人教版高中生物必修二 第1課時(shí) 種群基因組成的變化課件

第3節(jié)種群基因組成的變化與物種的形成第1課時(shí)種群基因組成的變化第3節(jié)種群基因組成的變化與物種的形成課程標(biāo)準(zhǔn)要求核心素養(yǎng)對(duì)接學(xué)業(yè)質(zhì)量水平闡明具有優(yōu)勢(shì)性狀的個(gè)體在種群中所占的比例將會(huì)增加。1.生命觀念——認(rèn)同種群是生物繁殖和進(jìn)化的基本單位，理解基因頻率和基因型頻率的概念；基于分析和概括，理解突變和重組是不定向的，只能為進(jìn)化提供原材料，而自然選擇是定向的，決定著生物進(jìn)化的方向。水平二2.科學(xué)思維——利用數(shù)學(xué)方法，探討自然選擇會(huì)導(dǎo)致種群基因頻率發(fā)生定向改變。水平二3.社會(huì)責(zé)任——通過探究抗生素對(duì)細(xì)菌的選擇作用，理解耐藥菌的出現(xiàn)是可遺傳變異的結(jié)果，耐藥菌比例的增大是抗生素選擇的結(jié)果，初步建立合理使用抗生素的科學(xué)觀念。水平三課程標(biāo)準(zhǔn)要求核心素養(yǎng)對(duì)接學(xué)業(yè)質(zhì)量水平闡明具有優(yōu)勢(shì)性狀的個(gè)體在種群和種群基因庫———————————————自主梳理———————————————同種全部個(gè)體繁殖基因全部個(gè)體基因全部等位基因數(shù)種群和種群基因庫———————————————自主梳理———[典例1]

某種群中含有基因型為AA的個(gè)體300個(gè)，Aa的個(gè)體200個(gè)，aa的個(gè)體500個(gè)，則該種群中a的基因頻率為(

) A.40% B.60% C.50% D.70%

答案

B[典例1]某種群中含有基因型為AA的個(gè)體300個(gè)，Aa的個(gè)[對(duì)點(diǎn)練1]B/b是僅位于果蠅X染色體上的一對(duì)等位基因?，F(xiàn)有一果蠅種群，雌雄各1000只。其中，基因型為XBXB的果蠅200只，基因型為XbXb的果蠅300只，基因型為XBY的果蠅600只。該果蠅種群中b的基因頻率為(

) A.40% B.60% C.50% D.70%

解析雌果蠅中XBXB、XBXb和XbXb的數(shù)目分別為200、500和300只；而雄果蠅中XBY和XbY的數(shù)目分別為600只和400只，所以b的基因頻率＝(500＋300×2＋400)/(1000×2＋1000)×100%＝50%。

答案

C[對(duì)點(diǎn)練1]B/b是僅位于果蠅X染色體上的一對(duì)等位基因?，F(xiàn)———————————————素養(yǎng)提升———————————————構(gòu)建種群基因組成變化的數(shù)學(xué)模型在某昆蟲種群中，決定翅色為綠色的基因?yàn)锳，決定翅色為褐色的基因?yàn)閍，從這個(gè)種群中隨機(jī)抽取100個(gè)個(gè)體，測(cè)得基因型為AA、Aa和aa的個(gè)體分別是30、60和10個(gè)，就這對(duì)等位基因來說，每個(gè)個(gè)體可以看作含有2個(gè)基因。假設(shè)該昆蟲種群非常大，所有的雌雄個(gè)體間都能自由交配并產(chǎn)生后代，沒有遷入和遷出，不同翅色的個(gè)體生存和繁殖的機(jī)會(huì)是均等的，基因A和a都不產(chǎn)生突變，據(jù)此內(nèi)容回答下列問題：———————————————素養(yǎng)提升———————————(1)計(jì)算出親代種群中AA、Aa和aa三種基因型個(gè)體所占的比例(即AA、Aa和aa的基因型頻率)，填入下表相應(yīng)位置。(2)根據(jù)孟德爾的分離定律，計(jì)算出該親代種群產(chǎn)生的A配子的比例(即A的基因頻率)p和a配子的比例(即a的基因頻率)q，填入下表相應(yīng)位置。顯、隱性配子的比例就是顯隱性基因的基因頻率(1)計(jì)算出親代種群中AA、Aa和aa三種基因型個(gè)體所占的比(3)計(jì)算出親代種群雌雄個(gè)體隨機(jī)交配所產(chǎn)生的子一代的基因型頻率和基因頻率，填入下表相應(yīng)位置。(4)求出子一代自由交配所產(chǎn)生的子二代的基因型頻率和基因頻率，填入下表相應(yīng)位置。(5)求出子二代自由交配所產(chǎn)生的子三代的基因型頻率和基因頻率，填入下表相應(yīng)位置?；蛐皖l率＝該基因型個(gè)體數(shù)/該種群個(gè)體總數(shù)×100%(3)計(jì)算出親代種群雌雄個(gè)體隨機(jī)交配所產(chǎn)生的子一代的基因型頻由表可知，子二代、子三代以及以后若干代，種群的基因頻率和基因型頻率都與

(填“親代”或“子一代”)一樣。

基因型頻率基因頻率AAAaaaA(p)a(q)親代______________________________子一代______________________________子二代______________________________子三代______________________________30%60%10%60%40%36%48%16%60%40%36%48%16%60%40%36%48%16%60%40%子一代由表可知，子二代、子三代以及以后若干代，種群的基因頻率和基因[典例2]

