6-3-3 种群基因组成的变化与物种的形成(第一课时)高一生物同步备课系列(人教版2019必修2)

一个种群个体间的差异越 大，基因库也就越大。
某昆虫种群中决定翅色为绿色的基因为A，决定翅色为褐色的基因为a，从种 群中随机抽出100个个体，测知基因型为AA、Aa和aa的个体分别是30、60和 10个。那么A和a的基因频率是多少？
A基因频率为:
aA=基%因频率2a为2Aa(A×)：aAA＋A＋Aa＋×%100
考点突破
3、假设羊毛的黑色（B）、白色（b）由一对位于常染色体上的等位基因控制， 一个随机交配多代的羊群中，B和b的基因频率各占一半，现需对羊群进行人工选
C 择，逐代淘汰白色个体。下列说法正确的是（ ）A．淘汰前，该随机交配多代
的羊群中黑色个体数量与白色个体数量相等B．淘汰前，随着交配代数增加，羊群 中纯合子的比例减小C．白色羊至少要淘汰2代，才能使b基因频率下降到 25%D．随着淘汰代数的增加，羊群中基因型Bb的频率逐渐增加
若种群中一等位基因为A和a，
A （p） a（q）
A（p）
a（q）
AA的基因型频率= p2 ；aa的基因型频率= q2 ； Aa的基因型频率= 2pq。
遗传平衡及上述计算结果是建立在5个假设条件基础上的。对自然界的种群来说， 这个条件都成立吗？你能举出哪些实例？
种群基因频率的变化
阅读教材P112,完成下面的问题
第六单元 生物的进化
第三课 种群基因组成的变化与物种的形成（第一课时）
1、运用进化与 适应观分析种群 基因组成的变化 与物种的形成的 关系。（生命观 念）
学习目标
2、利用构建数学 模型的方法分析种 群基因频率的改变 与生物进化的关系。 （科学思维）
3、运用遗传平衡定律解决优生 优育问题，关注生物学知识在现
考点突破
4、生活在马来西亚雨林里的一种枯叶螳螂，其翅膀和背板都形似枯叶，利于躲
C 避天敌的捕食。下面对枯叶螳螂这一物种形成的解释，正确的是（ ）
A．枯叶性状的出现是由于环境导致其发生了不定向变异 B．自然选择通过作用于枯叶螳螂个体从而导致其发生适应性变异 C．枯叶螳螂的形态是其与其他生物及无机环境协同进化的结果 D．枯叶螳螂进化的实质是有利变异的保存和积累
1、导致种群基因频率变化的原因是什么？ 2、可遗传变异来源于？突变包括？ 3、在自然情况下，突变的频率是很低的，且多数是有害的，对生物的 进化有重要意义吗？ 4、突变的有利有害取决于什么并举例说明。
想一想
果蝇1组染色体上约有1.3×104个基因，假定每个基因的突变 频率都为10-5，对一个约有108个个体的果蝇种群来说，每 一代出现的基因突变数是多少？
A 单位/cm3青霉素的培养基里生长的细菌品系。下列叙述错误的是（ ）A．接
触青霉素后，部分金黄色葡萄球菌产生了抗青霉素的变异B．金黄色葡萄球菌对青 霉素的抗性出现差异时，自然选择就发生作用C．在青霉素的影响下，金黄色葡萄 球菌种群抗青霉素基因的频率增加D．金黄色葡萄球菌种群对青霉素抗性的增加是 自然选择的结果
= 60%
a% =
2×aa＋ 2A(AaA＋Aa＋ aa)
×100 %
= 40%
某昆虫种群中决定翅色为绿色的基因为A，决定翅色为褐色的基因为a，从种 群中随机抽出100个个体，测知基因型为AA、Aa和aa的个体分别是30、60和 10个。那么A和a的基因频率是多少？
AA基因型频率为: 30% Aa基因型频率为: 60% aa基因型频率为: 10% A基因频率 = AA的基因型频率+1/2Aa基因型频率 A基因频率 a基因频率 = aa的基因型频率+1/2Aa基因型频率 a基因频率
跟踪演练
某种群中基因型XBXB有20个， XBY有5个， XBXb有20个， XbY有5个， 计算下列基因频率和基因型频率： （1）基因型频率： XBXB4_0__%____ XbY _1_0__%___
（2）基因频率：XB7_2__.2__%_ Xb__2_7_._8_%_
1XBXB含有2个XB，1 XBY含有1XB， XBXb含有1XB和1Xb， XbY含有1Xb XB基因频率=（40+5+20）/（40+5+40+5）=65/90=72.2%
像 一人这道生些预的先突重计大变算决对好定的生，框物是架由是，心等有规待利划着的的你 ， 的还星是座 运有行害。的如 期？待由改什变 我么们决的定命 运利， 请害首？先 改 变 心 的 轨 迹 。
95% s
S
5%
长满地衣的树干上的桦尺蠖
由于突变，桦尺蠖出现不同体色 19世纪，桦尺蠖种群中 黑色基因（S）频率为5%， 浅灰色基因（s）频率为95%
第1年
第2年
第3年
第4年
……
SS
10%
11.5% 13.1%
14.7%
基因型频率
Ss
20%
22.9%
26%
29.2%
ss
70%
65.6%
60.9%
56.1%
S
20%
23%
26.1%
29.3%
？升高
基因频率
s
80%
77%
73.9%
70.7%
？降低
