1、1微专题突破把握“正常人群”中杂合体基因型频率取值方法针对常染色体隐性遗传病而言,正常人群应包含 AA、Aa 两种基因型,倘若求解“与人群中某正常异性结婚求生一患病孩子的概率”类问题时,切不可直接认定该异性基因型为Aa,必须先求得 Aa 的概率,方可求解即该异性的 Aa 率 100%。如:已知某常染AaAA Aa色体隐性遗传病在人群中患病率为 ,某女表现正常且有一患该病的弟弟,该女与人群12 500中无血缘关系的某正常男子结婚,他们生一患病孩子的概率是多少?求解方法如下:(1)该女的弟弟患病,则其父母基因型均为 Aa,该女的基因型为 AA, Aa。13 23(2)人群中该病发病率为 即 aa
2、为 ,则 a 的基因频率为 ,A 。12 500 12 500 150 4950(3)人群中正常男子为携带者(Aa)的概率为Aa 100% 。AaAA Aa21504950(4950)2 21504950 251(4)该女与人群中某正常男子结婚所生孩子患病率为 。23 251 14 1153(1)本题最易出现的误区是许多同学将人群中正常男子的 Aa 概率直接按 2Aa 求解而忽视了该男子也可能为 AA 的状况。(2)(AAAa)也可按(1aa)计算。1(2016济南检测)下图为苯丙酮尿症(PKU)的家系图,该病受一对等位基因 A、a 控制,下列叙述正确的是( )A8 号的基因型为 AaBPKU
3、 为 X 染色体上的隐性遗传病2C该地区 PKU 发病率为 ,9 号女子与当地一正常男子结婚,则生出患病孩子的110 000概率为15 000D若 8 号与 9 号近亲结婚,生了两个正常孩子,第 3 个孩子患 PKU 的概率为16【解析】 据图分析可知,3 号与 4 号正常,生出患病的女儿,则苯丙酮尿症为常染色体隐性遗传病;3 号与 4 号的基因型都为 Aa,则 8 号的基因型为 AA 或 Aa;若该地区苯丙酮尿症发病率为 ,即 aa 的基因型频率为 ,则 a 的基因频率为 ,A 基因110 000 110 000 1100频率为 ,已知 9 号女子的基因型为 Aa,正常男子的基因型为 AA
4、或 Aa,则该正常男子为99100苯丙酮尿症携带者的概率为 ,则 9 号与当地一正常男子婚配生出患病孩子的概AaAA Aa 2101率为 ;8 号的基因型为 AA、 Aa,9 号基因型为 Aa,生出第 3 个孩子患 PKU 的2101 14 1202 13 23概率为 。23 14 16【答案】 D2(2016四川资阳诊断)某海岛人群中约 3 600 人中有一个白化病患者,现有一个表现型正常,其双亲也正常,其弟是白化病并且为色盲患者的女性,与该岛一个无亲缘关系的正常男性婚配,他们所生男孩同时患两种病的概率为( )A. B.5914 400 5910 800C. D.1183 1732【解析】
5、由该女性“表现型正常,其双亲也正常,其弟是白化病并且为色盲患者”可推知该女孩基因型就白化病而言为 AA、 Aa,就色盲病而言,为 XBXB、 XBXb;13 23 12 12该岛无亲缘关系的正常男性,其色觉基因型为 XBY,白化病相关基因型中,Aa 概率为100%或 ,由该海岛人群中约 3 600 人中有一个白化病患者可求得 a ,则AaAA Aa Aa1 aa 160A ,Aa ,则该女子与该正常男子结婚后所生男孩中 aa59602160596059605960 21605960 261概率为 ,所生男孩中色盲率为 ,综合分析两病兼患率为 。261 23 14 12 12 1732【答案】
