6.3 种群基因组成的变化与物种的形成（第1课时）-高一下学期生物人教版必修2

1、种群基因组成的变化第一课时问题探讨 先有鸡还是先有蛋？ 甲同学说：当然是先有鸡蛋了，因为只有生殖细胞产生的基因突变才能遗传给后代，体细胞即使发生了基因突变，也不能影响后代的性状。 乙同学说：不对，人们在养鸡过程中，是根据鸡的性状来选择的，只让符合人类需求的鸡繁殖后代，因此是先有鸡后有蛋。讨论：你同意哪位同学的观点？ 你的答案和理由是什么？ 问题探讨 先有鸡还是先有蛋？ 甲同学说：当然是先有鸡蛋了，因为只有生殖细胞产生的基因突变才能遗传给后代，体细胞即使发生了基因突变，也不能影响后代的性状。 乙同学说：不对，人们在养鸡过程中，是根据鸡的性状来选择的，只让符合人类需求的鸡繁殖后代，因此是先有鸡后有

2、蛋。 都有一定的道理，但都不全面。因为他们忽视了鸡和蛋在基因组成上的一致性，也忽视了生物的进化是以种群为单位而不是以个体为单位这一重要观点。一片树林中的全部猕猴一片草地上的所有蒲公英生活在一定区域的同种生物的全部个体的集合。（一）种群概念一、种群基因组成的变化判断下列是否属于种群?（1）一个池塘中的全部鱼 （2）一片草地上的成年梅花鹿（3）一个菜市场中的所有鲤鱼否否否种群特点：种群内雌雄个体可通过繁殖将各自的基因遗传给后代。 种群是繁殖的基本单位。生活在一定区域的同种生物的全部个体的集合。（一）种群概念一、种群基因组成的变化生活在一定区域的同种生物的全部个体的集合。（一）种群概念一、种群基因组

3、成的变化蝗虫产卵种群特点：种群内雌雄个体可通过繁殖将各自的基因遗传给后代。(二) 种群基因库在一个种群基因库中，某个基因占全部等位基因的比率。某种基因型个体占种群总数的比例。基因型频率=某基因型的个体数种群总数100%一个种群中全部个体所含有的全部基因。 2.基因频率：3.基因型频率：1.基因库：基因频率=某基因的总数100%控制该性状的等位基因总数例：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:A%=100%2AAAa2(AAAaaa)= 6

4、0%某昆虫决定翅色的基因频率（1）概念法:基因频率=某基因的总数100%控制该性状的等位基因总数100%230602x100=例：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：= 40%a%=2aaAa2(AAAaaa)100%某昆虫决定翅色的基因频率（1）概念法:基因频率=某基因的总数100%控制该性状的等位基因总数210602x100100%=或者：1-A%=1-60%=40%A%=2AAAa2(AAAaaa)=2AA2(AAAaaa)AaA

5、AAaaa=AA%+1/2Aa%=纯合子基因型频率+1/2杂合子基因型频率基因频率例：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？（2）根据基因型频率计算基因频率:1/2x=纯合体基因型频率+1/2杂合子基因型频率基因频率例：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？（2）根据基因型频率计算基因频率:A%=30%+1/2

6、x60%=60%AA%=30%，Aa=60%，aa=10%思考讨论 用数学方法讨论基因频率的改变1. 若亲代昆虫中的种群满足以下五个条件：昆虫种群数量足够大，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，不同翅色的个体生存和繁殖的机会是均等的（自然选择对A、a控制的翅型性状没作用）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？ (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？亲代基因型的频率AA（30%）Aa（6

7、0%）aa（10%）配子的比率A（ ）A( )a( )a( )A（ ）a( )30%30%30%10%自由交配产生后代：雌配子雄配子后代A(60%)a(40%)A(60%)a(40%)AA(36%)Aa(24%)Aa(24%)aa(16%)思考讨论 用数学方法讨论基因频率的改变60%40%子一代基因型及其比例：AA=36%Aa=24%+24%=48%aa=16%亲代基因型的频率AA（30%）Aa（60%）aa（10%）配子的比率A（ ）A( )a( )a( )子一代基因型频率AA（ ）Aa( )aa( )子一代基因频率A（ ）a( )子二代基因型频率AA（ ）Aa( )aa( )子二代基因频率

8、A（ ）a( )30%30%30%10%36%48%16%60%40%36%48%16%60%40%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。思考讨论 用数学方法讨论基因频率的改变2.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5个条件都成立吗？你能举出哪些实例？第一：部分种群个体数量不一定足够大；第二：种群中雌雄个体间充分的随机交配是不现实的；第三：由于各种原因，种群中有的个体会迁出该群体，或迁入该种群；第四：在自然界中，自然选择是不可抗拒的，始终对种群发挥作用。第五：基因突变每时每刻都有可能发生。种群的基因频率一定会发生变化，生物的进化是必然的。种群的

9、基因频率发生变化标志着生物发生进化。思考讨论 用数学方法讨论基因频率的改变3.如果该种群出现新的突变型（基因型为A2a或A2A2),也就是产生新的等位基因A2,种群的基因频率会发生变化吗？基因A2的频率可能会怎样变化？ 基因突变产生的新基因会使种群的基因频率发生变化。 基因A2的频率是增加还是减少，要看这一突变对生物体是有益还是有害的，这取决于生物生存的环境。思考讨论 用数学方法讨论基因频率的改变课堂小结：1.重点概念：种群：生活在一定区域的同种生物的全部个体的集合。在一个种群基因库中，某个基因占全部等位基因的比率。一个种群中全部个体所含有的全部基因。 基因频率：基因库：2.基因频率的计算方法

10、：（一）概念法：基因频率 =某基因的总数100%控制该性状的等位基因总数（二）利用基因型频率：=纯合体基因型频率+1/2杂合子基因型频率基因频率课堂练习：1.种群是物种在自然界的存在形式，也是一个繁殖单位。下列生物群体中属于种群的是（ ）A.一个湖泊中的全部鱼B.一片森林中的全部蛇C.一间屋中的全部蟑螂D.卧龙自然保护区中的全部大熊猫答案：D课堂练习：2.某一瓢虫种群中有黑色和红色两种体色的个体，这一性状由一对等位基因控制，黑色（B）对红色（b）为显性。如果基因型为BB的个体占18%，基因型为Bb的个体占78%，基因型为bb的个体占4%。基因B和b的频率分别为( )A.18%、82% B.36

11、%、64% C.57%、43% D.92%、8%答案：C问题1：为什么说个体不是生物进化的基本单位？解析：个体的基因型是终身不变的，无论它在自然选择中具有多大优势，其基因型也不可能一成不变地传给下一代个体，这是因为个体的基因组成来自父母双方。但是就一个种群来说，种群中全部基因的总和（基因库）却可以在传种接代过程中维持相对稳定，因此，自然选择作用的是种群，本质上是种群基因库。问题2：如何理解：“种群中的个体不是机械地集合在一起”？解析：种群中的个体不是机械地集合在一起，而是雌雄个体间可以通过繁殖将各自的基因遗传给后代。如：“一个菜市场中的所有鲤鱼”不属于种群，因为菜市场的鲤鱼只是人为地、机械地集合在一起，无法通过相互繁殖把基因遗传给后代，因此，种群应是繁殖的单位，个体间应能自由交配产生后代。问题3：X染