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？ 会。因为树干变黑后，浅色个体容易被发现，被捕食的概率增加，许多浅 色个体可能在没有交配，产卵前就已被天敌捕食，导致其个体数减少，影 响出生率。
实生活中的应用（社会责任）
假定猕猴群体中有一只雄 性个体发生了变异（超 猴），变异使其在生存斗 争中获得了优势。
讨论
种群
(1)概念：三要素
生活在_一__定__区__域__ __同__种_____生物 __全__部_____个体
种群中的个体并不是机械地集合在一起， 而是彼此可以交配，并通过繁殖将各自 的基因传给后代。
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？
直接受选择的是表型（体色），而不是基因型，基 因型并不能在自然选择中起直接作用，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。
英19世纪曼彻斯特
S（黑色）基因频率： 5%以下
95%以上
原因 淘汰不利变异基因、积累有利变异基因。 英20世纪曼彻斯特
结果 使种群基因频率定向改变。
种群是生物进化的单位，也是生物繁殖的单位。
生物进化的实质就是： 种群基因频率发生定向改变。
【自然选择使基因频率定向改变】
自然选择决定生物进化的方向
不定
自然 选择
不利变异（基因）
淘汰
生
向的 变异
物
有利变异（基因）
多次选择和积 累，通过遗传
种群的基因频 率定向改变
定 向
(2)特点：种群是生物进化和_繁__殖___ห้องสมุดไป่ตู้的基本单位。
卧龙自然保护区 猕猴
判断下列是否属于种群： A、一片草原上所有的蛇 B、我国长 江所有白鳍豚 C、漳州地区所有滩涂 上的红树林。 D、第二农贸市场所有 的菠菜。
种群是生物繁殖和进化的基本单位
基因库和基因频率
基因库： 基因频率：
基因频率 计算方法：
在自然选择的作用下，种群的基因频率会发生定向改变，
进
导致生物朝着一定的方向不断进化
化
决定生物进化的方向
• 生物进化的实质： 种群基因频率的改变 【注意：不是基因型频率】
课堂小结
生物进化的基本单位 生物进化的实质 生物进化的原材料 决定生物进化的方向
种群 基因频率的改变 突变和基因重组 自然选择
考点突破
1、桦尺蠖体色有灰色野生型和黑色突变型两种表现型，在没有受工业污染的森林里， 树干和岩石上长满灰色的地衣，灰色蛾的成活率大约是黑色蛾的两倍，在工业污染 的条件下，树干和岩石呈现深暗颜色，黑色蛾的存活概率超过灰色蛾一半以上。下
B 列叙述正确的是（ ）A．在没有受工业污染之前，自然选择没有发挥作用B．工业
提出问题
作出假设
95% S
5%
s
黑褐色树干上的桦尺蠖
20世纪，桦尺蠖种群中 黑色基因（S）频率为95%， 浅灰色基因（s）频率为5%
假设1870年，桦尺蛾种群的基因型频率为 SS10%,Ss 20%,ss 70%,S基因的频率为20%。在树干 变黑这一环境条件下，假如树干变黑不利于浅色桦 尺蛾的生存，使得种群中浅色个体每年减少10%,黑 色个体每年增加10%。第2~10年间，该种群每年的 基因型频率各是多少？每年的基因频率是多少？ （计算结果填入下表）
新代基因型的频率 AA(30%)
Aa(60%)
aa(10%)
配子的比率 子代基因型频率
A( 30%) AA( 36%)
A(30%) a(30% ) a( 10% )
Aa( 48%)
aa( 16%)
子代基因频率
A ( 60%)
a( 40%)
基因
A（60%）a( 40%)
在满足以上五个条件下： 用数学方法讨论基因频率的变化——遗传平衡定律
污染前后环境的改变导致自然选择的方向发生改变C．在工业污染条件下黑色蛾成活 率增加成为新的物种D．在工业污染之后，部分桦尺蠖的灰色基因突变为黑色基因
考点突破
2、野生型金黄色葡萄球菌对青霉素是敏感的，将它接种到青霉素浓度为0.1单位 /cm3的培养基里，绝大多数细菌死亡，但有个别细菌能存活下来并进行繁殖。研 究发现，能够存活的葡萄球菌是一种突变型，具有抗青霉素的突变基因。让这种突 变型细菌生活在青霉素浓度为0.2单位/cm3的培养基里，仍有绝大多数个体死亡， 只有个别细菌存活下来。逐渐提高培养基中青霉素的含量，可以得到一个能在250
假设上述昆虫种群非常大，所有的雌雄个体间都能自由交配并产生后代，没有迁 入和迁出，不同翅色的个体生存和繁殖的机会是均等的，基因A和a都不产生突 变，根据孟德尔的分离定律计算。 （1）该种群产生的A配子和a配子的比值各是多少？
（2）子代基因型的频率各是多少？
（3）子代种群的基因频率各是多少？
假设上述昆虫种群非常大，所有的雌雄个体间都能自由交配并产生后代，没有迁 入和迁出，不同翅色的个体生存和繁殖的机会是均等的，基因A和a都不产生突 变，根据孟德尔的分离定律计算。 （4）将计算结果填入下表，想一想，子二代、子三代以及若干代以后，种群的 基因频率会同子一代一样吗？