7.2 種群基因頻率的改變與生物進(jìn)化

1、Content,學(xué)案2 種群基因頻率的改變與生物進(jìn)化,Content,一、種群是生物進(jìn)化的基本單位 1.種群：生活在一定區(qū)域的__________的全部個(gè)體。 2.基因庫(kù)：一個(gè)種群中_________所含有的__________。 3.基因頻率：在一個(gè)種群基因庫(kù)中，某個(gè)基因占____________數(shù)的比率。 二、突變和基因重組產(chǎn)生進(jìn)化的原材料 1.現(xiàn)代遺傳學(xué)的研究表明，可遺傳的變異來(lái)

2、源于___________、__________和____________。 2.基因突變產(chǎn)生新的_________，這就可能使種群的_________發(fā)生變化。 三、自然選擇決定生物進(jìn)化的方向 在自然選擇的作用下，種群的基因頻率會(huì)發(fā)生________，導(dǎo)致生物朝著____________不斷進(jìn)化。,同種生物,全部個(gè)體,全部基因,全部等位基因,基因突變,基因重組,染色體變異,等位基因,基因頻率,定向改

3、變,一定的方向,Content,學(xué)點(diǎn)一 種群是生物進(jìn)化的基本單位,1.種群的概念：生活在一定區(qū)域的（即同一地點(diǎn)的）同種生物的全部個(gè)體。種群是生物繁殖的基本單位。 2.種群的基因庫(kù)和基因頻率 （1）基因庫(kù)：一個(gè)種群中全部個(gè)體所含有的全部基因。 （2）基因頻率：在一個(gè)種群基因庫(kù)中，某個(gè)基因占全部等位基因數(shù)的比率。即： 基因頻率=(某種基因的數(shù)目/控制同種性狀的等位基因的總數(shù))×100%,C

4、ontent,（3）基因型頻率：指某種特定基因型的個(gè)體占群體內(nèi)全部個(gè)體的比例。即： 基因型頻率=(特定基因型的個(gè)體數(shù)/該種群的個(gè)體總數(shù))×100% （4）實(shí)例 從某個(gè)昆蟲(chóng)種群中隨機(jī)抽取100個(gè)個(gè)體，測(cè)得基因型為AA、Aa、aa的個(gè)體數(shù)分別是10、10、80，則這個(gè)種群中A基因的頻率為：（10×2+10）÷200=15%，a基因的頻率為：（80×2+10）÷200=8

5、5%。,【解析】一定區(qū)域內(nèi)的同種生物的全部個(gè)體構(gòu)成種群。,【例1】下列生物屬于一個(gè)種群的是（ ） A.一塊農(nóng)田中的全部害蟲(chóng) B.一個(gè)湖泊中的全部綠藻 C.一個(gè)池塘中的全部浮游植物 D.一片草原上的全部鵪鶉,D,Content,1.在一個(gè)種群中隨機(jī)抽出一定數(shù)量的個(gè)體，基因型為AA的 個(gè)體占18%，基因型為Aa的個(gè)體占78%,基因型為aa的個(gè) 體占4%?；駻和基因a的頻率分別是（ ）

6、 A.18%，82% B.36%，64% C.57%，43% D.92%，8%,C,【解析】在計(jì)算基因頻率時(shí)，一般認(rèn)為基因的總數(shù)是個(gè)體數(shù)乘2（一般按一對(duì)等位基因計(jì)算），某一基因數(shù)應(yīng)將含有這種基因的總數(shù)累計(jì)。根據(jù)題意，在100個(gè)個(gè)體中，AA占18個(gè)，Aa占78個(gè)，aa占4個(gè)，即在200個(gè)基因中，A基因占：18×2+78=114個(gè)，基因頻率為114÷200=57%,a基因占

7、：2×4+78=86個(gè)，基因頻率為86÷200=43%。,學(xué)點(diǎn)二 突變和基因重組產(chǎn)生進(jìn)化的原材料,1.可遺傳的變異的來(lái)源 可遺傳的變異有三種：基因突變、基因重組和染色體變異，其中基因突變和染色體變異統(tǒng)稱(chēng)為突變。 2.可遺傳的變異的特點(diǎn) （1）普遍性：無(wú)論是低等生物，還是高等生物以及人，都可能發(fā)生基因突變。 （2）低頻性：在自然狀態(tài)下，基因突變的頻率是很低的。但是，由于種

8、群由許多個(gè)體組成，每個(gè)個(gè)體的每一個(gè)細(xì)胞內(nèi)都有成千上萬(wàn)個(gè)基因，這樣，每一代都會(huì)產(chǎn)生大量的突變。 （3）多害性：雖然大多數(shù)基因突變對(duì)生物是有害的，但是，突變對(duì)生物體有害或者有利并不是絕對(duì)的，它取決于生物的生存環(huán)境。 3.可遺傳的變異的結(jié)果 由于突變和基因重組都是隨機(jī)的、不定向的，因此它們只是提供了生物進(jìn)化的原材料，不能決定生物進(jìn)化的方向。,【解析】突變包括基因突變和染色體變異。,【例2】現(xiàn)代生物進(jìn)化理論

