種群基因組成的變化與物種的形成第1課時 高一下學(xué)期生物人教版必修2

第六章生物的進化第3節(jié)種群基因組成的變化與物種的形成（第1課時）先有雞還是先有蛋？甲同學(xué)說：當(dāng)然是先有雞蛋了，因為只有生殖細胞產(chǎn)生的基因突變才能遺傳給后代，體細胞即使發(fā)生了基因突變，也不能影響后代的性狀。乙同學(xué)說：不對，人們在養(yǎng)雞過程中，是根據(jù)雞的性狀來選擇的，只讓符合人類需求的雞繁殖后代，因此是先有雞后有蛋。你同意哪位同學(xué)的觀點？你的答案和理由是什么？【答案】這兩種觀點都有一定的道理，但都不全面。因為它們忽視了雞和蛋在基因組成上的一致性，也忽視了生物的進化是以種群為單位而不是以個體為單位這一重要觀點。生物進化的過程是種群基因庫在環(huán)境的選擇作用下定向改變的過程，以新種群與祖先種群形成生殖隔離為標(biāo)志，并不是在某一時刻突然有一個個體或一個生殖細胞成為一個新物種。問題探討

2一

種群和種群基因庫自然選擇直接作用的是生物的個體，而且是個體的表型。但是，在自然界，沒有哪個個體是長生不死的，個體的表型會隨著個體的死亡而消失，決定表型的基因卻可以隨著生殖而世代延續(xù)，并且在群體中擴散。研究生物的進化，僅研究個體和表型是不夠的，還必須研究群體基因組成的變化。表型思考1：自然選擇的直接作用對象是基因型還是表型？思考2：生物進化的基本單位是個體還是種群？aaA種群3一

種群和種群基因庫1.種群生活在一定區(qū)域的同種生物全部個體的集合。（2）特點（1）定義是生物生存、繁殖和進化的基本單位，彼此可以交配，并通過繁殖將各自的基因傳給后代。一個非洲象種群（部分個體）一片樹林中的全部獼猴一片草地上的所有蒲公英4同一區(qū)域（區(qū)域可大可小，大到地球，小的可以是一個池塘）同一物種的生物全部個體判斷下列是否屬于種群：（1）一個池塘中的全部魚（2）一個池塘中的全部鯉魚（3）兩個池塘內(nèi)的全部青蛙（4）一片草地上的全部植物（5）一片草地上的成年梅花鹿否是否否否（2）種群的三個要素一

種群和種群基因庫5一

種群和種群基因庫種群在繁衍過程中，個體有新老交替，基因卻代代相傳。同前一年的蝗蟲種群相比，新形成的蝗蟲種群在基因組成上會有變化嗎？6A.定義：一個種群中全部個體所含有的全部基因。B.大小：種群中基因總數(shù)越多，基因庫越大，與基因種類無關(guān)。AAAaaaaaaaAaaAaa某昆蟲決定翅色的基因頻率1.種群基因庫一

種群和種群基因庫7基因頻率=某基因的總數(shù)該對等位基因的總數(shù)×100%注意：等位基因的位置(1）常染色體或X、Y染色體的同源區(qū)段上(2）X染色體的非同源區(qū)段上基因頻率=某基因的總數(shù)雌性個體數(shù)×2+雄性個體數(shù)×100%在一個種群基因庫中，某個基因占全部等位基因數(shù)的比值2.基因頻率二

種群的基因庫及基因頻率3.基因型頻率：在一個種群基因庫中，某個基因型的個體占個體總數(shù)的比值。8例1：某昆蟲種群中決定翅色為綠色的基因為A，決定翅色為褐色的基因為a，從種群中隨機抽出100個個體，測知基因型為AA、Aa和aa的個體分別是30、60和10個。那么A和a的基因頻率是多少？A基因頻率為:a基因頻率為：=40%A%=×100%2×AA＋Aa2(AA＋Aa＋aa)a%==60%2×aa＋Aa2(AA＋Aa＋aa)×100%方法一：概念法：二

種群的基因庫及基因頻率9方法二：通過基因型頻率計算A基因頻率=AA的基因型頻率+1/2Aa基因型頻率A基因頻率=30%+1/2×60%=60%a基因頻率=10%+1/2×60%=40%AA基因型頻率為:

30%Aa基因型頻率為:60%aa基因型頻率為:

10%a基因頻率=aa的基因型頻率+1/2Aa基因型頻率①在種群中，一對等位基因的基因頻率之和等于1，基因型頻率之和也等于1。②一個基因的頻率=該基因純合子的基因型頻率+1/2雜合子的基因型頻率二

種群的基因庫及基因頻率10b基因頻率=×100%例2、在調(diào)查紅綠色盲時，隨機抽查了200人，其中男女各100人。女性患者1人，攜帶者3人，男性患者4人。色盲基因的頻率為多少？Xb=1×2+3+4100×2+100

×100%=3%基因頻率=某基因的數(shù)目控制該性狀的等位基因總數(shù)×100%二

種群的基因庫及基因頻率111.假設(shè)上述①昆蟲種群數(shù)量非常大，②所有的雌雄個體間都能自由交配并能產(chǎn)生后代，③沒有遷入和遷出，

④不同翅色的個體生存和繁殖的機會是均等的，⑤基因A和a都不產(chǎn)突變，根據(jù)孟德爾的分離定律計算。親代基因型的頻率AA（30%）Aa（60%）aa（10%）配子的比率A（

）A()a()a()子一代基因型頻率AA（

）Aa()aa()子一代基因頻率A（）a()子二代基因型頻率AA（）Aa()aa()子二代基因頻率A（

）a()30%30%30%10%36%48%16%60%40%36%48%16%60%40%思考·討論：用數(shù)學(xué)方法討論基因頻率的改變二

種群的基因庫及基因頻率各代基因頻率相同嗎？基因型頻率相同嗎？這有什么前提條件嗎？

各代基因頻率相同?；蛐皖l率從子一代開始保持不變。需要滿足上述5個前提條件。12

遺傳平衡定律（哈代－溫伯格定律）當(dāng)群體滿足以下五個條件：

①昆蟲群體數(shù)量足夠大；②全部的雌雄個體間都能自由交配并能產(chǎn)生后代；③沒有遷入與遷出；④自然選擇對性狀沒有作用；⑤基因A和a都不產(chǎn)生突變

設(shè)A的基因頻率為p，a的基因頻率為q；則有p+q=1，那么種群的基因頻率將不會改變

(p+q)2=p2+2pq+q2＝1

二

種群的基因庫及基因頻率A（p）a(q)A（p）AA（

）Aa()a(q)Aa（

）aa()雌配子雄配子F1基因型頻率p2pqpqq2對自然界的種群來說，這5個條件可能同時都成立嗎？13用數(shù)學(xué)方法討論基因頻率的改變

遺傳平衡所指的種群是理想種群，在自然條件下，這樣的種群是不存在的。這說明在自然界中，種群的基因頻率遲早要發(fā)生變化，也就是說種群的進化是必然的。三

種群基因頻率的變化2.上述計算結(jié)果是建立在5個假設(shè)條件基礎(chǔ)上的。5個條件為：①昆蟲群體數(shù)量足夠大；②全部的雌雄個體間都能自由交配并能產(chǎn)生后代；③

沒有遷入與遷出；④

自然選擇對性狀沒有作用

⑤

基因A和a都不產(chǎn)生突變。

對自然界的種群來說，這5個條件都成立嗎？143.如果該種群出現(xiàn)新的突變型（