條件下，耐藥性強(qiáng)的細(xì)菌的存活率高，故為有利變異。有利于細(xì)菌的變異對人類可能是有害的，面對不同的主體，應(yīng)辯證地看待變異的有利或有害。3．濫用抗生素的現(xiàn)象特別普遍。例如，有人生病時(shí)覺得去醫(yī)院很麻煩，就干脆吃抗生素；有的禽畜養(yǎng)殖者將抗生素添加到動(dòng)物飼料中。你認(rèn)為這些做法會(huì)有什么后果？提示：濫用抗生素會(huì)使病菌的抗藥基因不斷積累，具有抗藥性的細(xì)菌不斷增多，導(dǎo)致抗生素藥物失效。歸|納|提|升(1)抗生素不是誘變因子，因此細(xì)菌耐藥性變異的產(chǎn)生與抗生素?zé)o關(guān)。(2)細(xì)菌產(chǎn)生耐藥性變異的過程屬于基因突變，而基因突變具有不定向性。(3)濾紙片上的抗生素殺死了其四周的細(xì)菌，使其不能形成菌落而出現(xiàn)抑菌圈。(4)耐藥菌產(chǎn)生的機(jī)理典例3(2024·青島高一期末)利用“抗生素紙片擴(kuò)散法”視察某細(xì)菌在含有抗生素的培育基上的生長狀況，可探究抗生素對細(xì)菌的選擇作用。下列關(guān)于該試驗(yàn)的說法，錯(cuò)誤的是(B)A．試驗(yàn)中應(yīng)將不含抗生素的紙片和抗生素紙片分別放置在培育基的不同區(qū)域B．試驗(yàn)結(jié)果顯示在抗生素紙片的區(qū)域出現(xiàn)抑菌圈，不能支持基因突變是普遍存在的C．從抑菌圈邊緣的菌落上挑取細(xì)菌接著培育，連續(xù)選擇幾代后抑菌圈的直徑會(huì)變小D．在本試驗(yàn)條件下，細(xì)菌產(chǎn)生的耐藥性變異是有利變異解析：為探討抗生素對細(xì)菌的選擇作用，試驗(yàn)中采納了不含抗生素的紙片作為比照，并將不含抗生素的紙片和抗生素紙片分別放置在培育基的不同區(qū)域，A正確；抗生素紙片區(qū)域出現(xiàn)抑菌圈，支持基因突變具有普遍性，B錯(cuò)誤；抑菌圈邊緣的菌落對該抗生素不敏感，從抑菌圈邊緣的菌落上挑取細(xì)菌接著培育，連續(xù)選擇幾代后抑菌圈的直徑會(huì)變小，C正確；在本試驗(yàn)中，能夠耐藥的細(xì)菌生存下來，不能耐藥的細(xì)菌不能生長繁殖，因此在抗生素的選擇下，細(xì)菌產(chǎn)生的耐藥性變異是有利變異，D正確。變式訓(xùn)練?為探究兩種抗生素對某細(xì)菌的抑菌效果，設(shè)計(jì)如下圖所示試驗(yàn)方案，在無菌固體培育基表面上涂布被檢測的細(xì)菌，放置甲、乙和丙三個(gè)圓形濾紙片(抗生素可在培育基擴(kuò)散，濾紙片四周出現(xiàn)抑菌圈的大小能反映其抑菌效果)，下列說法錯(cuò)誤的是(D)A．抑菌最有效的是抗生素bB．浸泡濾紙片的抗生素a、b濃度應(yīng)相同C．丙濾紙片起到比照作用D．此方法可檢測抗生素對病毒的抑制效果解析：分析題圖可知，浸泡過抗生素b的濾紙片四周的抑菌圈最大，說明抗生素b的抑菌效果最好，A項(xiàng)正確；該試驗(yàn)中兩種抗生素的濃度應(yīng)相同，目的是保證單一變量，B項(xiàng)正確；浸泡過無菌水的丙組應(yīng)為空白比照組，C項(xiàng)正確；抗生素可抑制細(xì)菌生長，但不能抑制病毒的繁殖，且病毒并不能在固體培育基上生長繁殖，故不能用此方法檢測抗生素對病毒的抑制效果，D項(xiàng)錯(cuò)誤。故選D項(xiàng)。一、種群中基因頻率的計(jì)算規(guī)律通過定義法(個(gè)體數(shù))計(jì)算基因頻率(1)若某基因在常染色體上或X、Y染色體同源區(qū)段上，則基因頻率＝eq\f(該基因總數(shù),該種群個(gè)體數(shù)×2)×100%。(2)若某基因只出現(xiàn)在X染色體上，則基因頻率＝eq\f(該基因總數(shù),2×女性個(gè)體數(shù)＋男性個(gè)體數(shù))×100%。典例4在一次紅綠色盲的調(diào)查中，共調(diào)查男女各200名，調(diào)查發(fā)覺，女性紅綠色盲基因的攜帶者有15人，患者有5人，男性患者有11人。那么這個(gè)群體中紅綠色盲基因的頻率是(B)A．4.5% B．6%C．9% D．7.8%解析：因?yàn)榕缘男匀旧w組成為XX，男性為XY，紅綠色盲基因(用b表示)及其等位基因(用B表示)只位于X染色體上，所以基因b共有15×1＋5×2＋11×1＝36(個(gè))，因此紅綠色盲基因的頻率＝eq\f(36,200×2＋200)×100%＝6%。