9、中的突變是指（ ） A.基因突變 B.染色體變異 C.基因突變和染色體變異 D.基因突變、染色體變異和基因重組,C,Content,2.有翅昆蟲(chóng)有時(shí)會(huì)出現(xiàn)殘翅或無(wú)翅的突變類(lèi)型，這類(lèi)昆蟲(chóng)在正常情況下 很難生存下去，但在經(jīng)常刮大風(fēng)的海島上，這種突變類(lèi)型因不能飛行， 從而避免被風(fēng)吹到海里淹死。這個(gè)事例說(shuō)明（ ） A.突變多數(shù)是有害的 B.突變多數(shù)是有利的 C.突變的有害和有利并不是

10、絕對(duì)的 D.突變的有害和有利是絕對(duì)的,C,【解析】在計(jì)算基因頻率時(shí)，一般認(rèn)為基因的總數(shù)是個(gè)體數(shù)乘2（一般按一對(duì)等位基因計(jì)算），某一基因數(shù)應(yīng)將含有這種基因的總數(shù)累計(jì)。根據(jù)題意，在100個(gè)個(gè)體中，AA占18個(gè)，Aa占78個(gè)，aa占4個(gè)，即在200個(gè)基因中，A基因占：18×2+78=114個(gè)，基因頻率為114÷200=57%,a基因占：2×4+78=86個(gè)，基因頻率為86÷200=43%。,學(xué)點(diǎn)三

11、 自然選擇決定生物進(jìn)化的方向,1.自然選擇的過(guò)程（如圖7-2-1所示）,圖7-2-1,2.自然選擇與基因頻率的變化生物進(jìn)化的過(guò)程實(shí)質(zhì)上就是種群基因頻率發(fā)生變化的過(guò)程。具有有利變異個(gè)體的相應(yīng)基因頻率不斷提高，而具有不利變異個(gè)體的相應(yīng)基因頻率會(huì)不斷下降，導(dǎo)致生物朝著一定的方向不斷進(jìn)化。,【解析】生物進(jìn)化的實(shí)質(zhì)在于種群基因頻率的定向改變，而不是有利變異的積累。,【例3】下列關(guān)于現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的敘述，錯(cuò)誤的是（ ） A.種群是

12、生物進(jìn)化的基本單位 B.自然選擇學(xué)說(shuō)是現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的核心 C.生物進(jìn)化過(guò)程的實(shí)質(zhì)是種群基因頻率的改變 D.生物進(jìn)化過(guò)程的實(shí)質(zhì)在于有利變異的保存,D,Content,3.下列與生物進(jìn)化相關(guān)的描述，正確的是（ ） A.進(jìn)化總是由突變引起的 B.進(jìn)化時(shí)基因頻率總是變化的 C.變異個(gè)體總是適應(yīng)環(huán)境的 D.進(jìn)化改變的是個(gè)體而不是群體,B,【解析】種群是生物進(jìn)化的基本單位，進(jìn)化的實(shí)質(zhì)就是種群基因頻率發(fā)

13、生變化的過(guò)程，所以如果發(fā)生進(jìn)化，就一定有基因頻率的改變。,Content,基因頻率的計(jì)算方法 1.已知調(diào)查的各種基因型的個(gè)體數(shù),計(jì)算基因頻率 某基因頻率=(該基因總數(shù)/該基因及其等位基因總數(shù))×100% 例如：A的基因頻率=[A/(A＋a)]×100%。 2.已知基因型頻率求基因頻率 計(jì)算公式：一對(duì)等位基因中某基因的頻率＝該基因純合子的基因型頻率+(1/2)雜合子的基因型頻率

14、 例如：A的基因頻率＝AA的基因型頻率+(1/2)Aa的基因型頻率。,,Content,3.根據(jù)遺傳平衡定律計(jì)算基因頻率 （1）依據(jù)如下表：設(shè)A的頻率為p，a的頻率為q，則p+q=1。,（2）已知基因型頻率求基因頻率，如AA的基因型頻率為m，則A的基因頻率為 。,（3）已知基因頻率求基因型頻率，如A的基因頻率為m，則a的基因頻率為1-m，基因型頻率分別為：AA=m2；Aa=2m(1-m)；aa=(1-m)2。

15、 4.X染色體上的基因頻率的計(jì)算 Xb的基因頻率＝Xb/（XB+Xb）×100%。,AA、Ａa、aa三種基因型頻率的和為：p2+2pq+q2=1,即（p+q)2=p2+2pq+q2=1。,【解析】由題意可知，一個(gè)Xb出現(xiàn)的頻率為7%，而女性只有基因型為XbXb時(shí)，才表現(xiàn)為色盲，即需要兩個(gè)Xb同時(shí)出現(xiàn)。因此，女性患色盲的概率為7%×7%=0.49%。,【例4】男性色盲在我國(guó)的發(fā)病率為7%，則從理論 上推

16、算，我國(guó)女性患色盲的概率為（ ） A.0.49% B.14% C.3.5% D.4.9%,A,Content,4.某工廠(chǎng)有男女職工各200名，對(duì)他們進(jìn)行調(diào)查時(shí)發(fā)現(xiàn)，女性色盲基因攜帶者為20人，患者3人，男性患者10人。那么，這個(gè)群體中色盲基因的頻率為（ ） A.6% B.5% C.11% D.7.5%,A,【解析】某基因的頻率=種群中該基因數(shù)/種群中相關(guān)等位基因的總數(shù)