第7章-第2節(jié)一種群基因頻率的改變與生物進(jìn)化

知識(shí)點(diǎn)一知識(shí)點(diǎn)二知識(shí)點(diǎn)三學(xué)業(yè)分層測(cè)評(píng)當(dāng)堂即時(shí)達(dá)標(biāo)

在自然界中，沒有哪一個(gè)體是長(zhǎng)生不死的，個(gè)體的基因型也會(huì)隨著個(gè)體的死亡而消失，但決定表現(xiàn)型的基因卻可以通過有性生殖才傳給后代，因此研究生物的進(jìn)化，僅僅研究個(gè)體的表現(xiàn)型是否與環(huán)境適應(yīng)是不夠的，還需要研究群體的基因組成變化，這個(gè)群體就是種群。種群是生物進(jìn)化的基本單位1.怎樣的一群個(gè)體可以稱為種群呢？實(shí)際上，在自然界中，物種是以一個(gè)個(gè)種群存在的，種群是物種繁殖、生物進(jìn)化的基本單位。2.一個(gè)生物的“種”或“物種”與種群又有什么區(qū)別呢？生活在一定區(qū)域的同種生物的全部個(gè)體叫做種群物種可以分布在不同的自然界的不同區(qū)域，只有在可以發(fā)生隨機(jī)交配、繁衍，使基因能夠世代相傳的一定區(qū)域內(nèi)的同種全部個(gè)體的集合才是一個(gè)種群。種群是生物進(jìn)化的基本單位一定區(qū)域全部同種1.什么是基因庫？基因頻率的含義是什么？一個(gè)種群中全部個(gè)體所含有的全部基因叫這個(gè)種群的基因庫。在一個(gè)種群基因庫中，某基因占全部等位基因的比率叫做基因頻率。在一個(gè)種群中，某基因型個(gè)體占全部個(gè)體的比率。基因型頻率：基因頻率、基因型頻率的計(jì)算方法技巧：設(shè)有N個(gè)個(gè)體的種群，AA、Aa、aa的個(gè)體數(shù)分別是n1、n2、n3，A、a的基因頻率分別用PA、Pa表示，則：

在種群中一對(duì)等位基因的頻率之和等于1，基因型頻率之和也等于1。例2.從某生物種群中隨機(jī)抽1000個(gè)個(gè)體，測(cè)知基因型為BB、Bb、bb的個(gè)體分別為300個(gè)、600個(gè)和100個(gè)。在這1000個(gè)個(gè)體中：

B基因有

個(gè)，其基因頻率為

；

b基因有

個(gè)，其基因頻率為

。例1.AA、Aa、aa的個(gè)體分別占24%、72%、4%、那么A、a的基因頻率是多少？（）

A.36%和64%B.57%和43%C.24%和72%D.60%和40%D120080060％40％例3.在一個(gè)種群中隨機(jī)抽出一定數(shù)量的個(gè)體，其中基因型為AA的個(gè)體占18%，基因型Aa的個(gè)體占78%，aa的個(gè)體占4%?；駻和a的頻率分別是

，

。57％43％遺傳平衡公式：哈迪-溫伯格定律①昆蟲群體數(shù)量足夠大，②全部的雌雄個(gè)體間都能自由交配并能產(chǎn)生后代，③沒有遷入與遷出，④AA、Aa、aa三種基因型昆蟲的生存能力完全相同（也就是說自然選擇對(duì)A、a控制的翅型性狀沒有作用）⑤也沒有基因突變和染色體變異。這個(gè)種群的基因頻率（包括基因型頻率）就可以一代代穩(wěn)定不變，保持平衡。應(yīng)符合下列條件：

當(dāng)?shù)任换蛑挥袃蓚€(gè)時(shí)(A、a)，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的頻率為p2，Aa的頻率為2pq，aa的頻率為q2。

歸納提升遺傳平衡定律(2)成立前提：思考雜合子連續(xù)自交，基因型頻率（），基因頻率（），在無基因突變、各種基因型的個(gè)體生活力相同時(shí)，一個(gè)群體隨機(jī)交配，基因型頻率（），基因頻率（）。

改變不變不變不變1.計(jì)算公式：①種群非常大；②所有雌雄個(gè)體之間自由交配；③沒有遷入和遷出；④沒有自然選擇⑤基因沒有發(fā)生突變。1.常染色體上基因頻率計(jì)算典例導(dǎo)悟

3.（2014上海卷.單科.9）果蠅的長(zhǎng)翅（V）對(duì)殘翅（v）為顯性。在一個(gè)由600只長(zhǎng)翅果蠅和400只殘翅果蠅組成的種群中，若雜合子占所有個(gè)體的40%，那么隱性基因v在該種群內(nèi)的基因頻率為（）

A．20%B．40%C．60%D．80%C3.（2013上海卷，22）某種群中有AA、Aa、aa三種基因型的個(gè)體，其中AA、Aa所占比例隨時(shí)間的變化如圖7，第36個(gè)月時(shí)，基因a在種群中的頻率為（）A．0.2B．0.3C．0.4D．0.6

D變式訓(xùn)練變式訓(xùn)練4（2015全國(guó)卷,32).