6、D3(2013安徽高考改编)如图是一个常染色体遗传病的家系系谱。致病基因(a)是由正常基因(A)序列中一个碱基对的替换而形成的。3【导学号:73730091】(1) 2的基因型是_。(2)一个处于平衡状态的群体中 a 基因的频率为 q。如果 2与一个正常男性随机婚配,他们第一个孩子患病的概率为_。如果第一个孩子是患者,他们第二个孩子正常的概率为_。(3)研究表明,世界不同地区的群体之间,杂合体(Aa)的频率存在着明显的差异。请简要解释这种现象。_;_。(4)B 和 b 是一对等位基因。为了研究 A、a 与 B、b 的位置关系,遗传学家对若干基因型为 AaBb 和 AABB 个体婚配的众多后代的
7、基因型进行了分析。结果发现这些后代的基因型只有 AaBB 和 AABb 两种。据此,可以判断这两对基因位于_染色体上,理由是_。(5)基因工程中限制酶的作用是识别双链 DNA 分子的_,并切割 DNA 双链。【解析】 (1)审读题干及示意图可以判断该遗传病为常染色体上的隐性遗传病, 1、 2的基因型分别为 Aa、Aa,推断出 2的基因型是 AA 或 Aa,其中 AA 占 、Aa 占 ,13 23a 的基因频率为 、A 的基因频率为 。(2)一个处于平衡状态的群体中 a 基因的频率为 q,A13 23的基因频率为 1 q,有病个体(aa)基因(表现)型频率为 q2,Aa 的基因型频率为 2q(1
8、 q),A_的表现型频率为(1 q2),如果 2与一个正常男性(A_)随机婚配,他们第一个孩子患病(aa)的概率为 2q(1 q)(1 q2) 。如果第一个孩子是患者,说明这对13 12 q3 1 q夫妇的基因型都为 Aa,他们第二个孩子正常的概率为 。(3)世界不同地区的群体之间,杂34合体(Aa)的频率存在着明显的差异的原因是不同地区基因突变频率因环境的差异而不同,不同环境条件下选择作用会有所不同。(4)AaBb 和 AABB 个体婚配的后代的基因型只有 AaBB和 AABb 两种,说明 AaBb 只产生 aB、Ab 两种配子,由此可以判断这两对基因位于同源染色体上,是完全连锁关系,其遗传
9、符合连锁遗传规律,不符合自由组合规律。(5)基因工程中限制酶的作用是识别双链 DNA 分子的特定核苷酸序列【答案】 (1)AA 或 Aa (2) (3)不同地区基因突变频率因环境的差异q3 1 q 344而不同 不同环境条件下,选择作用会有所不同 (4)同源 基因型 AaBb 个体只产生Ab、aB 两种类型配子,不符合自由组合规律 (5)特定核苷酸序列单元综合测评(四)(时间:45 分钟,分值:100 分)一、选择题(共 12 小题,每小题 6 分,共 72 分)1关于在自然条件下,某随机交配种群中等位基因 A、a 频率的叙述,错误的是( )A在某种条件下两种基因的频率可以相等B该种群基因频率
10、的变化只与环境的选择作用有关C一般来说,频率高的基因所控制的性状更适应环境D持续选择条件下,一种基因的频率可以降为零【解析】 基因突变和迁移也是造成种群基因频率发生变化的重要原因,故 B 项错误。在自然条件下,通过选择两种基因的频率可能相等;持续选择条件下,某种基因的频率可以降为零;优胜劣汰的结果是频率高的基因所控制的性状适应环境。【答案】 B2如图中的 A、B、C 表示三个自然条件有差异的地区,地区间的黑线表示存在一定的地理隔离。A 地区某些个体由于某种机会开始分布到 B、C 地区,并逐渐形成两个新物种,中的甲、乙、丙分别表示三个种群。下列相关说法正确的是( )A上述过程说明进化总是由突变引
11、起的,地理隔离是新物种形成的标志B甲、乙两个种群在进化过程中基因频率总是变化的,其基因库存在较大的差异,不能进行基因交流C乙、丙两个种群存在地理隔离,但两种群的基因频率相同D甲、丙种群存在生殖隔离,两个种群基因库组成完全不同,进化改变的是个体而不是群体【解析】 考查了隔离在物种形成中的作用、隔离的本质、新物种形成的标志。新物种形成的标志是生殖隔离;据题干信息“A 地区某些个体由于某种机会开始分布到 B、C 地区,并逐渐形成两个新物种”可推知:甲、乙、丙属于三个不同的物种,它们之间已形成生殖隔离,而产生生殖隔离的根本原因是基因库存在较大的差异,从而不能进行基因交流;乙、丙两个种群之间存在生殖隔离