(2019·諸暨中學(xué)期中)在一個(gè)隨機(jī)交配的中等大小的種群中，經(jīng)調(diào)查發(fā)現(xiàn)控制某性狀的基因型只有兩種：AA基因型的百分比為20%，Aa基因型的百分比為80%，aa基因型(致死型)的百分比為0，那么隨機(jī)交配繁殖一代后，AA基因型的個(gè)體占(

) A.1/4 B.1/5 C.3/7 D.11/21[典例2](2019·諸暨中學(xué)期中)在一個(gè)隨機(jī)交配的中等大解析已知某種群控制某性狀的基因型只有兩種：AA基因型的頻率為20%，Aa基因型的頻率為80%，aa基因型(致死型)的頻率為0，則A的基因頻率＝20%＋1/2×80%＝60%，a的基因頻率＝1/2×80%＝40%，根據(jù)遺傳平衡定律，其隨機(jī)交配繁殖一代后，AA基因型頻率＝60%×60%＝36%，Aa的基因型頻率＝2×60%×40%＝48%，aa的基因型頻率＝40%×40%＝16%，其中aa為致死型，因此AA基因型的個(gè)體占36/(36＋48)＝3/7，C正確。答案

C解析已知某種群控制某性狀的基因型只有兩種：AA基因型的頻率[對(duì)點(diǎn)練2]

(2019·湖北部分重點(diǎn)中學(xué)期末)在一個(gè)隨機(jī)交配的種群中，調(diào)查發(fā)現(xiàn)AA占20%，Aa占40%，aa占40%，在某種條件發(fā)生變化的情況下，顯性個(gè)體每年遞增10%，隱性個(gè)體每年遞減10%，則一年后A基因的頻率約為(

) A.43.1% B.40% C.36.7% D.44%

解析設(shè)群體中有100個(gè)個(gè)體，則調(diào)查時(shí)AA為20個(gè)，Aa為40個(gè)，aa為40個(gè)。由題干信息可知，顯性個(gè)體每年遞增10%，隱性個(gè)體每年遞減10%，則一年后AA為22個(gè)，Aa為44個(gè)，aa為36個(gè)。則此時(shí)A的基因頻率為(22×2)＋44/[(22＋44＋36)×2]＝88/204≈43.1%，故選A。

答案

A[對(duì)點(diǎn)練2](2019·湖北部分重點(diǎn)中學(xué)期末)在一個(gè)隨機(jī)交聯(lián)想質(zhì)疑聯(lián)想質(zhì)疑【易錯(cuò)提示】(1)一個(gè)種群包括該區(qū)域內(nèi)該種生物的所有屬性(所有性別、所有年齡等等)的全部個(gè)體；(2)常染色體上A的基因頻率計(jì)算公式為(AA個(gè)體數(shù)×2＋Aa個(gè)體數(shù))/(種群個(gè)體總數(shù)×2)×100%，a的基因頻率計(jì)算公式為(aa個(gè)體數(shù)×2＋Aa個(gè)體數(shù))/(種群個(gè)體總數(shù)×2)×100%；(3)X染色體上b的基因頻率計(jì)算公式為：(XbXb個(gè)體數(shù)×2＋XBXb個(gè)體數(shù)＋XbY個(gè)體數(shù))/(雌性個(gè)體總數(shù)×2＋雄性個(gè)體總數(shù))×100%；X染色體上B的基因頻率計(jì)算公式為：(XBXB個(gè)體數(shù)×2＋XBXb個(gè)體數(shù)＋XBY個(gè)體數(shù))/(雌性個(gè)體總數(shù)×2＋雄性個(gè)體總數(shù))×100%。【易錯(cuò)提示】【拓展】遺傳平衡定律(哈迪—溫伯格定律)(1)使用條件：①種群非常大；②所有的雌雄個(gè)體間都能自由交配并產(chǎn)生后代；③沒有遷入和遷出；④不同表型的個(gè)體生存和繁殖的機(jī)會(huì)是均等的；⑤基因A及其等位基因a都不產(chǎn)生突變。(2)實(shí)質(zhì)與性質(zhì)：同時(shí)滿足上述5個(gè)條件的種群，處于遺傳平衡狀態(tài)，其種群基因頻率和基因型頻率將世代保持不變。(3)數(shù)學(xué)表達(dá)式：若A的基因頻率為p，a的基因頻率為q，且p＋q＝1；則AA的基因型頻率＝p2，aa的基因型頻率＝q2，Aa的基因型頻率＝2pq，且p2＋2pq＋q2＝1?！就卣埂窟z傳平衡定律(哈迪—溫伯格定律)【方法歸納】【方法歸納】———————————————自主梳理———————————————1.基因突變使種群基因頻率發(fā)生變化的原因

基因突變產(chǎn)生新的

，這就可以使種群的基因頻率發(fā)生變化。種群基因頻率的變化及自然選擇對(duì)種群基因頻率變化的影響等位基因———————————————自主梳理———————————2.可遺傳的變異提供了生物進(jìn)化的原材料染色體變異隨機(jī)性不定向性2.可遺傳的變異提供了生物進(jìn)化的原材料染色體變異隨機(jī)性不定向3.探究自然選擇對(duì)種群基因頻率變化的影響 (1)提出問題：