假設(shè)某果蠅種群中雌雄個(gè)體數(shù)目相等，且對(duì)于A和a這對(duì)等位基因來說只有Aa一種基因型?；卮鹣铝袉栴}：（1）若不考慮基因突變和染色體變異，則該果蠅種群中A基因頻率：a基因頻率為

。理論上該果蠅種群隨機(jī)交配產(chǎn)生的第一代中AA、Aa和aa的數(shù)量比為

，A基因頻率為

。1：11:2：150%2.X染色體上的基因頻率計(jì)算

典例導(dǎo)悟

4.(2015·北京四中模擬)某生物興趣小組抽樣調(diào)查的200人中，各種基因型和人數(shù)情況如下表所示，則這200人中，Xb的基因頻率為(

)A.85% B．30%C．20% D．15%基因型XBXBXBXbXbXbXBYXbY人數(shù)781487030C思考若該基因位于XY的同源區(qū)段呢？種群是生物進(jìn)化的基本單位1.（1）A配子占60%，a配子占40%。（2）子代基因型頻率：AA占36%；Aa占48%；aa占16%。（3）子代種群的基因頻率：A占60%；a占40%。（4）種群的基因頻率會(huì)同子一代一樣。2.對(duì)自然界的種群來說，這五個(gè)條件不可能同時(shí)都成立。例如，翅色與環(huán)境色彩較一致的，被天敵發(fā)現(xiàn)的機(jī)會(huì)就少些。3.突變產(chǎn)生新的基因會(huì)使種群的基因頻率發(fā)生變化?；駻2的頻率是增加還是減少，要看這一突變對(duì)生物體是有益的還是有害的。突變和基因重組產(chǎn)生進(jìn)化的原材料基因突變?nèi)旧w變異基因突變基因型不定向的原材料方向？基因突變與基因頻率的改變有什么關(guān)系？？等位基因是如何產(chǎn)生的呢?基因突變？自然界中突變的頻率很低，能作為進(jìn)化的原材料嗎？2x10410-5108xx=2x107(個(gè))每一代就會(huì)有大量的變異取決于生物的生存環(huán)境某海島上的昆蟲出現(xiàn)殘翅和無翅類型D突變和基因重組產(chǎn)生進(jìn)化的原材料基因重組、基因突變及染色體變異基因突變和染色體變異統(tǒng)稱為突變。突變和基因重組可形成可遺傳的差異。？可遺傳的變異的來源有？？影響基因頻率的因素：突變、基因重組、自然選擇基因頻率的改變生物的進(jìn)化生物進(jìn)化過程實(shí)質(zhì)：種群基因頻率發(fā)生變化的過程突變?cè)S多等位基因基因重組許多基因型大量可遺傳的變異No!變異是不定向的那,誰決定的呢?形成了進(jìn)化的原材料