12、,基因库存在较大的差异,故两种群的基因频率不能相同;甲、丙种群之间虽然存在生殖隔离,但它们都由共同的原始祖先进化而来,故它们的基因库组成中有些基因种类相同,有些基因种类不同,基因库组成并非完全不同。【答案】 B5316 世纪末,张谦德在朱砂鱼谱中总结金鱼选种的经验时说:“蓄类贵广,而选择贵精,须每年夏间市取数千头,分数缸饲养,逐日去其不佳者,百存一二,并作两三缸蓄之,加意培养,自然奇品悉具。 ”其中“逐日去其不佳者”和“分数缸饲养”的作用分别是( )A自然选择,地理隔离B人工选择,地理隔离C自然选择,生殖隔离D人工选择,生殖隔离【解析】 “逐日去其不佳者”是人工选择去掉不好的个体;“分数缸饲养
13、”是指利用地理上的障碍使彼此间无法相遇而不能交配,属于地理隔离。【答案】 B4下图是物种形成的一种模式。物种 a 因为地理障碍分隔为两个种群 a1和 a2,经过漫长的进化,分别形成新物种 b 和 c。在此过程中的某一时刻,a 1种群的部分群体越过障碍外迁与 a2同域分布,向 d 方向进化。下列有关叙述正确的是( )Ab 和 d 存在地理隔离,所以一定存在生殖隔离Bc 和 d 不存在地理隔离,却可能存在生殖隔离Ca 1中的外迁群体与当时留居群体的基因频率相同,则 b 和 d 是同一物种Da 1中的外迁群体与当时 a2种群的基因频率不同,则 c 和 d 是不同物种【解析】 判断是不是一个物种的标准
14、是:两个种群间能否随机交配并产生可育的后代。基因频率不同只能说明生物发生了进化,不一定产生生殖隔离形成新物种。新物种的形成一般先经过长期的地理隔离而后产生生殖隔离,但经过地理隔离不一定就产生生殖隔离。没有地理隔离时,由于 c 和 d 基因库的差别也可产生生殖隔离。【答案】 B5人工选择能培养出新品种,自然选择能形成新物种。这两方面共同的作用机理是( )A生物都具有很强的繁殖能力B生物普遍存在着遗传和变异的特性C使生物发生定向的基因突变D使种群的基因频率发生定向的改变【解析】 生物进化的实质是种群的基因频率发生定向改变。不论是自然选择还是人6工选择,都是使种群的基因频率发生了定向的改变。【答案】
15、 D6(2016江苏高考)下图是某昆虫基因 pen 突变产生抗药性示意图。下列相关叙述正确的是( )【导学号:73730092】A杀虫剂与靶位点结合形成抗药靶位点B基因 pen 的自然突变是定向的C基因 pen 的突变为昆虫进化提供了原材料D野生型昆虫和 pen 基因突变型昆虫之间存在生殖隔离【解析】 抗药靶位点使杀虫剂不能与靶位点结合,A 选项错误;基因突变是不定向的,B 选项错误;基因突变能为生物进化提供原材料,C 选项正确;野生型昆虫和 pen 基因突变型昆虫之间只是基因型不同,仍属于同种生物,不存在生殖隔离,D 选项错误。 【答案】 C7不同基因型的褐鼠对灭鼠灵药物的抗性及对维生素 K
16、 的依赖性(即需要从外界环境中获取维生素 K 才能维持正常的生命活动)的表现型如下表。若对维生素 K 含量不足的环境中的褐鼠种群长期连续使用灭鼠灵进行处理,则褐鼠种群中( )基因型 rr Rr RR灭鼠灵 敏感 抗性 抗性维生素 K 依赖性 无 中度 高度A.基因 R 的频率最终下降至 0B抗性个体 RRRr11CRR 个体数量增加,rr 个体数量减少D绝大多数抗性个体的基因型为 Rr【解析】 从表中提供的信息可知:对灭鼠灵药物有抗性的褐鼠对维生素 K 有不同程度的依赖性,若对维生素 K 含量不足的环境中的褐鼠种群长期连续使用灭鼠灵,则种群中基因型为 RR 和 rr 的个体被淘汰的概率较高,基