？ (2)作出假設(shè)：

。 (3)實(shí)驗(yàn)思路與結(jié)果：1870年，樺尺蛾種群的基因型頻率為SS為10%，Ss為20%，ss為70%，S基因的頻率為20%。在樹干變黑這一環(huán)境條件下，假如樹干變黑不利于淺色樺尺蛾的生存，使得種群中淺色(ss)個(gè)體每年減少10%，黑色(SS和Ss)個(gè)體每年增加10%。完成下列表格：(注意：不同年份該種群的個(gè)體總數(shù)可能有所變化)如何解釋樺尺蛾種群中s基因的頻率越來越低的現(xiàn)象自然選擇使樺尺蛾種群的基因頻率發(fā)生定向改變3.探究自然選擇對(duì)種群基因頻率變化的影響如何解釋樺尺蛾種群中

第1年第2年第3年第4年……基因型頻率SS10%11.5%____________……Ss20%22.9%____________……ss70%65.6%____________……基因頻率S20%23%____________……s80%77%____________……13%14.6%26%29.2%61%56.2%26%29.2%74%70.8%

第1年第2年第3年第4年……基因型頻率SS10%11.5%將環(huán)境的作用的大小進(jìn)行調(diào)整，比如將淺色個(gè)體每年減少的數(shù)量百分比調(diào)高點(diǎn)，重新進(jìn)行相關(guān)計(jì)算，得出結(jié)果。(4)分析結(jié)果，得出結(jié)論：自然選擇可以

種群的基因頻率，且環(huán)境的選擇作用越大，改變的幅度也越

。定向改變大將環(huán)境的作用的大小進(jìn)行調(diào)整，比如將淺色個(gè)體每年減少的數(shù)量百分4.自然選擇使種群的基因頻率發(fā)生定向改變多提高下降定向改變4.自然選擇使種群的基因頻率發(fā)生定向改變多提高下降定向改變[典例3]

(2019·通州區(qū)期末)家蠅對(duì)擬除蟲菊酯類殺蟲劑產(chǎn)生抗性，原因是神經(jīng)細(xì)胞膜上某通道蛋白中的一個(gè)亮氨酸替換為苯丙氨酸。如表是對(duì)某市不同地區(qū)家蠅種群對(duì)該殺蟲劑的敏感性和抗性基因型頻率調(diào)查分析的結(jié)果。下列敘述正確的是(

)家蠅種群來源敏感型純合子/%抗性雜合子/%抗性純合子/%甲地區(qū)78202乙地區(qū)64324丙地區(qū)84151[典例3](2019·通州區(qū)期末)家蠅對(duì)擬除蟲菊酯類殺蟲劑A.甲地區(qū)家蠅種群中抗性基因頻率為22%B.乙地區(qū)抗性基因頻率相對(duì)較高是殺蟲劑選擇的結(jié)果C.目前在三地區(qū)使用擬除蟲菊酯類殺蟲劑效果最不明顯的應(yīng)該是丙D.上述通道蛋白中氨基酸改變的根本原因是在基因表達(dá)過程中出現(xiàn)了差錯(cuò)解析由表格信息可知，甲地區(qū)抗性純合子的基因型頻率是2%，抗性雜合子基因型頻率是20%，則抗性基因頻率是2%＋20%÷2＝12%，A錯(cuò)誤；乙地區(qū)抗性基因頻率相對(duì)較高是殺蟲劑選擇的結(jié)果，B正確；由表格信息可知，目前在三地區(qū)使用擬除蟲菊酯類殺蟲劑效果最不明顯的應(yīng)該是乙，C錯(cuò)誤；通道蛋白中氨基酸改變的根本原因可能是基因堿基替換的結(jié)果，D錯(cuò)誤。答案

BA.甲地區(qū)家蠅種群中抗性基因頻率為22%[對(duì)點(diǎn)練3]

(2019·寶雞中學(xué)月考)在某一種群中，AA、Aa、aa的基因型頻率相等，當(dāng)自然選擇分別對(duì)隱性基因或顯性基因不利時(shí)，對(duì)應(yīng)的有利基因的基因頻率就會(huì)上升，但其上升的幅度不同，如圖所示。下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(

)A.自然選擇過程中，直接受選擇的是表現(xiàn)型，進(jìn)而導(dǎo)致基因頻率的改變B.在甲選擇條件下，顯性基因的頻率可以降為零C.乙為自然選擇對(duì)隱性基因不利時(shí)的曲線D.該種群基因頻率的變化只與環(huán)境的選擇作用有關(guān)[對(duì)點(diǎn)練3](2019·寶雞中學(xué)月考)在某一種群中，AA、解析自然選擇過程中，直接受選擇的是表現(xiàn)型而不是基因型，進(jìn)而導(dǎo)致基因頻率的改變，A正確；在自然選擇的作用下，具有有利變異的個(gè)體有更多的機(jī)會(huì)產(chǎn)生后代，種群相應(yīng)的基因頻率會(huì)不斷提高，因此一般來說頻率高的基因控制后代的性狀會(huì)更適應(yīng)環(huán)境，相反，具有不利變異的個(gè)體留下后代的機(jī)會(huì)少，種群中相應(yīng)的基因頻率會(huì)下降。在持續(xù)選擇的條件下，控制不利變異的基因頻率有可能降至為0，B正確；當(dāng)自然選擇對(duì)隱性基因不利時(shí)，aa個(gè)體的生存能力低，AA、Aa生存能力高，A基因頻率增加的速率較慢，因此乙曲線可以表示當(dāng)自然選擇對(duì)隱性基因不利時(shí)顯性基因頻率變化曲線，C正確；種群基因頻率的變化與突變和基因重組、遷入與遷出和環(huán)境的選擇等多種因素有關(guān)，D錯(cuò)誤。答案

