6.3种群基因组成的变化与物种的形成（第1课时）高一下学期生物人教版必修二

第六章生物的进化第3节种群基因组成的变化与物种的形成这两种观点都有一定的道理，但都不全面。因为它们忽视了鸡和蛋在基因组成上的一致性，也忽视了生物的进化是以种群为单位而不是以个体为单位这一重要观点。生物进化的过程是种群基因库在环境的选择作用下定向改变的过程，以新种群与祖先种群形成生殖隔离为标志，并不是在某一时刻突然有一个个体或一个生殖细胞成为一个新物种。问题探讨判断下列情况是否属于种群：一个池塘中的全部鱼（）一个池塘中的全部鲤鱼（）两个池塘内的全部草鱼（）一片草地上的成年梅花鹿（）一个学校的所有人（）一片草地上的所有蒲公英√××××种群：生活在同一自然区域的同种生物的全部个体的集合叫做种群。一、种群和种群基因库一个种群中全部个体所含有的全部基因叫这个种群。在基因库中，某基因占全部等位基因数的比值。在一个种群中，某基因型个体占全部个体的比值。一个种群中，有100个个体，其中基因型为AA有30个Aa为60个，aa为10个，求：（1）AA的基因型频率（2）A与a的基因频率基因频率与基因型频率计算基因库：基因频率：基因型频率：一、种群和种群基因库1.随机取样的某昆虫中,aa个体数为6,AA个体数为26,Aa个体数为18,则a的基因频率为()A.0.26B.0.46C.0.3D.0.582.调查某群体的红绿色盲情况，共调查男女各200名，其中女性红绿色盲基因的携带者15人,女性色盲5人,男性色盲11人。该群体中红绿色盲基因的频率是()A.4.5%B.6%C.9%D.7.8%CB基因频率与基因型频率计算——定义法一、种群和种群基因库例：一动物种群中AA、Aa、aa的基因型频率分别为20%、40%、和40%，求A与a的基因频率：一个基因的频率=该基因纯合子的基因型频率+1/2杂合子的基因型频率人类的ABO血型是由IA、IB、i三个等位基因决定的，现调查发现某地区人口中，基因型频率如下：IAIA=20%、IA

i=10%、IBIB

=24%、IB

i=16%、IAIB=18%、ii=12%。请计算该地区IA的基因频率。34%基因频率与基因型频率计算——已知基因型频率求基因频率一、种群和种群基因库用数学方法讨论基因频率的变化讨论1.计算并填写表格：讨论2.各代基因频率相等吗？上述结果是建立在5个假设条件基础上的。对自然界的种群来说，这5个条件都成立吗？30%30%30%10%60%40%36%48%16%60%40%一、种群和种群基因库当群体满足以下五个条件：①种群数量足够大；②所有的雌雄个体间都能自由交配并产生后代；③没有迁入与迁出；④自然选择对性状没有作用；⑤基因都不产生突变。遗传平衡定律（哈代－温伯格定律）

(p+q)2=p2+2pq+q2=1设A的基因频率为p，a的基因频率为q；则有p+q=1，那么：AA=p2Aa=2pqaa=q2

种群的基因频率将不会改变一、种群和种群基因库讨论3.如果该种群出现新的突变型（基因型为A2a或A2A2），也就是产生新的等位基因A2，种群的基因频率会变化吗？基因A2的频率可能会怎样变化？用数学方法讨论基因频率的变化突变产生的新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还是有害的，这往往取决于生物生存的环境。一、种群和种群基因库基因突变在自然界是普遍存在的。基因突变产生新的等位基因，这就可以使种群的基因频率发生变化。可遗传的变异基因突变染色体变异基因重组突变二、种群基因频率的变化基因突变产生新基因，基因重组产生新的基因型。影响种群基因频率变化的因素①突变和基因重组提供了生物进化的原材料②自然选择（环境）决定进化的方向突变和基因重组是随机的、不定向的，具有不同性状的个体经过环境定向选择，适者生存、不适者淘汰，使得基因频率发生变化，生物进化。