17、因型为 Rr 的个体生存的概率较大,导致最7终种群中绝大多数抗性个体的基因型为 Rr。【答案】 D8许多动物在不同生活季节数量有很大差异:春季繁殖,夏季数量增加到最多,到了冬季,由于寒冷、缺少食物等种种原因而大量死亡。第二年春季,又由残存的少量个体繁殖增多。因此形成一个如瓶颈样的模式(如图所示,为抗药性个体),其中瓶颈部分即为动物数量减少的时期。据图分析,正确的是A突变和基因重组决定了该种群生物进化的方向B在图中所示的三年间,该生物种群进化形成了新物种C在使用杀虫剂防治害虫时,其抗药性基因的频率增加,是因为有抗药性基因的害虫繁殖能力增强了D在自然越冬无杀虫剂作用时,害虫中敏感性基因频率反而升高
18、,说明变异的有利或有害取决于环境的变化【解析】 突变和基因重组为生物进化提供了原材料,自然选择决定生物进化的方向,A 项错误;在图中所示的三年间,种群的基因频率在变化,说明生物在进化,但并没有形成新的物种,B 项错误;在使用杀虫剂防治害虫时,其抗药基因的频率增加,是由于杀虫剂杀死了种群中大多数不具有抗药性基因的个体,而具有抗药性基因的个体则保留下来并不断繁殖,并不是由于具有抗药性基因的害虫繁殖能力增强了,C 项错误。【答案】 D9(2013江苏高考)下图为四个物种的进化关系树(图中百分数表示各物种与人类的DNA 相似度)。DNA 碱基进化速率按 1%/百万年计算,下列相关论述合理的是( )A四
19、个物种都由共同祖先通过基因突变而形成B生殖隔离是物种朝不同方向发展的决定性因素C人类与黑猩猩的 DNA 差异经历了约 99 万年的累积D大猩猩和人类的亲缘关系,与大猩猩和非洲猴的亲缘关系的远近相同【解析】 本题考查生物的进化。A 项中,物种形成的环节包括突变和基因重组、自然选择、隔离,其中突变又包括基因突变和染色体变异,故错误。B 项中,自然选择是物8种朝不同方向发展的决定性因素,故错误。C 项中,人类与黑猩猩的 DNA 差异为0.99%,DNA 碱基进化速率为 1%/百万年,0.99%的差异经历了约 99 万年的累积,故正确。D 项中,根据 DNA 相似度,可以计算得出大猩猩和人类的亲缘关系
20、比大猩猩和非洲猴的亲缘关系近。【答案】 C10由地震形成的海洋中有大小相似的甲、乙两个小岛,某时间段内岛上鸟的种类和数量随时间变化的情况如下图所示,下列有关叙述中错误的是( )A两岛上的鸟类存在地理隔离,不同种的鸟类之间存在着生殖隔离B甲岛较乙岛鸟种类增加更多,可能是甲岛的环境变化更大C两岛的鸟类各形成一个种群基因库,且两个基因库间的差异越来越大D两岛上鸟类的种类虽然不同,但在图示时间段内,最终两岛上鸟类的数量趋于相同【解析】 基因频率的改变导致生物进化并最终产生生殖隔离的理论是解题切入点。两岛上的鸟类存在地理隔离,不同物种的标志是存在生殖隔离,A 正确;依图中信息可知,甲岛较乙岛鸟种类增加更
21、多,可能是甲岛的环境变化更大,B 正确;每种鸟类各是一个种群,有其基因库,C 错误;图示时间段内,最终两岛上鸟类的数量趋于相同,D 正确。【答案】 C11如图甲、乙是不同进化类型示意图,A、B、C、D 表示不同物种。下列有关叙述错误的是( )AA、B 由共同的原始祖先进化而来,二者之间不存在生殖隔离B海豚和鲨鱼亲缘关系较远,外表相似,可用乙图表示C甲、乙两图能够说明自然选择在进化中的作用D判断物种间的亲缘关系可利用核酸分子杂交的方法【解析】 A 项错,A、B 属于两个不同的物种,二者之间存在生殖隔离;B 项对,海豚和鲨鱼属于两个不同的物种,亲缘关系较远,但外表相似,可用乙图表示;C 项对,甲、
