第7章-第2节一种群基因频率的改变与生物进化

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在自然界中，没有哪一个体是长生不死的，个体的基因型也会随着个体的死亡而消失，但决定表现型的基因却可以通过有性生殖才传给后代，因此研究生物的进化，仅仅研究个体的表现型是否与环境适应是不够的，还需要研究群体的基因组成变化，这个群体就是种群。种群是生物进化的基本单位1.怎样的一群个体可以称为种群呢？实际上，在自然界中，物种是以一个个种群存在的，种群是物种繁殖、生物进化的基本单位。2.一个生物的“种”或“物种”与种群又有什么区别呢？生活在一定区域的同种生物的全部个体叫做种群物种可以分布在不同的自然界的不同区域，只有在可以发生随机交配、繁衍，使基因能够世代相传的一定区域内的同种全部个体的集合才是一个种群。种群是生物进化的基本单位一定区域全部同种1.什么是基因库？基因频率的含义是什么？一个种群中全部个体所含有的全部基因叫这个种群的基因库。在一个种群基因库中，某基因占全部等位基因的比率叫做基因频率。在一个种群中，某基因型个体占全部个体的比率。基因型频率：基因频率、基因型频率的计算方法技巧：设有N个个体的种群，AA、Aa、aa的个体数分别是n1、n2、n3，A、a的基因频率分别用PA、Pa表示，则：

在种群中一对等位基因的频率之和等于1，基因型频率之和也等于1。例2.从某生物种群中随机抽1000个个体，测知基因型为BB、Bb、bb的个体分别为300个、600个和100个。在这1000个个体中：

B基因有

个，其基因频率为

；

b基因有

个，其基因频率为

。例1.AA、Aa、aa的个体分别占24%、72%、4%、那么A、a的基因频率是多少？（）

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Aa的个体占78%，aa的个体占4%。基因A和a的频率分别是

，

。57％43％遗传平衡公式：哈迪-温伯格定律①昆虫群体数量足够大，②全部的雌雄个体间都能自由交配并能产生后代，③没有迁入与迁出，④AA、Aa、aa三种基因型昆虫的生存能力完全相同（也就是说自然选择对A、a控制的翅型性状没有作用）⑤也没有基因突变和染色体变异。这个种群的基因频率（包括基因型频率）就可以一代代稳定不变，保持平衡。应符合下列条件：

当等位基因只有两个时(A、a)，设p表示A的基因频率，q表示a的基因频率，则基因型AA的频率为p2，Aa的频率为2pq，aa的频率为q2。

归纳提升遗传平衡定律(2)成立前提：思考杂合子连续自交，基因型频率（），基因频率（），在无基因突变、各种基因型的个体生活力相同时，一个群体随机交配，基因型频率（），基因频率（）。

改变不变不变不变1.计算公式：①种群非常大；②所有雌雄个体之间自由交配；③没有迁入和迁出；④没有自然选择⑤基因没有发生突变。1.常染色体上基因频率计算典例导悟

3.（2014上海卷.单科.9）果蝇的长翅（V）对残翅（v）为显性。在一个由600只长翅果蝇和400只残翅果蝇组成的种群中，若杂合子占所有个体的40%，那么隐性基因v在该种群内的基因频率为（）

A．20%B．40%C．60%D．80%C3.（2013上海卷，22）某种群中有AA、Aa、aa三种基因型的个体，其中AA、Aa所占比例随时间的变化如图7，第36个月时，基因a在种群中的频率为（）A．0.2B．0.3C．0.4D．0.6

D变式训练变式训练4（2015全国卷,32).

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

。1：11:2：150%2.X染色体上的基因频率计算

典例导悟

4.(2015·北京四中模拟)某生物兴趣小组抽样调查的200人中，各种基因型和人数情况如下表所示，则这200人中，Xb的基因频率为(

)A.85% B．30%C．20% D．15%基因型XBXBXBXbXbXbXBYXbY人数781487030C思考若该基因位于XY的同源区段呢？种群是生物进化的基本单位1.（1）A配子占60%，a配子占40%。（2）子代基因型频率：AA占36%；Aa占48%；aa占16%。（3）子代种群的基因频率：A占60%；a占40%。（4）种群的基因频率会同子一代一样。2.对自然界的种群来说，这五个条件不可能同时都成立。例如，翅色与环境色彩较一致的，被天敌发现的机会就少些。3.突变产生新的基因会使种群的基因频率发生变化。基因A2的频率是增加还是减少，要看这一突变对生物体是有益的还是有害的。突变和基因重组产生进化的原材料基因突变染色体变异基因突变基因型不定向的原材料方向？基因突变与基因频率的改变有什么关系？？等位基因是如何产生的呢?基因突变？自然界中突变的频率很低，能作为进化的原材料吗？2x10410-5108xx=2x107(个)每一代就会有大量的变异取决于生物的生存环境某海岛上的昆虫出现残翅和无翅类型D突变和基因重组产生进化的原材料基因重组、基因突变及染色体变异基因突变和染色体变异统称为突变。突变和基因重组可形成可遗传的差异。？可遗传的变异的来源有？？影响基因频率的因素：突变、基因重组、自然选择基因频率的改变生物的进化生物进化过程实质：种群基因频率发生变化的过程突变许多等位基因基因重组许多基因型大量可遗传的变异No!变异是不定向的那,谁决定的呢?形成了进化的原材料

