《種群基因組成的變化與物種的形成第1課時》

生物學

必修二

遺傳和進化

第6章第3節(jié)種群基因組成的變化與物種的形成第1課時學習目標核心素養(yǎng)1.舉例說明種群、基因庫、基因頻率、隔離等概念。2.運用數(shù)學方法討論種群基因頻率的變化。3.闡明生物進化的實質(zhì)。4.舉例說明隔離與物種形成的關系。1.生命觀念：認同種群是生物繁殖和進化的基本單位；認同生物進化的實質(zhì)；形成進化與環(huán)境相適應的觀念。2.科學思維：通過數(shù)學方法討論種群基因頻率的變化；同各國歸納的思維方法，概括出物種形成的兩種過程的概念模型。3.科學探究：通過實驗來探究抗生素對細菌的選擇作用。4.社會責任：建立合理使用抗生素的科學觀念。一、種群基因組成的變化自然選擇直接作用的是生物個體，而且是個體的表現(xiàn)型。

研究生物的進化，僅研究個體的表現(xiàn)型是是否與環(huán)境相適應是不夠的，還必須研究群體基因組成的變化。種群和種群基因庫種群概念：是指生活在一定區(qū)域的同種生物的全部個體。例：1.一片樹林中的全部獼猴是一個種群

2.一片草地所有的蒲公英是一個種群判斷下列是否屬于種群（1）一個池塘中的全部魚（2）一個池塘中的全部鯉魚（3）兩個池塘內(nèi)的全部青蛙（4）一片草地上的全部植物（5）一片草地上的成年梅花鹿否是否否否種群的特點：種群中的個體并不是機械地集合在一起，而是彼此可以交配，并通過繁殖將各自的基因傳給后代。

（種群是生物繁殖的基本單位）

思考：同前一年的蝗蟲種群相比，新形成的蝗蟲種群在基因組成上會有什么變化嗎？基因庫：一個種群的全部個體所含的全部基因?；蝾l率：在一個種群基因庫中，某基因占

全部等位基因數(shù)的比率基因頻率＝該基因的總數(shù)該等位基因的總數(shù)基因型頻率＝該基因型的總數(shù)總個體數(shù)目例:從種群中隨機抽出100個個體，已知基因型為AA、Aa和aa的個體分別是30、60和10個。那么A和a的基因頻率是多少?PA基因的基因頻率為:Pa基因的基因頻率為：基因頻率=某基因的數(shù)目全部等位基因的總數(shù)=40%

=PAA+1/2PAa=60%A%=×100%2×AA＋Aa2(AA＋Aa＋aa)a%=×100%=60%2×aa＋Aa2(AA＋Aa＋aa)×100%基因頻率=該純合子基因型頻率+1/2雜合子基因型頻率AA(AA＋Aa＋aa)（Aa2(AA＋Aa＋aa)＋×100%

=Paa+1/2PAa=40%）已知基因型個體數(shù)已知基因型頻率群體滿足以下五個條件：①昆蟲群體數(shù)量足夠大，②全部的雌雄個體間都能自由交配并能產(chǎn)生后代，③沒有遷入與遷出，④不同翅色的個體生存和繁殖的機會是均等的。

（也就是說自然選擇對翅型性狀沒作用）⑤也沒有突變的發(fā)生（基因突變和染色體變異）。用數(shù)學方法討論基因頻率的變化親代基因型的頻率AA(30%)Aa(60%)aa(10%)配子的比率A()A()a()a()子一代基因型頻率AA()Aa()aa()子一代基因頻率A()a()30%30%30%10%36%48%16%60%40%

