生物（人教版必修2）课件第7章第2节第1课时种群基因频率的改变与生物进化

第七章现代生物进化理论第2节现代生物进化理论的主要内容第1课时种群基因频率的改变与生物进化1．概述种群、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。(重点、难点)达尔文以个体作为生物进化的单位是不准确的，现代生物进化理论认为生物进化的基本单位是种群，阅读教材内容，完成对下列问题的思考。知识点一种群是生物进化的基本单位1．种群概念及特点同种生物

全部个体

生物进化

基因

全部个体全部基因基因库某基因/全部等位基因3．互动交流(1)判断下列所述情况是否是一个种群，并说明理由。①一个池塘中的所有鱼类。②甲地池塘中的鲤鱼和乙地池塘中的鲤鱼。③一个池塘中的所有成年鲤鱼。提示：都不是。①不是同种生物；②不是同一区域；③不是所有个体。(2)若一个种群中含有A和a一对等位基因，根据下列条件，计算种群的基因频率。①若已知种群中基因型为AA、Aa和aa的个体数目分别为a1、a2、a3，如何计算种群中A的基因频率？②若已知AA、Aa和aa的基因型频率分别为P1、P2、P3，如何计算A的基因频率？③若已知基因型为XBXB、XBXb、XbXb、XBY和XbY的个体数分别为a1、a2、a3、a4、a5，试求XB的基因频率。(3)试分析导致种群基因库改变的因素。提示：基因突变；染色体变异；自然选择；种群个体数量过少；种群个体的迁入、迁出。1．判断种群的“三要素”(1)生活在一定的自然区域内；(2)同一种生物；(3)全部个体的总和。2．遗传平衡定律及其适用条件(1)定律内容若种群中，一对等位基因为A和a，设A的基因频率为p，a的基因频率为q，则p＋q＝A%＋a%＝1。如果这个种群达到了遗传平衡，那么遗传平衡定律可以表示为：(p＋q)2＝p2＋2pq＋q2＝AA%＋Aa%＋aa%＝1。①p2代表纯合子AA的基因型频率；②2pq代表杂合子Aa的基因型频率；③q2代表纯合子aa的基因型频率。即：AA%＝p2，Aa%＝2pq，aa%＝q2。(2)适用条件：保证种群基因频率稳定不变的5种因素①该种群非常大；②所有的雌雄个体都能自由交配；③没有迁入和迁出；④自然选择对不同表现型的个体没有作用；⑤这对基因不发生突变和携带这对基因的染色体不发生变异。1．判断正误(1)物种是生物进化的基本单位。(

)(2)生活在一定区域中的全部生物个体叫种群。(

)×

×

2．某植物种群中，r基因纯合的个体不能存活。已知该种群的基因型分别为YYRR、YyRR、yyRR、YYRr、YyRr、yyRr，它们的基因型频率依次为30%、20%、20%、10%、10%、10%。计算Y和y的基因频率依次为(

)A．55%和45%

B．45%和55%C．27.5%和22.5% D．22.5%和27.5%解析：基因频率是该基因占所有等位基因数的比率，而与非等位基因无关，由题中数据可知，YY占40%，Yy占30%，yy占30%，所以Y的基因频率为40%＋30%×(1/2)＝55%，y的基因频率为45%。答案：A3．蜗牛的有条纹(A)对无条纹(a)为显性。在一个地区的蜗牛种群内，有条纹(AA)个体占55%，无条纹个体占15%，若蜗牛间进行自由交配得到F1，则A基因的频率和F1中Aa基因型的频率分别是(

)A．30%,21% B．30%,42%C．70%,21% D．70%,42%解析：亲本中AA占55%，aa占15%，所以Aa占30%，A基因的频率＝(55×2＋30)/200＝70%，a基因的频率＝1－70%＝30%。由于在自由交配的过程中种群基因频率不变，所以，F1中A的基因频率为70%，a的基因频率为30%，F1中Aa的基因型频率为2×70%×30%＝42%。答案：D生物在进化过程中不断地发生变化才能进化，这些变化主要是由突变和基因重组引起的，阅读教材内容，完成对下列问题的思考。知识点二突变和基因重组产生进化的原材料基因突变染色体变异突变(2)突变为何能为进化提供原材料①虽然生物自发突变的频率__________，而且突变大多是________的，但是种群是由_______个体组成的，每个个体的每一个细胞内都有__________个基因，这样，每一代就会产生_______的突变，因此突变能作为生物进化的原材料。等位基因基因型很低