D解析自然選擇過程中，直接受選擇的是表現(xiàn)型而不是基因型，進(jìn)而聯(lián)想質(zhì)疑【易錯(cuò)提示】(1)突變的有害和有利不是絕對(duì)的，取決于生物的生存環(huán)境；(2)染色體片段的缺失、重復(fù)和染色體數(shù)目變異能造成基因數(shù)目的變化，所以能引起種群基因頻率的變化；而染色體片段的易位和倒位只改變了基因在染色體上的排列順序，不改變基因的種類和比例，所以不會(huì)直接引起基因頻率的變化。聯(lián)想質(zhì)疑【易錯(cuò)提示】★工業(yè)化初期的樺尺蛾種群★工業(yè)化初期的樺尺蛾種群★工業(yè)化中后期的樺尺蛾種群★工業(yè)化中后期的樺尺蛾種群【歸納總結(jié)】自然選擇決定生物進(jìn)化方向的原理【歸納總結(jié)】自然選擇決定生物進(jìn)化方向的原理【易錯(cuò)提示】(1)變異是不定向的，不能決定生物進(jìn)化的方向，只能為生物進(jìn)化提供原材料。自然選擇是定向的，決定著生物進(jìn)化的方向。(2)自然選擇直接作用于生物的表現(xiàn)型而不是基因型，最終使種群的基因頻率發(fā)生定向改變?！疽族e(cuò)提示】1.實(shí)驗(yàn)原理一般情況下，一定濃度的

能殺死細(xì)菌，但變異的細(xì)菌可能產(chǎn)生

。在實(shí)驗(yàn)室連續(xù)培養(yǎng)細(xì)菌時(shí)，如果向培養(yǎng)基中添加

，

有可能存活下來。探究抗生素對(duì)細(xì)菌的選擇作用———————————————自主梳理———————————————抗生素耐藥性抗生素耐藥菌1.實(shí)驗(yàn)原理一般情況下，一定濃度的 能殺死細(xì)菌，但變異的2.實(shí)驗(yàn)步驟步驟1分組、編號(hào)、做標(biāo)記用記號(hào)筆在培養(yǎng)皿的______畫兩條相互______的直線，將培養(yǎng)皿分為4個(gè)區(qū)域，分別標(biāo)記為①～④步驟2接種取少量細(xì)菌的培養(yǎng)液，用________________(或無菌棉簽)均勻地涂抹在____________上步驟3自變量控制用無菌的鑷子先夾取1張__________的紙片放在的中央，再分別夾取1張________紙片放在的中央，蓋上皿蓋對(duì)照組①號(hào)區(qū)域②～④號(hào)區(qū)域?qū)嶒?yàn)組底部垂直無菌的涂布器培養(yǎng)基平板不含抗生素抗生素2.實(shí)驗(yàn)步驟步驟1分組、編號(hào)、做標(biāo)記用記號(hào)筆在培養(yǎng)皿的___步驟4培養(yǎng)將培養(yǎng)皿倒置于37℃的恒溫箱中培養(yǎng)12～16h步驟5因變量觀測(cè)觀察培養(yǎng)基上紙片附近是否出現(xiàn)________，并測(cè)量、記錄________的直徑，并取平均值步驟6重復(fù)實(shí)驗(yàn)從__________的菌落上挑出細(xì)菌，接種到已滅菌的_______________中培養(yǎng)，重復(fù)步驟2～5。如此重復(fù)幾代，記錄每一代培養(yǎng)物抑菌圈的直徑抑菌圈抑菌圈抑菌圈邊緣液體培養(yǎng)基步驟4培養(yǎng)將培養(yǎng)皿倒置于37℃的恒溫箱中培養(yǎng)12～16h3.實(shí)驗(yàn)結(jié)果

與區(qū)域①相比，區(qū)域②③④紙片周圍會(huì)出現(xiàn)抑菌圈；②③④區(qū)域抑菌圈的平均直徑逐代越來越

。4.實(shí)驗(yàn)結(jié)論 ①細(xì)菌耐藥性的出現(xiàn)是發(fā)生了

；②抗生素的選擇作用導(dǎo)致了耐藥菌比例的逐漸

。小可遺傳的變異升高3.實(shí)驗(yàn)結(jié)果小可遺傳的變異升高(1)細(xì)菌耐藥性變異的產(chǎn)生與抗生素有關(guān)嗎？為什么？提示無關(guān)。因?yàn)榭股夭⒎钦T變因子。(2)細(xì)菌產(chǎn)生耐藥性變異的過程是定向的嗎？為什么？提示不是。因?yàn)榧?xì)菌產(chǎn)生耐藥性變異的過程屬于基因突變，而基因突變具有不定向性。(3)為什么培養(yǎng)基中抗生素濾紙片周圍會(huì)出現(xiàn)抑菌圈？提示因?yàn)闉V紙片上的抗生素殺死了其周圍的細(xì)菌，使其不能形成菌落而出現(xiàn)抑菌圈。(4)抗生素濾紙片周圍的抑菌圈的直徑為什么會(huì)逐代變??？提示因?yàn)榻?jīng)過抗生素的持續(xù)多代篩選，細(xì)菌的耐藥性越來越強(qiáng)。(1)細(xì)菌耐藥性變異的產(chǎn)生與抗生素有關(guān)嗎？為什么？[典例4]

