生物学案(六十一)

利辛高级中学高一年级生物学案（六十一）7.2 现代生物进化理论的主要内容 第一课时种群基因频率的改变与生物进化 撰稿人：韩洪领一学习目标1、解释种群、种群基因库、基因频率等概念。 2、运用数学方法讨论种群基因频率的变化。 3、说明现代生物进化理论的主要内容。学习重点1.种群、物种、基因频率、等概念。2.突变和基因重组、自然选择在生物进化过程中的作用。学习难点1.基因频率的概念。2.自然选择对种群基因频率的影响。二、自主学习一种群是生物进化的基本单位1、种群概念：生活在一定区域的同种生物的全部个体。2、种群的特点：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。3、基因库：一个种群中全部个体所含有的全部基因。4、基因频率：在一个种群基因库中，某个基因占全部等位基因数的比率。分组讨论一：某昆虫种群中，绿色翅的基因为A, 褐色翅的基因为a，调查发现AA、Aa、aa的个体分别占30%、60%、10%、那么A、a的基因频率是多少？分组讨论二：假设上述昆虫的群体满足以下五个条件：昆虫群体数量足够大，全部的雌雄个体间都能自由交配并能产生后代，没有迁入与迁出，AA、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）也没有基因突变和染色体变异。计算子一代、子二代、子三代的基因频率与基因型频率 亲代子一代 子二代 子三代基因型频率AA30%Aa60%aa10%基因频率A60%a40%在讨论题2中的群体满足五个条件的情况下,计算出子二代、子三代的基因频率与基因型频率 。由结果可知，如果满足上述五个条件，则亲代和子代每一种基因的频率都不会改变，到再下一代也是如此，也就是说基因频率可以代代保持稳定不变。这就是哈代温伯格平衡，也叫遗传平衡定律。它是指在一个极大的随机交配的种群中，在没有突变、选择和迁移的条件下，种群的基因频率和基因型频率可以世代相传不发生变化，保持平衡。即若P表示基因A的频率，q表示基因a的频率，那么就有如下公式:但是满足五个假设条件的种群是理想的种群，在自然条件下,这样的种群是不存在的。这也从反面说明了在自然界中种群的基因频率一定会发生变化，也就是说种群的进化是必然的。生物进化的实质：种群的进化过程就是种群基因频率发生变化的过程。分组讨论三：遗传平衡定律公式应用已知苯丙酮尿是位于常染色体上的隐性遗传病。据调查，该病的发病率大约为1/10000，请问在人群中该丙苯酮尿隐性致病基因（a）的基因频率以及携带此隐性基因的携带者(Aa)基因型频率各是多少？二突变和基因重组产生生物进化的原材料 1.基因突变的特点： 普遍性 ，随机性，低频性，多害少利性，不定向性2.种群基因重组的结果：产生更多变异(基因型)、不定向3.基因突变和染色体变异统称为突变。基因突变在自然界是普遍存在的，因此基因突变产生新的等位基因，这就可能使种群的基因频率发生变化。种群是由许多个体组成的，每个个体的每一个细胞内都有成千上万个基因，这样，每一代就会产生大量的突变。此外，突变的有害还是有利也不是绝对的，这往往取决于生物的生存环境。结论：突变和基因重组产生进化的原材料三自然选择决定了生物进化的方向原因：自然选择淘汰不利变异基因，积累有利变异基因。使基因频率定向改变。重点提示：突变和基因重组为生物进化提供了原材料，自然选择可以使基因频率发生定向改变，导致生物朝着一定的方向不断进化。A基础巩固1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%，基因型为Aa的个体占78%，aa的个体占4% .基因A和a的频率分别是（ ）A、18% 82% B、36% 64%；C、57% 43% D、92% 8%；2已知人眼的褐色（A）对蓝色（a）是显性。在一个有30000人的人群中，蓝眼的有3600人；褐眼的有26400人，其中纯合子有12000人。那么，在这一个人群中A和a基因频率分别为（ ）A064和036B036和064C050和050D082和0183.在某一个人群中，经调查得知，隐性性状者为16，问该性状不同类型的基因型频率是多少?(按AA、Aa、aa顺序排列（ ）A036，048，016B048，036，016C016，048，036D016，036，0384、在欧洲人中有一种罕见的遗传病，在人群中的发病率约为25万分之一，患者无生育能力，现有一对表现型正常的夫妇，生了一个患病的女儿和正常的儿子。后因丈夫车祸死亡，该妇女又与一个没任何血缘关系的男子婚配，则这位妇女再婚后再生一患病孩子的概率是：A.1/4 B. 1/250000 C.1/1000 D.1/50000 5.据调查，某小学的学生中，基因型为XBXB的比例为42.32%、XBXb为736%、XbXb为032%、XBY为46%、XbY为4%，则在该地区XB和Xb的基因频率分别为：（ ） A6%、8%B8%、92% C78%、92%D92%、8%B 能力提高1.在一个种群种随即抽取一定的数量的个体，其中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%2.某工厂有男女职工各200名，对他们进行调查时发现，女性色盲基因携带者为15人，女性患者1人，男性患者14人，这个群体中色盲基因的频率应为（ ）。 A、15% B、3.88% C、5.17% D、10.3%3. 桦尺蠖的体色受对等位基因S和s控制，黑色(S)对浅色(s)是显性。科学家研究发现在19世纪时，曼彻斯特地区SS基因型个体占4%，ss基因型个体占94%，后来随着工业的发展，煤烟污染了环境，s的基因频率降低，S的基因频率提高。请回答(1)19世纪时，桦尺蠖种群中S和s的基因频率分别是 。(2)工业革命后桦尺蠖种群中s的基因频率降低的原因是 。(3)上述凋查研究说明种群中产生的变异是 ，但基因频率的改变是 ，由此说明生物进化的方向是由自然选择决定的。4.某动物种群中AA、Aa和aa的基因型频率分别为0.3、0.4和0.3，请回答： (1)该种群中a基因的频率为_。 (2)如果该种群满足四个基本条件，即种群_、不发生_、不发生_、没有迁入和迁出，且种群中个体间随机交配，则理论上该种群的子一代中aa的基因型频率为_；如果该种群的子一代再随机交配，其后代中aa的基因型频率_(填“会”或“不会”)发生改变。(3)假定该动物种群满足上述四个基本条件，但不发生随机交配，只在相同基因型之间进