突变的有害和有利也不是绝对的，这往往取决于生物的生存环境。二、种群基因频率的变化探究自然选择对种群基因频率变化的影响桦尺蛾，夜间活动，白天栖息在树干上。黑色(S)对浅色(s)是显性的。在19世纪中叶以前，桦尺蛾几乎都是浅色型的，该种群中S基因的频率很低，在5%以下。到了20世纪中叶，黑色型的桦尺蛾却成了常见的类型，S基因的频率上升到95%以上。三、自然选择对种群基因频率变化的影响讨论1.树干变黑会影响桦尺蛾种群中浅色个体的出生率吗？为什么？表型。因为天敌在捕食桦尺蛾时，看到的是桦尺蛾的体色，而不是控制体色的基因。讨论2.在自然选择过程中，直接受选择的是基因型还是表型？为什么？会影响。树干变黑后，浅色个体容易被天敌发现，被捕食的概率增加，许多浅色个体可能在没有交配、产卵就已被天敌捕食，导致其个体数减少，进而影响出生率。三、自然选择对种群基因频率变化的影响自然选择改变基因频率的过程在自然选择的作用下，具有

的个体有更多的机会产生后代，种群中相应的基因频率会不断

；相反，具有

的个体留下后代的机会少，种群中相应的基因的频率会

。在自然选择的作用下，种群的基因频率会

，导致生物

。有利变异提高不利变异下降朝着一定的方向不断进化发生定向改变三、自然选择对种群基因频率变化的影响一般情况下，一定浓度的抗生素会杀死细菌，但变异的细菌可能产生耐药性。在实验室连续培养细菌时，如果向培养基中添加抗生素，耐药菌有可能存活下来。实验原理：目的要求：通过观察细菌在含有抗生素的培养基上的生长状况，探究抗生素对细菌的选择作用。探究抗生素对细菌的选择作用四、探究抗生素对细菌的选择作用1.用记号笔在培养皿的底部画2条相互垂直的直线，将培养皿分为4个区域，分别标记为①~④。2.取少量细菌的培养液，用无菌的涂布器（或无菌棉签）均匀地涂抹在培养基平板上。①②③④3.用无菌的镊子夹取1张不含抗生素的纸片放在①号区域，再分别夹取1张抗生素纸片放在②~④号区域的中央，盖上皿盖。方法步骤：四、探究抗生素对细菌的选择作用4.将培养皿倒置于37℃的恒温箱中培养12~16h。5.观察培养基上细菌的生长状况。纸片附近是否出现了抑菌圈？如果有，测量和记录每个实验组中抑菌圈的直径，并取平均值。方法步骤：四、探究抗生素对细菌的选择作用实验过程：6.从抑菌圈边缘的菌落上挑取细菌，接种到已灭菌的液体培养基中培养，然后重复步骤2~5。如此重复几代，记录每一代培养物抑菌圈的直径。思考：在连续培养几代后，抑菌圈的直径发生了什么变化？这说明抗生素对细菌产生了什么作用？抑菌圈的直径随着培养代数的增加而逐渐缩小；说明在细菌在抗生素的选择作用下，细菌的抗药性逐渐增强。讨论：(1)要从什么位置挑选细菌再进行培养？为什么？抑菌圈边缘；因为抑菌圈边缘生长的细菌可能是耐药菌。(2)在本实验的培养条件下，耐药菌所产生的变异是有利还是有害的？怎么理解变异是有利还是有害的？细菌产生的耐药性变异有利于细菌的生存，属于有利变异。在生物进化过程中，生物产生的有利变异是指有利于生物生存、适应环境的变异。四、探究抗生素对细菌的选择作用（4）滥用抗生素的现象十分普遍。说说滥用抗生素的危害。a、增强细菌耐药性；b、不良反应繁多；c、菌群失调。四、探究抗生素对细菌的选择作用滥用抗生素的案例“超级细菌”习题巩固2.蜗牛的有条纹(A)对无条纹(a)为显性。在一个地区的蜗牛种群内，有条纹(AA)个体占55%，无条纹个体占15%，若蜗牛间进行自由交配得到F1，则A基因的频率和F1中Aa基因型的频率分别是（）A.30%，21%B.30%，42%C.70%，21%D.70%，42%1.下列关于基因库的描述，正确的是（）A.基因库是一个种群的全部个体所含的A和a基因B.湘潭地区所有的鱼的所有基因构成了一个基因库C.种群中每个个体都含有种群基因库中的全部基因D.基因突变可改变基因库的组成DD某实验小组欲探究抗生生素对细菌的选择作用,实验操作如下:将含有不同抗生素(浓度相同)的滤纸片放置在已接种细菌的固体培养基表面,抗生素向周围扩散,如果抑制细菌生长,则在滤纸片周围出现抑菌圈(图中里面的圆圈),结果如图1所示。（1）本实验结果的观测指标是