(2019·遵義市期末)長期使用抗生素治病，會(huì)出現(xiàn)一些抗藥性強(qiáng)的細(xì)菌，使抗生素的藥效降低。原因是(

)A.長期使用使細(xì)菌不得不適應(yīng)抗生素B.抗生素的使用導(dǎo)致細(xì)菌發(fā)生了基因突變C.抗生素對(duì)細(xì)菌的不定向變異進(jìn)行了定向選擇D.細(xì)菌為了適應(yīng)抗生素而產(chǎn)生了定向變異[典例4](2019·遵義市期末)長期使用抗生素治病，會(huì)出解析長期使用抗生素治病，由于抗生素對(duì)細(xì)菌有選擇作用，淘汰了沒有抗藥性的細(xì)菌和抗藥性低的細(xì)菌，能生存下來的細(xì)菌都具有較強(qiáng)的抗藥性，所以出現(xiàn)抗藥性強(qiáng)的細(xì)菌，使抗生素藥效降低，而不是細(xì)菌對(duì)抗生素產(chǎn)生了適應(yīng)性，A錯(cuò)誤；細(xì)菌發(fā)生基因突變與抗生素的使用無關(guān)，B錯(cuò)誤；抗生素對(duì)細(xì)菌的不定向變異進(jìn)行了定向選擇，使一些抗藥性強(qiáng)的細(xì)菌生存下來，C正確；生物的變異是不定向的，D錯(cuò)誤。答案

C解析長期使用抗生素治病，由于抗生素對(duì)細(xì)菌有選擇作用，淘汰了[對(duì)點(diǎn)練4]

(2019·遼陽期末)濫用抗生素往往會(huì)導(dǎo)致細(xì)菌產(chǎn)生耐藥性，下列敘述錯(cuò)誤的是(

) A.種群是細(xì)菌進(jìn)化的基本單位 B.細(xì)菌的抗藥性變異來源于細(xì)菌的基因突變 C.抗生素的定向選擇使細(xì)菌的抗藥基因頻率增大 D.細(xì)菌的定向變異決定細(xì)菌的進(jìn)化方向

解析種群是生物進(jìn)化的基本單位，A正確；細(xì)菌沒有染色體，不能進(jìn)行有性生殖，其抗藥性變異來源于細(xì)菌的基因突變，B正確；抗生素對(duì)細(xì)菌種群中存在的不定向變異進(jìn)行了定向的選擇，使細(xì)菌的抗藥基因頻率增大，C正確；變異是不定向的，自然選擇決定生物的進(jìn)化方向，D錯(cuò)誤。

答案

D[對(duì)點(diǎn)練4](2019·遼陽期末)濫用抗生素往往會(huì)導(dǎo)致細(xì)菌聯(lián)想質(zhì)疑★細(xì)菌耐藥性的產(chǎn)生機(jī)制聯(lián)想質(zhì)疑★細(xì)菌耐藥性的產(chǎn)生機(jī)制★濫用抗生素，增強(qiáng)細(xì)菌的抗性★濫用抗生素，增強(qiáng)細(xì)菌的抗性課堂小結(jié)不定向非隨機(jī)定向課堂小結(jié)不定向非隨機(jī)定向人教版高中生物必修二第1課時(shí)種群基因組成的變化課件第3節(jié)種群基因組成的變化與物種的形成第1課時(shí)種群基因組成的變化第3節(jié)種群基因組成的變化與物種的形成課程標(biāo)準(zhǔn)要求核心素養(yǎng)對(duì)接學(xué)業(yè)質(zhì)量水平闡明具有優(yōu)勢(shì)性狀的個(gè)體在種群中所占的比例將會(huì)增加。1.生命觀念——認(rèn)同種群是生物繁殖和進(jìn)化的基本單位，理解基因頻率和基因型頻率的概念；基于分析和概括，理解突變和重組是不定向的，只能為進(jìn)化提供原材料，而自然選擇是定向的，決定著生物進(jìn)化的方向。水平二2.科學(xué)思維——利用數(shù)學(xué)方法，探討自然選擇會(huì)導(dǎo)致種群基因頻率發(fā)生定向改變。水平二3.社會(huì)責(zé)任——通過探究抗生素對(duì)細(xì)菌的選擇作用，理解耐藥菌的出現(xiàn)是可遺傳變異的結(jié)果，耐藥菌比例的增大是抗生素選擇的結(jié)果，初步建立合理使用抗生素的科學(xué)觀念。水平三課程標(biāo)準(zhǔn)要求核心素養(yǎng)對(duì)接學(xué)業(yè)質(zhì)量水平闡明具有優(yōu)勢(shì)性狀的個(gè)體在種群和種群基因庫———————————————自主梳理———————————————同種全部個(gè)體繁殖基因全部個(gè)體基因全部等位基因數(shù)種群和種群基因庫———————————————自主梳理———[典例1]

某種群中含有基因型為AA的個(gè)體300個(gè)，Aa的個(gè)體200個(gè)，aa的個(gè)體500個(gè)，則該種群中a的基因頻率為(

) A.40% B.60% C.50% D.70%

答案

B[典例1]某種群中含有基因型為AA的個(gè)體300個(gè)，Aa的個(gè)[對(duì)點(diǎn)練1]B/b是僅位于果蠅X染色體上的一對(duì)等位基因?，F(xiàn)有一果蠅種群，雌雄各1000只。其中，基因型為XBXB的果蠅200只，基因型為XbXb的果蠅300只，基因型為XBY的果蠅600只。該果蠅種群中b的基因頻率為(