由于突变和基因重组，桦尺蠖出现不同的体色。(黑)S基因频率从5%→95%95%5%（1）根据前面所学的你能做出假设吗？自然选择可以使种群的基因频率定向改变探究活动（五）课本P117如果第1年种群个体数为100个，当黑色（表现型）个体每年增加10%时，基因型为SS（黑色）个体第2年将会增加到11个，基因型为Ss（黑色）个体第2年将增加到22个，基因型为ss（浅色）个体第2年将减少到63个。第2年种群个体总数为96个，基因型SS的频率是11÷96=11.5%；基因型Ss的频率是22÷96=22.9%；基因型ss的频率是63÷96=65.6%。在学生理解了计算方法后，可独立计算以后年份的基因型频率和基因频率，从中找出规律。2）现在我们用数学方法来讨论一下桦尺蠖基因频率变化的原因。1870年桦尺蠖的基因型频率为SS10%；Ss20%；ss70%，在树干变黑这一环境条件下假如树干变黑不利于桦尺蠖的生存，使得种群中浅色个体每年减少10%，黑色个体每年增加10%，以后的几年内，桦尺蠖种群每年的基因型频率与基因频率是多少呢？第1年第2年第3年第4年……基因型频率SS10%11.5%Ss20%22.9%ss70%65.6%基因频率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)在这个探究实验中根据上面的数据分析，变黑的环境对桦尺蠖产生了什么样的影响？变黑的环境对桦尺蠖浅色个体的出生率有影响吗？(4)在自然选择中，直接受选择的是基因型还是表现型？变黑的环境使控制浅色的s基因频率减少，S基因频率增加许多浅色个体可能在没有交配、产卵前就已被天敌捕食天敌看到的是桦尺蠖得体色（表现型）而不是控制体色的基因自然选择决定生物进化的方向不利变异有利变异定向改变原因是：淘汰不利变异基因、积累有利变异基因结果是：使基因频率定向改变。结论：自然选择决定生物进化的方向变异是不定向的自然选择不利变异被淘汰,有利变异逐渐积累种群的基因频率发生定向改变生物朝一定方向缓慢进化自然选择决定生物进化的方向考点三基因频率、基因型频率的计算1.常染色体上基因频率计算典例导悟

1（2014上海卷.单科.9）果蝇的长翅（V）对残翅（v）为显性。在一个由600只长翅果蝇和400只残翅果蝇组成的种群中，若杂合子占所有个体的40%，那么隐性基因v在该种群内的基因频率为

A．20%B．40%C．60%D．80%C考点三基因频率、基因型频率的计算2.（2013上海卷，22）某种群中有AA、Aa、aa三种基因型的个体，其中AA、Aa所占比例随时间的变化如图7，第36个月时，基因a在种群中的频率为（）A．0.2B．0.3C．0.4D．0.6

D变式训练3.某常染色体隐性遗传病在人群中的发病率为1%，色盲在男性中的发病率为7%。现有一对表现正常的夫妇，妻子为该常染色体遗传病致病基因和色盲致病基因携带者。那么他们所生小孩同时患上述两种遗传病的概率是（

）。A1/88B1/22C7/2200D3/800A考点三基因频率、基因型频率的计算变式训练55%45%42.5%32.5%55%45%没进化基因频率没发生改变种群突变和基因重组自然选择基因频率的改变网络构建核心回扣1.种群是生物进化的基本单位。2.突变和基因重组产生进化的原材料。3.自然选择决定生物进化的方向。4.生物进化的实质是基因频率的改变。基础题1.C2.C3.C4.突变和基因重组产生进化的原材料。如果没有突变，就不可能产生新的等位基因，基因重组也就没有意义，生物就不可能产生可遗传的变异，也就不可能进化。拓展题1.提示：如选择育种和杂交育种。2.提示：如果气候等其他条件也合适，并且这个种群具有一定的繁殖能力，该种群的个体数会迅速增加。否则，也可能仍然处于濒危状态甚至绝灭。蜚蠊（fěilián

蟑螂）泛指属于蜚蠊目（Blattodea）的昆虫，目前已被发现大约有4