自然选择对基因频率的影响学案(含答案).doc

抓住现实的一分钟，胜过想象中的一年。第二节 自然选择对基因频率的影响制作人：邵性亮 审核人： 刘晓军 上课时间：5月14日 课型：新授课一、【教学目标】1掌握基因频率、基因型频率的概念。2理解遗传平衡定律的内容及条件。3掌握基因频率和基因型频率的计算方法及一定选择系数时下一代基因频率的计算。4通过探索活动“选择使基因频率变化”提高学生分析、解决问题能力及构建数学模型的能力。二、【需要补充的知识】一、基因频率、基因型频率的计算基因频率某基因数/该基因全部等位基因数，基因型频率特定基因型个体数总个体数。 种群中一对等位基因的频率之和等于1，种群中基因型频率之和等于1。计算方法示例：从某种种群中随机抽出100个个体测知基因型为AA、Aa、aa的个体分别为30、60和10。A基因频率（230+60）（2100）=60%；a基因频率40%。如果群体不变，自交和自由交配后基因频率都不发生改变，自由交配的基因型频率也不变，自交的基因型频率则发生变化。常见题型：（1）通过不同基因型个体数计算基因频率例：中心血站调查了1788个MN血型血，其中397人是M型（LMLM），861人是MN性（LMLN），530人是N型（LNLN），请分别计算LM和LN的基因频率。据题意可知，M型者含有两个LM基因，MN型者含有一个LM基因和一个LN基因，N型者含有两个LN基因，故本题应如此计算：LM%(2397816)/(17882)100%46.3%，LM%(8162530)/(17882)100%53.7%。（2）通过基因型频率计算基因频率例：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%。则A%(18%278%)1/218%78%1/257%，a%(4%278%)1/24%78%1/243%。即一个等位基因的频率等于它的纯合子频率与1/2杂合子频率之和。（3）计算基因型频率例：在某一人群中，经调查得知，隐性性状者(bb)为16%，基因B的频率为60%，求基因型BB和Bb的频率。由B的频率为60%，有b的频率为160%=40%，设基因型BB的频率为p，Bb的频率为q，则有：p1/2q60% 16%1/2q40% 联立解得基因型BB的频率p48%、Bb的频率为q=16%。（4）计算子代基因型频率例：假设某动物种群中，一对等位基因B、b的频率B=0.9，b=0.1，其后代基因型为BB、Bb、bb，那么后代三种个体的基因型频率分别为 、 、 。若环境的选择作用使B的频率由0.9降为0.6，选择后地第二代的三种基因型的频率为 、 、 。若这种选择继续保持不变，后代基因型频率的变化规律是 。选择前，因该动物种群中亲代的基因频率B=0.9，b=0.1，则它们产生的精子和卵细胞均有B、b两种类型，且B=0.9，b=0.1。精子和卵细胞随机结合，形成子代。子代的基因型频率计算如下表。同理可得选择后的基因型频率。精子卵细胞B0.6b0.4B0.6b0.4BB0.36Bb0.24Bb0.24bb0.16精子卵细胞B0.9b0.1B0.9b0.1BB0.81Bb0.09Bb0.09bb0.01选择前 选择后由上述数据可知，若选择继续下去，后代中BB将减少，bb将增多。二、 影响种群基因频率的因素影响基因频率的因素：自然选择、突变和基因重组、迁移、遗传漂变（小群体中较明显）等。“哈迪-温伯格定律”适用的条件是“一自”(自由交配)，“一大”（群体足够大），“三无”（无突变，无自然选择，无迁入和迁出）。 种群中产生的变异是不定向的，经过长期的自然选择，其中的不利变异被不断淘汰，有利变异则逐渐积累，从而使种群的基因频率发生定向的改变，导致生物朝着一定的方向缓慢地进化。 引起基因频率改变的因素主要有三个：选择、遗传漂变和迁移。 选择即环境对变异的选择，即保存有利变异和淘汰不利变异的过程。选择的实质是定向地改变群体的基因频率。 选择是生物进化和物种形成的主导因素，已经发生的变异能否保留下来继续进化或成为新物种的基础必须经过自然选择的考验，则自然选择决定变异类型的生存或淘汰。自然选择只保留与环境相协调的变异类型（有利变异），可见自然选择是定向的。经过无数次选择，使一定区域某物种的有利变异的基因得到加强，不利变异的基因逐渐清除，从而改变了物种在同区域或不同区域内的基因频率（达尔文只是在个体水平上注意到不同性状的保留与否，而不能从分子水平对自然选择的结果加以分析），形成同一区域内物种的新类型或不同区域内同一物种的亚种，或经长期的选择，使基因频率的改变达到生殖隔离的程度，便形成新的物种。选择决定着不同类型变异的命运，也就决定了生物进化与物种形成的方向。 遗传漂变是指：如果种群太小，含有某基因的个体在种群中的数量又很少的情况下，可能会由于这个个体的突然死亡或没有交配而使这个基因在这个种群中消失的现象。一般而言，种群越小，遗传漂变就越显著。迁移是指含有某种基因的个体在从一个地区迁移到另一个地区的机会不均等，而导致基因频率发生改变。如一对等位基因A和a，如果含有A基因的个体比含有a基因的个体更多地迁移到一个新的地区，那么在这个新地区建立的新种群的基因频率就发生了变化。