) A.40% B.60% C.50% D.70%

解析雌果蠅中XBXB、XBXb和XbXb的數(shù)目分別為200、500和300只；而雄果蠅中XBY和XbY的數(shù)目分別為600只和400只，所以b的基因頻率＝(500＋300×2＋400)/(1000×2＋1000)×100%＝50%。

答案

C[對(duì)點(diǎn)練1]B/b是僅位于果蠅X染色體上的一對(duì)等位基因?，F(xiàn)———————————————素養(yǎng)提升———————————————構(gòu)建種群基因組成變化的數(shù)學(xué)模型在某昆蟲種群中，決定翅色為綠色的基因?yàn)锳，決定翅色為褐色的基因?yàn)閍，從這個(gè)種群中隨機(jī)抽取100個(gè)個(gè)體，測(cè)得基因型為AA、Aa和aa的個(gè)體分別是30、60和10個(gè)，就這對(duì)等位基因來說，每個(gè)個(gè)體可以看作含有2個(gè)基因。假設(shè)該昆蟲種群非常大，所有的雌雄個(gè)體間都能自由交配并產(chǎn)生后代，沒有遷入和遷出，不同翅色的個(gè)體生存和繁殖的機(jī)會(huì)是均等的，基因A和a都不產(chǎn)生突變，據(jù)此內(nèi)容回答下列問題：———————————————素養(yǎng)提升———————————(1)計(jì)算出親代種群中AA、Aa和aa三種基因型個(gè)體所占的比例(即AA、Aa和aa的基因型頻率)，填入下表相應(yīng)位置。(2)根據(jù)孟德爾的分離定律，計(jì)算出該親代種群產(chǎn)生的A配子的比例(即A的基因頻率)p和a配子的比例(即a的基因頻率)q，填入下表相應(yīng)位置。顯、隱性配子的比例就是顯隱性基因的基因頻率(1)計(jì)算出親代種群中AA、Aa和aa三種基因型個(gè)體所占的比(3)計(jì)算出親代種群雌雄個(gè)體隨機(jī)交配所產(chǎn)生的子一代的基因型頻率和基因頻率，填入下表相應(yīng)位置。(4)求出子一代自由交配所產(chǎn)生的子二代的基因型頻率和基因頻率，填入下表相應(yīng)位置。(5)求出子二代自由交配所產(chǎn)生的子三代的基因型頻率和基因頻率，填入下表相應(yīng)位置?；蛐皖l率＝該基因型個(gè)體數(shù)/該種群個(gè)體總數(shù)×100%(3)計(jì)算出親代種群雌雄個(gè)體隨機(jī)交配所產(chǎn)生的子一代的基因型頻由表可知，子二代、子三代以及以后若干代，種群的基因頻率和基因型頻率都與

(填“親代”或“子一代”)一樣。

基因型頻率基因頻率AAAaaaA(p)a(q)親代______________________________子一代______________________________子二代______________________________子三代______________________________30%60%10%60%40%36%48%16%60%40%36%48%16%60%40%36%48%16%60%40%子一代由表可知，子二代、子三代以及以后若干代，種群的基因頻率和基因[典例2]

(2019·諸暨中學(xué)期中)在一個(gè)隨機(jī)交配的中等大小的種群中，經(jīng)調(diào)查發(fā)現(xiàn)控制某性狀的基因型只有兩種：AA基因型的百分比為20%，Aa基因型的百分比為80%，aa基因型(致死型)的百分比為0，那么隨機(jī)交配繁殖一代后，AA基因型的個(gè)體占(

) A.1/4 B.1/5 C.3/7 D.11/21[典例2](2019·諸暨中學(xué)期中)在一個(gè)隨機(jī)交配的中等大解析已知某種群控制某性狀的基因型只有兩種：AA基因型的頻率為20%，Aa基因型的頻率為80%，aa基因型(致死型)的頻率為0，則A的基因頻率＝20%＋1/2×80%＝60%，a的基因頻率＝1/2×80%＝40%，根據(jù)遺傳平衡定律，其隨機(jī)交配繁殖一代后，AA基因型頻率＝60%×60%＝36%，Aa的基因型頻率＝2×60%×40%＝48%，aa的基因型頻率＝40%×40%＝16%，其中aa為致死型，因此AA基因型的個(gè)體占36/(36＋48)＝3/7，C正確。答案

C解析已知某種群控制某性狀的基因型只有兩種：AA基因型的頻率[對(duì)點(diǎn)練2]

(2019·湖北部分重點(diǎn)中學(xué)期末)在一個(gè)隨機(jī)交配的種群中，調(diào)查發(fā)現(xiàn)AA占20%，Aa占40%，aa占40%，在某種條件發(fā)生變化的情況下，顯性個(gè)體每年遞增10%，隱性個(gè)體每年遞減10%，則一年后A基因的頻率約為(

) A.43.1% B.40% C.36.7% D.44%

解析設(shè)群體中有100個(gè)個(gè)體，則調(diào)查時(shí)AA為20個(gè)，Aa為40個(gè)，aa為40個(gè)。由題干信息可知，顯性個(gè)體每年遞增10%，隱性個(gè)體每年遞減10%，則一年后AA為22個(gè)，Aa為44個(gè)，aa為36個(gè)。則此時(shí)A的基因頻率為(22×2)＋44/[(22＋44＋36)×2]＝88/204≈43.1%，故選A。