有害

许多

成千上万

大量

②突变的有害和有利也不是绝对的，这往往取决于生物的__________。③突变和基因重组都是__________、____________，因此它们只是提供了生物进化的原材料，不能决定________________________。生存环境

随机的

不定向的

生物进化的

方向

3．互动交流(1)基因突变具有低频性和多害少利性，为什么还能为生物进化提供原材料？提示：基因突变能产生新基因，虽然具有低频性，但种群由许多个体组成，每个个体有成千上万个基因，所以每一代就会产生大量的突变，其中会有有利变异，从而为生物进化提供原材料。(2)基因重组不能产生新基因，为什么也能为进化提供原材料？提示：基因重组可以形成多种多样的基因型，使种群出现大量的可遗传变异。(3)突变和基因重组是否具有定向性？能否决定生物进化的方向？提示：突变和基因重组都是随机的、不定向的。突变和基因重组不能决定生物进化的方向。基因突变和基因重组都对种群遗传组成产生影响，但影响角度不一样。只有基因突变才能出现新基因，才能丰富基因库，改变基因频率，从而影响种群的遗传组成；而基因重组不能产生新基因，只能增加基因型的种类，以此来影响种群的遗传组成。1．有翅昆虫有时会出现残翅或无翅的突变类型，这类昆虫在正常情况下很难生存下去，但在经常刮大风的海岛上，这种突变类型因不能飞行，从而避免被风吹到海里淹死，这个事例说明(

)A．突变多数是有害的B．突变多数是有利的C．突变的有害或有利并不是绝对的D．突变的有害或有利是绝对的解析：基因突变具有少利多害性。有翅昆虫突变成残翅或无翅类型，在正常情况下，这些变异类型因不能飞行，活动范围小，在生存竞争中处于劣势地位。但在经常刮大风的海岛这一特定环境中，残翅类型因不能飞行，避免了被风吹到海里而更容易活下来。这一事例说明，突变的有利或有害并不是绝对的，它取决于生物的生存环境。答案：C2．祖国宝岛台湾蝴蝶资源丰富，种类繁多。变异是岛上蝶类新物种形成和进化的重要因素之一。下列变异中不能成为蝶类进化的原材料的是(

)A．基因结构改变引起的变异B．染色体数目改变引起的变异C．环境改变引起的变异D．生物间杂交引起的变异解析：生物进化的原材料是可遗传的变异，包括基因突变、基因重组、染色体变异。单纯由环境改变引起的变异是不可遗传的。答案：C突变是随机的、不定向的，不能决定生物进化的方向，决定生物进化方向的是自然选择，阅读教材内容，完成对下列问题的思考。知识点三自然选择决定生物进化的方向1．根据教材内容填空在自然选择的作用下，种群的____________会发生__________，导致生物________________不断进化。即生物进化的实质是__________________的定向改变。基因频率

定向改变

朝着一定的方向

种群基因频率

2．互动交流资料：1870年的英国曼彻斯特地区，桦尺蠖种群的基因型频率如下：SS10%、Ss20%、ss70%。黑色基因S对浅色基因s为显性。工业发展导致树干变黑这一环境条件下，假如树干变黑不利于浅色桦尺蠖的生存，使得种群中浅色个体每年减少10%，黑色个体每年增加10%，几年后，种群的基因频率变化如下：阅读上述材料，探究下面的问题：(1)工业污染前后桦尺蠖种群的基因频率发生了怎样的变化？提示：工业污染前，浅色桦尺蠖不易被捕食，浅色(s)基因频率高，黑色(S)基因频率低，工业污染后，树皮被熏成黑色，黑色个体不易被捕食，浅色基因频率降低，黑色基因频率升高。(2)据以上内容可知，生物进化的实质是什么？如何判断一个种群是否发生了进化？提示：进化的实质是种群基因频率的改变。判断的依据是种群基因频率是否发生改变。(3)当没有自然选择存在时，种群的基因频率就不会发生改变，这种说法对吗？为什么？提示：不对。除自然选择外，还有基因突变、迁入和迁出等因素都会使种群基因频率发生变化。(4)在自然选择过程中，直接受选择的是基因型还是表现型？简要说明原因。提示：直接受选择的是表现型，例如天敌看到的是性状，而不是控制性状的基因。自然选择决定生物进化方向的原理1．判断正误(1)不发生突变，种群基因频率将不会改变，生物也不会进化。(

)(2)自然选择可导致种群基因频率发生定向改变。(

)(3)自然选择决定生物进化的方向。(

)×

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