四、【复习巩固】1据科学考察，海洋生物比陆地生物的生物进化缓慢，其原因是 （ ）A海洋生物比陆地生物低等 B海洋环境中生存斗争相对缓和C海洋生物发生变异少 D海洋生物的变异个体生存机会少2枯叶蝶腹面色泽和形状极似枯叶，这是由于枯叶蝶的祖先 （ ）A突变后经人工选择的结果 B人工选择后再突变的结果C突变后经自然选择的结果 D自然选择后再突变的结果3关于害虫的抗药性的有关叙述正确的是 （ ）A害虫的抗药性产生是由于害虫发生定向变异的结果B害虫中有些个体本身就具有抗药性C害虫的抗药性产生是由于农药使害虫产生基因突变的结果D害虫的抗药性是害虫为了适应环境的结果4.镰刀型细胞贫血症是一种遗传病，隐性纯合子（aa）的患者不到成年就会死亡，可见这种突变基因在自然选择的压力下容易被淘汰。但是在非洲流行恶性疟疾（一种死亡率很高的疾病）的地区，带有这一突变基因的人（Aa）很多，频率也很稳定。对此现象合理解释是（ ）A杂合子不易感染疟疾，显性纯合子易感染疟疾B杂合子易感染疟疾，显性纯合子不易感染疟疾C杂合子不易感染疟疾，显性纯合子也不易感染疟疾D杂合子易感染疟疾，显性纯合子也易感染疟疾5.在一个海岛上，一种海龟中有的脚趾是连趾（ww），有的脚趾是分趾（WW、Ww），连生的脚趾便于划水，游泳能力强，分趾游泳能力弱，若开始时，连趾和分趾的基因频率各为0.5，当海龟数量增加到岛上食物不足时，连趾的海龟容易从海水中得到食物，分趾的海龟不易从海水中得到食物，若千万年后，基因频率变化成W为0.2，w为0. 8.请问：（1）该种群中所有海龟所含的基因称为该种群的 ，基因频率变化后，从理论上计算，海龟种群中连趾个体占整个种群的比例是 ，分趾的海龟中，杂合子占整个种群的比例为 。（2）导致海龟种群的基因频率变化的原因是什么？ （3）这种基因频率的改变是否发生了生物进化？请简述理由。 （4）这种基因频率的改变是否产生了新的物种？请简述理由。 【新课自我测评-】基础知识1.基因频率：指种群中某等位基因在 中所占的比例；在自然状态下，个体间的交配是随机的， 就是基因频率。2基因型频率：指某种 的个体在种群中所占的比例。相关概念1在 且 、 和 的时候，种群的基因频率和基因型频率是不会发生变化的，这就是遗传平衡定律。2在自然界不会有极大的随机交配的种群，也不可能不发生突变，最重要的是 是无处不在的，因此基因频率不会保持不变。在影响基因频率的诸多因素中， 是重要因素。3自然选择引起 的变化，从而使 也发生了改变导致了种内进化，最终将形成新的 。这是 到 的过程，是极其缓慢的。主要内容能力提升1.下列AA、Aa、aa基因型频率的分布，哪一种符合遗传平衡定律？（ ）A .0.25 、0.50、0.25、B .0.64、0.27、0.09 C .0.36、0.55、0.09 D .0.29、0.42、0.292.从某个种群随机抽出100个个体，测知基因型为BB、Bb和bb的个体分别为30、60和10个，则基因B和b频率依次是和 。3.人类的苯丙酮尿症是代谢疾病，由隐形基因控制。若群体发病率是1/10000，则表现型正常的个体婚配，生出患苯丙酮尿症孩子的概率是 。4下列关于基因频率的叙述错误的是:( )A.基因频率是指某种基因在某个种群中出现的比例 B.种群中一对等位基因的频率之和等于1，其基因型频率之和也等于1 C.自然界中种群的基因频率总是在不断变化着，基因频率的变化是导致基因库变化的原因 D.自然选择是影响基因频率的唯一因素5.下列能引起种群基因频率改变的因素不包括（ ）A.自然选择 B.基因突变 C.随机交配 D.新基因加入6某植物种群中，AA基因型个体占30%，aa基因型个体占20%，则，（1）该植物的A、a基因频率分别是 （2）若该植物自交，后代中AA、aa基因型个体分别占 、 。这时A、a基因频率是 、 。（3）依据现代生物进化理论，这种植物在两年中是否发生了进化？ 原因是 。（4）由此可见，生物进化的单位是 ，进化的原材料由 提供。生物进化的方向决定于 ，进化的实质是 。 7、如果基因型为Aa的个体自交产生的后代在某一环境中的生存能力或竞争能力是AA=Aaaa，则在长期的选择过程中，下列能比较正确地表示A基因和a基因之间的比例变化的曲线是（ ）8.据调查得知,某小学的学生中基因型比率为：XBXB: XB Xb: Xb Xb: XB Y: Xb Y=44%：5%：1%：43%：7%，则Xb的基因频率为：（ ） A.13.2% B.5% C.14% D.9.3%9某工厂有男女职工200名，对他们进行调查时发现女性色盲基因携带者15人，患者为5人;男患者人.那这个群体中色盲基因的频率为 。 10假设一对等位基因A、a的频率A=0.9,a=0.1,那么AA、 Aa 、aa三种基因型的频率分别是 ；若环境的选择作用使A的频率由0.9降到0.7，选择后第二代基因型AA、Aa、aa 的频率分别为 ；若选择作用保持不变，后代基因型频率变化规律是 。 复习巩固BCBA5.（1）基因库 64% 32% （2）自然选择导致海龟种群的基因频率发生定向变化（