答案

A[對(duì)點(diǎn)練2](2019·湖北部分重點(diǎn)中學(xué)期末)在一個(gè)隨機(jī)交聯(lián)想質(zhì)疑聯(lián)想質(zhì)疑【易錯(cuò)提示】(1)一個(gè)種群包括該區(qū)域內(nèi)該種生物的所有屬性(所有性別、所有年齡等等)的全部個(gè)體；(2)常染色體上A的基因頻率計(jì)算公式為(AA個(gè)體數(shù)×2＋Aa個(gè)體數(shù))/(種群個(gè)體總數(shù)×2)×100%，a的基因頻率計(jì)算公式為(aa個(gè)體數(shù)×2＋Aa個(gè)體數(shù))/(種群個(gè)體總數(shù)×2)×100%；(3)X染色體上b的基因頻率計(jì)算公式為：(XbXb個(gè)體數(shù)×2＋XBXb個(gè)體數(shù)＋XbY個(gè)體數(shù))/(雌性個(gè)體總數(shù)×2＋雄性個(gè)體總數(shù))×100%；X染色體上B的基因頻率計(jì)算公式為：(XBXB個(gè)體數(shù)×2＋XBXb個(gè)體數(shù)＋XBY個(gè)體數(shù))/(雌性個(gè)體總數(shù)×2＋雄性個(gè)體總數(shù))×100%?！疽族e(cuò)提示】【拓展】遺傳平衡定律(哈迪—溫伯格定律)(1)使用條件：①種群非常大；②所有的雌雄個(gè)體間都能自由交配并產(chǎn)生后代；③沒有遷入和遷出；④不同表型的個(gè)體生存和繁殖的機(jī)會(huì)是均等的；⑤基因A及其等位基因a都不產(chǎn)生突變。(2)實(shí)質(zhì)與性質(zhì)：同時(shí)滿足上述5個(gè)條件的種群，處于遺傳平衡狀態(tài)，其種群基因頻率和基因型頻率將世代保持不變。(3)數(shù)學(xué)表達(dá)式：若A的基因頻率為p，a的基因頻率為q，且p＋q＝1；則AA的基因型頻率＝p2，aa的基因型頻率＝q2，Aa的基因型頻率＝2pq，且p2＋2pq＋q2＝1?！就卣埂窟z傳平衡定律(哈迪—溫伯格定律)【方法歸納】【方法歸納】———————————————自主梳理———————————————1.基因突變使種群基因頻率發(fā)生變化的原因

基因突變產(chǎn)生新的

，這就可以使種群的基因頻率發(fā)生變化。種群基因頻率的變化及自然選擇對(duì)種群基因頻率變化的影響等位基因———————————————自主梳理———————————2.可遺傳的變異提供了生物進(jìn)化的原材料染色體變異隨機(jī)性不定向性2.可遺傳的變異提供了生物進(jìn)化的原材料染色體變異隨機(jī)性不定向3.探究自然選擇對(duì)種群基因頻率變化的影響 (1)提出問題：

？ (2)作出假設(shè)：

。 (3)實(shí)驗(yàn)思路與結(jié)果：1870年，樺尺蛾種群的基因型頻率為SS為10%，Ss為20%，ss為70%，S基因的頻率為20%。在樹干變黑這一環(huán)境條件下，假如樹干變黑不利于淺色樺尺蛾的生存，使得種群中淺色(ss)個(gè)體每年減少10%，黑色(SS和Ss)個(gè)體每年增加10%。完成下列表格：(注意：不同年份該種群的個(gè)體總數(shù)可能有所變化)如何解釋樺尺蛾種群中s基因的頻率越來越低的現(xiàn)象自然選擇使樺尺蛾種群的基因頻率發(fā)生定向改變3.探究自然選擇對(duì)種群基因頻率變化的影響如何解釋樺尺蛾種群中

第1年第2年第3年第4年……基因型頻率SS10%11.5%____________……Ss20%22.9%____________……ss70%65.6%____________……基因頻率S20%23%____________……s80%77%____________……13%14.6%26%29.2%61%56.2%26%29.2%74%70.8%

第1年第2年第3年第4年……基因型頻率SS10%11.5%將環(huán)境的作用的大小進(jìn)行調(diào)整，比如將淺色個(gè)體每年減少的數(shù)量百分比調(diào)高點(diǎn)，重新進(jìn)行相關(guān)計(jì)算，得出結(jié)果。(4)分析結(jié)果，得出結(jié)論：自然選擇可以

種群的基因頻率，且環(huán)境的選擇作用越大，改變的幅度也越

。定向改變大將環(huán)境的作用的大小進(jìn)行調(diào)整，比如將淺色個(gè)體每年減少的數(shù)量百分4.自然選擇使種群的基因頻率發(fā)生定向改變多提高下降定向改變4.自然選擇使種群的基因頻率發(fā)生定向改變多提高下降定向改變[典例3]

(2019·通州區(qū)期末)家蠅對(duì)擬除蟲菊酯類殺蟲劑產(chǎn)生抗性，原因是神經(jīng)細(xì)胞膜上某通道蛋白中的一個(gè)亮氨酸替換為苯丙氨酸。如表是對(duì)某市不同地區(qū)家蠅種群對(duì)該殺蟲劑的敏感性和抗性基因型頻率調(diào)查分析的結(jié)果。下列敘述正確的是(

