高中生物必修2学案1：7.2.1现代生物进化理论的主要内容(Ⅰ)

第2节现代生物进化理论的主要内容

种群基因频率的改变与生物进化

学习目标

1、解释种群、种群基因库、基因频率等概念。

2、运用数学方法讨论中种群基因频率变化。

3、突变和基因重组是生物进化的原材料。

4、自然选择决定生物进化的方向。

课前预习

1、种群是生物进化的基本单位

（1）生活在一定区域的________________的全都个体叫做种群。例如：__________________。（2）一个种群中_______________所含有的_______________,叫做这个种群的基因库。（3）在一个种群的基因库中，________________的比率，叫做基因频率。

2、突变和基因重组产生进化的原材料

（1）基因突变产生________________，这就可能使种群的__________发生变化。

（2）达尔文曾经明确指出，可遗传变异是生物进化的______________。现代遗传学研究表明，可以穿变异来源于________________、_______________和________________。其中

__________和_____________统称为突变。

（3）基因突变产生的等位基因，通过_____________过程中的基因重组，可以形成多种多样的_______________，从而使种群出现大量的可遗传变异。由于突变和基因重组是_________的、________的，因此它们只是提供了生物进化的原材料，不能决定生物进化的方向。

3、自然选择决定生物进化的方向

在自然选择的作用下，种群基因频率会发生____________，导致生物________________不断进化。

知识明细

（一）种群是生物进化的基本单位（生物进化的实质：种群基因频率的改变）

1、种群：

概念：在一定时间内占据一定空间的同种生物的所有个体称为种群。

特点：不仅是生物繁殖的基本单位；而且是生物进化的基本单位。

2、种群基因库：一个种群的全部个体所含有的全部基因构成了该种群的基因库

3、基因（型）频率的计算：

①按定义计算：

例1：从某个群体中随机抽取100个个体，测知基因型为AA、Aa、aa的个体分别是30、60和10个，则：基因型AA的频率为______；基因型Aa的频率为______；基因型aa的频率为______。基因A的频率为______；基因a的频率为______。

②某个等位基因的频率= 它的纯合子的频率+ ½杂合子频率

例：某个群体中，基因型为AA的个体占30%、基因型为Aa的个体占60% 、基因型为aa 的个体占10% ，则：基因A的频率为______，基因a的频率为______

（二）突变和基因重组产生生物进化的原材料

（三）自然选择决定进化方向：在自然选择的作用下，种群的基因频率会发生定向改变，导致生物朝着一定的方向不断进化。

课堂练习

1．下列关于基因频率、基因型频率与生物进化的叙述，正确的是()

A．一个种群中，控制一对相对性状的各种基因型频率的改变说明物种在不断进化

B．一个种群中，控制一对相对性状的基因频率之和为1

C．基因型为Aa的个体自交后代所形成的种群中，A基因的频率大于a基因的频率

D．因色盲患者中男性数量大于女性，所以男性群体中色盲的基因频率大于女性群体

2．在一个种群中随机抽取一定数量的个体，其中基因型为AA的个体占26%，基因型为Aa 的个体占68%，基因型为aa的个体占6%，基因A和a的频率分别是()

A．26%,74% B．52%,48%

C．60%,40% D．88%,12%

3．下列有关现代生物进化理论的叙述，错误的是()

A．种群是生物进化的基本单位

B．自然选择学说是现代生物进化理论的核心

C．生物进化过程的实质是种群基因频率的改变

D．生物进化过程的实质在于有利变异的保存

4．在一次大风暴后，有人搜集了100只受伤的麻雀，把它们饲养起来，结果活下来64只。在死去的个体中，大部分是个体比较大、变异类型特殊的，下列有关叙述正确的是()

A．突变和基因重组决定生物进化的方向

B．自然选择会改变种群的基因频率

C．特殊的变异类型都是不利的

D．不产生变异的生物才能生存

5．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2∶1，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基因型个体数量的比例应为________。

课堂练习[答案]

1．[[答案]]B

[[解析]]生物进化的实质是种群基因频率的改变，而不是基因型频率的改变。基因频率是每种基因占控制本性状所有基因的比例，所以各项之和为1。由于适应环境的性状会得到保留，控制此性状基因的频率会上升，所以无法判断A还是a的基因频率更高。由于男性中只有一条X染色体，色盲是隐性遗传病，故男性患色盲的概率大于女性，但在男性和女性中色盲的基因频率是相同的。

2．[[答案]]C

[[解析]]根据题意，在100个个体中，AA占26个，Aa占68个，aa占6个，即在200个基因中，A基因有2×26＋68＝120个，基因频率为120÷200×100%＝60%；a基因有2×6＋68＝80个，基因频率为80÷200×100%＝40%。

3．[[答案]]D

[[解析]]种群是生物进化的基本单位，生物进化的实质是种群基因频率的改变，在这个过程中有利变异保存而不利变异被淘汰，从而改变了基因频率。

4．[[答案]]B

[[解析]]突变和基因重组为生物的进化提供原材料，这种变异是不定向的，可能是有利的，也可能是有害的。产生有利变异的个体存活下来，产生不利变异的个体会在自然选择中被淘汰，自然选择的过程就是种群基因频率发生变化的过程。

5．[[答案]](1)1∶11∶2∶10.5(2)A基因纯合致死1∶1

[[解析]](1)因为该种群只有Aa一种基因型，若不考虑基因突变和染色体变异，该种群中A 和a的基因频率均为0.5，所以A基因频率∶a基因频率＝1∶1。如果该果蝇种群随机交配且不考虑基因突变和染色体变异，根据遗传平衡定律可知，AA的基因型频率为0.25，aa的基因型频率也是0.25，则Aa的基因型频率为0.5，所以AA、Aa和aa的数量比为1∶2∶1，且A和a的基因频率仍然都是0.5。(2)由于该种群初始只有Aa一种基因型，所以理论上随机交配产生的后代中，应含有三种基因型，且比例为1∶2∶1。但实验结果是第一代中只有Aa和aa两种基因型，且比例为2∶1，最可能的原因是显性基因纯合(AA)致死，从而导致子代中无基因型为AA的个体存在。子一代中Aa和aa的比例为2∶1，即Aa和aa的概率分别是2/3和1/3，所以A和a的基因频率分别是1/3和2/3。如果不考虑基因纯合致死，随机交配符合遗传平衡定律，产生的子二代中AA＝1/3×1/3＝1/9，Aa＝(1/3×2/3)×2＝4/9，aa ＝2/3×2/3＝4/9，所以AA∶Aa∶aa＝1∶4∶4，AA个体致死，所以Aa和aa的个体数量比应为1∶1。