A60%a40%卵子A60%a40%精子36%AA24%Aa24%Aa16%aa種群中所有個體隨機交配時，運用棋盤法解答：親代子一代子二代子三代基因型頻率AA30%Aa60%aa10%基因頻率A60%a40%36%48%16%60%40%36%16%48%60%60%40%40%36%48%16%想一想：子二代、子三代以及若干代以后，種群的基因頻率會同子一代一樣嗎？各等位基因的基因頻率和基因型頻率在一代代的遺傳中是穩(wěn)定不變或者說保持著基因平衡。哈代－溫伯格平衡(遺傳平衡定律)遺傳平衡定律是由英國數(shù)學家哈代和德國醫(yī)生溫伯格分別于1908年和1909年獨立證明的，這一定律又稱哈代——溫伯格定律。它是指在一個極大的隨機交配的種群中，在沒有突變、選擇和遷移的條件下，種群的基因頻率和基因型頻率可以世代相傳不發(fā)生變化，保持平衡。若種群中一對等位基因為A和a，設A的基因頻率=p，a的基因頻率=q

因為(p＋q)=A%+a%=1，則（p+q)2=p2+2pq+q2=AA%+Aa%+aa%=1。AA的基因型頻率=p2；aa的基因型頻率=q2；Aa的基因型頻率=2pq?；蝾l率和基因型頻率的計算1.根據(jù)個體數(shù)計算基因頻率（1）若某基因在常染色體上或X、Y染色體同源區(qū)段上，則（2）若某基因只出現(xiàn)在X染色體上，則例題1：已知人的褐眼(A)對藍眼(a)是顯性。在一個有30000人的群體中，藍眼的有3600人，褐眼的有26400人(其中純合子有12000人)。那么，在這個人群中A、a的基因頻率分別是()A.64%和36% B.36%和64% C.50%和50% D.82%和18%例題2：在一次紅綠色盲的調(diào)查中，共調(diào)查男女各200名，調(diào)查發(fā)現(xiàn)，女性紅綠色盲基因的攜帶者有15人，患者有5人，男性患者有11人。那么這個群體中紅綠色盲基因的頻率是（）A.4.5% B.6% C.9% D.7.8%AB2.根據(jù)基因型頻率計算基因頻率的方法

(針對位于常染色體上或X、Y染色體同源區(qū)段上的基因)A的基因頻率＝AA的基因型頻率＋Aa的基因型頻率，

a的基因頻率＝aa的基因型頻率＋Aa的基因型頻率例題3：AA、Aa、aa三種基因型個體分別占24%、72%、4%，那么A的基因頻率是（）

A.36%B.57%C.24%D.60%D3.根據(jù)遺傳平衡定律計算基因頻率和基因型頻率當?shù)任换蛑挥袃蓚€(設為A、a)時，設p表示A的基因頻率，

q表示a的基因頻率，則：基因型AA的頻率＝p2基因型Aa的頻率＝2pq基因型aa的頻率＝q2(p＋q)2＝p2＋2pq＋q2＝1

例題4：已知苯丙酮尿癥是位于常染色體上的隱性遺傳病。據(jù)調(diào)查，該病的發(fā)病率大約為1/10000。請問，在人群中苯丙酮尿癥致病基因的基因頻率以及攜帶此隱性基因的雜合基因型頻率各是多少？

1/10099/5000根據(jù)各基因型的比例，求該種群自交或隨機交配一代后的基因型頻率規(guī)律：①自交——先計算出親代各種基因型的頻率，再在自交后代中統(tǒng)計出各種基因型的頻率。②隨機交配——先計算出親代產(chǎn)生的各種配子的頻率，再根據(jù)p2、2pq、q2計算出后代的基因型頻率。

例題5：已知某種群中，AA基因型頻率為25%，aa基因型頻率為39%，則該種群的個體自交一代后，基因型AA的頻率為(

) A.50% B.34% C.25% D.61%B

例題6：果蠅的體色由常染色體上的一對等位基因控制，基因型BB、Bb為灰身，bb為黑身。若人為地組成一個群體，其中80%為BB個體，20%為bb的個體，群體隨機交配，其子代中Bb的比例為() A.25% B.32% C.50% D.64%B1.下列關于基因庫的敘述正確的是()A.一個種群中一個個體所含有的全部基因B.一個種群中全部個體所含有的顯性基因C.一個種群中全部個體所含有的全部基因D.一個種群的基因C練習2.