22、乙两图中物种进化的方向不同,这是自然环境不同造成的,说明了自然选择在进化中的作用;D 项对,可用核酸分子杂交的方法判断物种间的亲缘关系。9【答案】 A12有一个随机交配的种群,在没有迁移等条件下,该种群两年内基因型频率的变化如表所示,根据现代生物进化理论,在这两年中,下列与这对基因有关的推断正确的是( ) 【导学号:73730093】年份 AA(%) Aa(%) aa(%)1 30 40 302 25 50 25A.该种群将朝着 Aa 增多的方向进化B该种群没有表现出生物的进化C该种群的生活环境有较大的变化D该种群将较容易发生基因突变【解析】 第 1 年 A 的基因频率30%(1/2)40%5
23、0%,a 的基因频率50%。第 2年 A 的基因频率25%(1/2)50%50%,a 的基因频率50%。可见两年中 A 和 a 的基因频率没有发生变化,故该种群没有表现出生物进化。【答案】 B二、非选择题(共 2 题,28 分)13(14 分)原产某地的一年生植物 a,分别引种到低纬度和高纬度地区种植,很多年以后移植到原产地,开花植株比例如下图所示,回答下列问题。(1)现代生物进化理论认为:_是生物进化的基本单位。_决定生物进化的方向。(2)在对 b 植物的某一种群进行的调查中,发现基因型为 DD 和 dd 的植株所占的比例分别为 10%和 70%(各种基因型个体生存能力相同),第二年对同一种
24、群进行的调查中,发现基因型为 DD 和 dd 的植株所占的比例分别为 4%和 64%,在这一年中,该植物种群是否发生了进化?_,理由是_。(3)预测上述 b 植物中 D 基因频率可能会如何变化?_,_,_。10【解析】 b 种群第一年中 Dd 占 20%,则 D 基因频率为 10%1/220%20%,d 基因频率为 80%。第二年中 Dd 占 32%,则 D 基因频率为 4%1/232%20%,d 基因频率为80%。因此种群基因频率没有改变,则该种群没有发生进化。【答案】 (1)种群 自然选择(2)否 种群基因频率没有变化(3)若 D 控制的性状更能适应环境,则 D 的基因频率上升若 D 控制
25、的性状对环境适应性差,则 D 的基因频率下降若环境对各性状无选择作用,则 D 基因频率不变14(14 分)(2015全国卷)假设某果蝇种群中雌雄个体数目相等,且对于 A 和 a 这对等位基因来说只有 Aa 一种基因型。回答下列问题:(1)若不考虑基因突变和染色体变异,则该果蝇种群中 A 基因频率a 基因频率为_。理论上,该果蝇种群随机交配产生的第一代中 AA、Aa 和 aa 的数量比为_,A 基因频率为_。(2)若该果蝇种群随机交配的实验结果是第一代中只有 Aa 和 aa 两种基因型,且比例为21,则对该结果最合理的解释是_。根据这一解释,第一代再随机交配,第二代中 Aa 和 aa 基因型个体
26、数量的比例应为_。【解析】 (1)对于 A 和 a 这对等位基因来说只有 Aa 一种基因型。所以基因 A、a 频率都为 0.5,比例为11;AA%50%50%0.25,aa%50%50%0.25。Aa%250%50%0.5,比例121。基因频率不变,A 仍为 0.5。(2)AA 个体致死,只剩下 Aa 和 aa 个体,比例为 21。用棋盘法来计算。2/3Aa 1/3aa2/3Aa 4/91/4AA 1/2Aa 1/4aa 2/91/2Aa 1/2aa1/3aa 2/91/2Aa 1/2aa 1/9aa故 aa 基因型频率占 4/9,Aa 基因频率占 4/9,Aa 和 aa 基因型个体数量的比例为11。AA 基因型频率占 1/9,致死。【答案】 (1)11 121 0.5 (2)A 基因纯合致死 11模块综合测评(时间:45 分钟,分值:100 分)一、选择题(共 12 小题,每小题 6 分,共 72 分)1下图表示某哺乳动物细胞分裂过程中不同时期的部分图像。下列叙述正确的是( )