)家蠅種群來源敏感型純合子/%抗性雜合子/%抗性純合子/%甲地區(qū)78202乙地區(qū)64324丙地區(qū)84151[典例3](2019·通州區(qū)期末)家蠅對(duì)擬除蟲菊酯類殺蟲劑A.甲地區(qū)家蠅種群中抗性基因頻率為22%B.乙地區(qū)抗性基因頻率相對(duì)較高是殺蟲劑選擇的結(jié)果C.目前在三地區(qū)使用擬除蟲菊酯類殺蟲劑效果最不明顯的應(yīng)該是丙D.上述通道蛋白中氨基酸改變的根本原因是在基因表達(dá)過程中出現(xiàn)了差錯(cuò)解析由表格信息可知，甲地區(qū)抗性純合子的基因型頻率是2%，抗性雜合子基因型頻率是20%，則抗性基因頻率是2%＋20%÷2＝12%，A錯(cuò)誤；乙地區(qū)抗性基因頻率相對(duì)較高是殺蟲劑選擇的結(jié)果，B正確；由表格信息可知，目前在三地區(qū)使用擬除蟲菊酯類殺蟲劑效果最不明顯的應(yīng)該是乙，C錯(cuò)誤；通道蛋白中氨基酸改變的根本原因可能是基因堿基替換的結(jié)果，D錯(cuò)誤。答案

BA.甲地區(qū)家蠅種群中抗性基因頻率為22%[對(duì)點(diǎn)練3]

(2019·寶雞中學(xué)月考)在某一種群中，AA、Aa、aa的基因型頻率相等，當(dāng)自然選擇分別對(duì)隱性基因或顯性基因不利時(shí)，對(duì)應(yīng)的有利基因的基因頻率就會(huì)上升，但其上升的幅度不同，如圖所示。下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(

)A.自然選擇過程中，直接受選擇的是表現(xiàn)型，進(jìn)而導(dǎo)致基因頻率的改變B.在甲選擇條件下，顯性基因的頻率可以降為零C.乙為自然選擇對(duì)隱性基因不利時(shí)的曲線D.該種群基因頻率的變化只與環(huán)境的選擇作用有關(guān)[對(duì)點(diǎn)練3](2019·寶雞中學(xué)月考)在某一種群中，AA、解析自然選擇過程中，直接受選擇的是表現(xiàn)型而不是基因型，進(jìn)而導(dǎo)致基因頻率的改變，A正確；在自然選擇的作用下，具有有利變異的個(gè)體有更多的機(jī)會(huì)產(chǎn)生后代，種群相應(yīng)的基因頻率會(huì)不斷提高，因此一般來說頻率高的基因控制后代的性狀會(huì)更適應(yīng)環(huán)境，相反，具有不利變異的個(gè)體留下后代的機(jī)會(huì)少，種群中相應(yīng)的基因頻率會(huì)下降。在持續(xù)選擇的條件下，控制不利變異的基因頻率有可能降至為0，B正確；當(dāng)自然選擇對(duì)隱性基因不利時(shí)，aa個(gè)體的生存能力低，AA、Aa生存能力高，A基因頻率增加的速率較慢，因此乙曲線可以表示當(dāng)自然選擇對(duì)隱性基因不利時(shí)顯性基因頻率變化曲線，C正確；種群基因頻率的變化與突變和基因重組、遷入與遷出和環(huán)境的選擇等多種因素有關(guān)，D錯(cuò)誤。答案

D解析自然選擇過程中，直接受選擇的是表現(xiàn)型而不是基因型，進(jìn)而聯(lián)想質(zhì)疑【易錯(cuò)提示】(1)突變的有害和有利不是絕對(duì)的，取決于生物的生存環(huán)境；(2)染色體片段的缺失、重復(fù)和染色體數(shù)目變異能造成基因數(shù)目的變化，所以能引起種群基因頻率的變化；而染色體片段的易位和倒位只改變了基因在染色體上的排列順序，不改變基因的種類和比例，所以不會(huì)直接引起基因頻率的變化。聯(lián)想質(zhì)疑【易錯(cuò)提示】★工業(yè)化初期的樺尺蛾種群★工業(yè)化初期的樺尺蛾種群★工業(yè)化中后期的樺尺蛾種群★工業(yè)化中后期的樺尺蛾種群【歸納總結(jié)】自然選擇決定生物進(jìn)化方向的原理【歸納總結(jié)】自然選擇決定生物進(jìn)化方向的原理【易錯(cuò)提示】(1)變異是不定向的，不能決定生物進(jìn)化的方向，只能為生物進(jìn)化提供原材料。自然選擇是定向的，決定著生物進(jìn)化的方向。(2)自然選擇直接作用于生物的表現(xiàn)型而不是基因型，最終使種群的基因頻率發(fā)生定向改變?！疽族e(cuò)提示】1.實(shí)驗(yàn)原理一般情況下，一定濃度的

能殺死細(xì)菌，但變異的細(xì)菌可能產(chǎn)生

。在實(shí)驗(yàn)室連續(xù)培養(yǎng)細(xì)菌時(shí)，如果向培養(yǎng)基中添加

，

有可能存活下來。探究抗生素對(duì)細(xì)菌的選擇作用———————————————自主梳理———————————————抗生素耐藥性抗生素耐藥菌1.實(shí)驗(yàn)原理一般情況下，一定濃度的 能殺死細(xì)菌，但變異的2.實(shí)驗(yàn)步驟步驟1分組、編號(hào)、做標(biāo)記用記號(hào)筆在培養(yǎng)皿的______畫兩條相互______的直線，將培養(yǎng)皿分為4個(gè)區(qū)域，分別標(biāo)記為①～④步驟2接種取少量細(xì)菌的培養(yǎng)液，用________________(或無菌棉簽)均勻地涂抹在____________上步驟3自變量控制用無菌的鑷子先夾