二、依據(jù)基因型頻率計(jì)算基因頻率的方法(針對位于常染色體上或X、Y染色體同源區(qū)段上的基因)A的基因頻率＝AA的基因型頻率＋eq\f(1,2)Aa的基因型頻率；a的基因頻率＝aa的基因型頻率＋eq\f(1,2)Aa的基因型頻率。典例5某小麥種群中TT個(gè)體占20%，Tt個(gè)體占60%，tt個(gè)體占20%，由于某種病害導(dǎo)致tt個(gè)體全部死亡，則病害發(fā)生前后該種群中T的基因頻率分別是(B)A．50%、50% B．50%、62.5%C．62.5%、50% D．50%、100%解析：由題意可知，病害發(fā)生前的各種基因型頻率是TT＝20%、Tt＝60%、tt＝20%，所以病害發(fā)生前T的基因頻率＝20%＋eq\f(1,2)×60%＝50%；病害發(fā)生后，tt個(gè)體全部死亡，TT的基因型頻率為20%÷(20%＋60%)＝25%，Tt的基因型頻率為60%÷(20%＋60%)＝75%，所以病害發(fā)生后T的基因頻率＝25%＋eq\f(1,2)×75%＝62.5%。三、運(yùn)用男性基因型頻率計(jì)算該地區(qū)X染色體上基因頻率(以紅綠色盲為例)紅綠色盲為伴X染色體隱性遺傳病，色盲基因b位于X染色體上，男性中色盲占x%，則此地區(qū)Xb(男性中的＝女性中的＝人群中的)的基因頻率也為x%，此地區(qū)女性中色盲率則為(x%)2。典例6(2024·湖南婁底質(zhì)檢)在一個(gè)種群中(雌∶雄＝1∶1)，XBXB的個(gè)體占20%，XbXb的個(gè)體占10%，XbY的個(gè)體占20%，則XB和Xb的基因頻率分別是(A)A．60%,40% B．80%,20%C．40%,60% D．70%,30%解析：因?yàn)檫@個(gè)種群中雌∶雄＝1∶1，XBXB的個(gè)體占20%，XbXb的個(gè)體占10%，所以XBXb的個(gè)體占20%；XbY的個(gè)體占20%，XBY應(yīng)占30%，XB的基因頻率＝(20%×2＋20%＋30%)÷(50%×2＋50%)＝60%，所以Xb的基因頻率為40%，A正確，B、C、D錯(cuò)誤。四、依據(jù)遺傳平衡定律計(jì)算基因頻率和基因型頻率1．前提：在志向種群中。(1)種群足夠大。(2)全部雌、雄個(gè)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)沒有基因突變。2．計(jì)算公式：當(dāng)?shù)任换蛑挥袃蓚€(gè)(設(shè)為A、a)時(shí)，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。若已知某種純合子的基因型頻率，即可干脆開方求出相應(yīng)基因的頻率。如在進(jìn)行有性生殖的志向種群中，某種群隱性性狀(aa)的頻率為0.01，則a基因的頻率為eq\r(0.01)＝0.1。3．自交與自由交配后代的基因頻率、基因型頻率的變更分析(1)某種群的全部個(gè)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(huì)變更，并且雜合子的基因型頻率降低，純合子的基因型頻率上升。(2)某種群的全部個(gè)體隨機(jī)交配，在無基因突變、各種基因型的個(gè)體生活力相同時(shí)，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變更。典例7在某植物種群中，AA個(gè)體占16%，aa個(gè)體占36%，該種群隨機(jī)交配產(chǎn)生的后代中AA個(gè)體百分比、A基因頻率和自交產(chǎn)生的后代中AA個(gè)體百分比、A基因頻率的變更依次為(C)A．增大，不變；不變，不變B．不變，增大；增大，不變C．不變，不變；增大，不變D．不變，不變；不變，增大解析：該種群中，A基因頻率＝16%＋eq\f(1,2)×(1－16%－36%)＝40%，a基因頻率為60%。依據(jù)遺傳平衡定律可知，隨機(jī)交配后，基因頻率及基因型頻率不變。而自交的結(jié)果為16%AA16%AA,48%Aa48%eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,4)AA∶\f(1,2)Aa∶\f(1,4)aa))＝12%AA∶24%Aa∶12%aa；因