由于突變和基因重組，樺尺蠖出現(xiàn)不同的體色。(黑)S基因頻率從5%→95%95%5%（1）根據(jù)前面所學(xué)的你能做出假設(shè)嗎？自然選擇可以使種群的基因頻率定向改變探究活動(dòng)（五）課本P117如果第1年種群個(gè)體數(shù)為100個(gè)，當(dāng)黑色（表現(xiàn)型）個(gè)體每年增加10%時(shí)，基因型為SS（黑色）個(gè)體第2年將會(huì)增加到11個(gè)，基因型為Ss（黑色）個(gè)體第2年將增加到22個(gè)，基因型為ss（淺色）個(gè)體第2年將減少到63個(gè)。第2年種群個(gè)體總數(shù)為96個(gè)，基因型SS的頻率是11÷96=11.5%；基因型Ss的頻率是22÷96=22.9%；基因型ss的頻率是63÷96=65.6%。在學(xué)生理解了計(jì)算方法后，可獨(dú)立計(jì)算以后年份的基因型頻率和基因頻率，從中找出規(guī)律。2）現(xiàn)在我們用數(shù)學(xué)方法來討論一下樺尺蠖基因頻率變化的原因。1870年樺尺蠖的基因型頻率為SS10%；Ss20%；ss70%，在樹干變黑這一環(huán)境條件下假如樹干變黑不利于樺尺蠖的生存，使得種群中淺色個(gè)體每年減少10%，黑色個(gè)體每年增加10%，以后的幾年內(nèi)，樺尺蠖種群每年的基因型頻率與基因頻率是多少呢？第1年第2年第3年第4年……基因型頻率SS10%11.5%Ss20%22.9%ss70%65.6%基因頻率S20%23%s80%77%70.7%26%29.2%14.7%56.1%60.9%26.1%73.9%29.3%13.1%升高降低(3)在這個(gè)探究實(shí)驗(yàn)中根據(jù)上面的數(shù)據(jù)分析，變黑的環(huán)境對(duì)樺尺蠖產(chǎn)生了什么樣的影響？變黑的環(huán)境對(duì)樺尺蠖淺色個(gè)體的出生率有影響嗎？(4)在自然選擇中，直接受選擇的是基因型還是表現(xiàn)型？變黑的環(huán)境使控制淺色的s基因頻率減少，S基因頻率增加許多淺色個(gè)體可能在沒有交配、產(chǎn)卵前就已被天敵捕食天敵看到的是樺尺蠖得體色（表現(xiàn)型）而不是控制體色的基因自然選擇決定生物進(jìn)化的方向不利變異有利變異定向改變?cè)蚴牵禾蕴焕儺惢?、積累有利變異基因結(jié)果是：使基因頻率定向改變。結(jié)論：自然選擇決定生物進(jìn)化的方向變異是不定向的自然選擇不利變異被淘汰,有利變異逐漸積累種群的基因頻率發(fā)生定向改變生物朝一定方向緩慢進(jìn)化自然選擇決定生物進(jìn)化的方向考點(diǎn)三基因頻率、基因型頻率的計(jì)算1.常染色體上基因頻率計(jì)算典例導(dǎo)悟

1（2014上海卷.單科.9）果蠅的長(zhǎng)翅（V）對(duì)殘翅（v）為顯性。在一個(gè)由600只長(zhǎng)翅果蠅和400只殘翅果蠅組成的種群中，若雜合子占所有個(gè)體的40%，那么隱性基因v在該種群內(nèi)的基因頻率為

A．20%B．40%C．60%D．80%C考點(diǎn)三基因頻率、基因型頻率的計(jì)算2.（2013上海卷，22）某種群中有AA、Aa、aa三種基因型的個(gè)體，其中AA、Aa所占比例隨時(shí)間的變化如圖7，第36個(gè)月時(shí)，基因a在種群中的頻率為（）A．0.2B．0.3C．0.4D．0.6

D變式訓(xùn)練3.某常染色體隱性遺傳病在人群中的發(fā)病率為1%，色盲在男性中的發(fā)病率為7%。現(xiàn)有一對(duì)表現(xiàn)正常的夫婦，妻子為該常染色體遺傳病致病基因和色盲致病基因攜帶者。那么他們所生小孩同時(shí)患上述兩種遺傳病的概率是（

）。A1/88B1/22C7/2200D3/800A考點(diǎn)三基因頻率、基因型頻率的計(jì)算變式訓(xùn)練55%45%42.5%32.5%55%45%沒進(jìn)化基因頻率沒發(fā)生改變種群突變和基因重組自然選擇基因頻率的改變網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建核心回扣1.種群是生物進(jìn)化的基本單位。2.突變和基因重組產(chǎn)生進(jìn)化的原材料。3.自然選擇決定生物進(jìn)化的方向。4.生物進(jìn)化的實(shí)質(zhì)是基因頻率的改變。基礎(chǔ)題1.C2.C3.C4.突變和基因重組產(chǎn)生進(jìn)化的原材料。如果沒有突變，就不可能產(chǎn)生新的等位基因，基因重組也就沒有意義，生物就不可能產(chǎn)生可遺傳的變異，也就不可能進(jìn)化。拓展題1.提示：如選擇育種和雜交育種。2.提示：如果氣候等其他條件也合適，并且這個(gè)種群具有一定的繁殖能力，該種群的個(gè)體數(shù)會(huì)迅速增加。否則，也可能仍然處于瀕危狀態(tài)甚至絕滅。蜚蠊（fěilián

蟑螂）泛指屬于蜚蠊目（Blattodea）的昆蟲，目前已被發(fā)現(xiàn)大約有4