6.3.1種群基因組成的變化課件-高一下學(xué)期生物人教版必修2

思考：1.在自然選擇的過程中，直接作用的是個體的表現(xiàn)型還是基因型？2.通過自然選擇，有利變異（長脖子，長肢）的個體被保留，可是個體不會長生不死。所以，我們應(yīng)該以什么為單位來研究進(jìn)化？種群6.3種群基因組成的變化與物種的形成6.3.1種群基因組成的變化一、種群和種群基因庫1.種群生活在一定區(qū)域的同種生物全部個體的集合叫做種群。一個種群中的個體是機械地集合在一起嗎？一個種群中的個體是能自由交配、繁殖的，種群是生物繁殖和進(jìn)化的基本單位。

1.判斷下列生物是否為一個種群,并說明判斷理由。(1)一塊池塘中所有的魚。提示:不是一個種群,不是同種生物。(2)兩塊池塘的草魚。提示:不是一個種群,不在同一區(qū)域。(3)一塊池塘中所有成年的草魚。提示:不是一個種群,不是同種生物的所有個體。一、種群和種群基因庫

性狀是由基因控制的，因此研究生物的進(jìn)化必須研究種群的基因組成和變化。如何分析種群的基因組成和變化？由此人們提出基因庫和基因頻率的概念。2.基因庫一個種群中全部個體所含有的全部基因叫這個種群的基因庫。

在一個種群基因庫中，某基因占全部等位基因數(shù)的比值叫做基因頻率?；蛐皖l率=該基因型個體數(shù)/該種群個體總數(shù)*100%3.基因頻率一、種群和種群基因庫

種群中每個個體所含有的基因只是基因庫的一部分，個體一代代死亡，但基因庫在代代相傳中保持和發(fā)展。有關(guān)基因頻率的計算①通過基因型數(shù)目計算基因頻率

基因頻率=種群中該基因的總數(shù)／種群中該等位基因的總數(shù)。

例：從某個種群中隨機抽出100個個體，測知基因型為AA、Aa和aa的個體分別是30、60和10個,求A和a的基因頻率。②通過基因型頻率計算基因頻率

一個等位基因頻率=該等位基因純合子的頻率+1/2雜合子的頻率

A=AA頻率＋1/2Aa頻率a=aa頻率＋1/2Aa頻率例：從某種生物種群中隨機抽出一定數(shù)量的個體，其中基因型為AA的個體占30%，基因型為Aa的個體占60%，基因型為aa的個體占10%，基因A和基因a的頻率分別是多少？有關(guān)基因頻率的計算二、種群基因頻率的變化遺傳平衡狀態(tài)

用數(shù)學(xué)方法討論基因頻率的改變

假設(shè)討論題中的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自然選擇對A、a控制的翅色性狀沒有作用；

⑤其中A和a沒有基因突變。在有性生殖過程中，如果符合遺傳平衡，產(chǎn)生的雌雄配子：

A60%A60%a40%a40%36%24%16%AAAaAa24%aa卵細(xì)胞精子親代基因型的頻率AA（30%）Aa（60%）aa（10%）配子的比率A（30%）A（30%）a（30%）a（10%）子代基因型頻率AA（36%）Aa（48%）aa（16%）子代基因頻率A（60%）a（40%）

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%40%

在群體滿足五個假設(shè)條件的情況下,計算子二代、子三代的基因頻率與基因型頻率;分析一下各代基因頻率與基因型頻率相同嗎？

16%60%36%48%40%16%60%36%48%40%16%60%相同

在理想狀態(tài)下，基因頻率可以代代保持穩(wěn)定不變。這就是哈代－溫伯格平衡，也叫遺傳平衡定律。（理想狀態(tài)下，可利用平衡定律計算基因頻率與基因型頻率）遺傳平衡定律（哈代-溫伯格定律）

如果一個種群符合下列條件：⒈種群是極大的；⒉種群個體間的交配是隨機的，也就是說種群中每一個個體與種群中其他個體的交配機會是相等的；⒊沒有突變產(chǎn)生；⒋種群之間不存在遷入和遷出；⒌沒有自然選擇；如果用p代表A基因的基因頻率，q代表基因a的頻率，那么

p+q=1；（p+q）2=p2+2pq+q2=1；

AA=p2；Aa=2pq；aa=q2；

遺傳平衡所指的種群是理想的種群，在自然條件下，這樣的種群是不存在的。這也說明了種群的基因頻率遲早要發(fā)生變化，也就是說種群的進(jìn)化是必然的。種群進(jìn)化的標(biāo)志：基因頻率發(fā)生改變。

由討論3可知：基因突變產(chǎn)生新的等位基因，可能使種群的基因頻率發(fā)生變化。二、種群基因頻率的變化可遺傳的變異基因突變?nèi)旧w變異基因重組突變可遺傳的變異提供生物進(jìn)化的原材料(1)基因突變產(chǎn)生新的等位基因,基因重組產(chǎn)生多種多樣的基因型。(2)突變和重組都是隨機的、不定向的。(3)可遺傳變異的結(jié)果:提供生物進(jìn)化的原材料。三、自然選擇對種群基因頻率變化的影響【探究·實踐】探究自然選擇對種群基因頻率變化的影響26%60.9%26.1%73.9%13.1%70.7%29.3%14.6%56.1%29.3%增大增大增大減小減小作出假設(shè)：自然選擇可以使種群的基因頻率定向改變

假設(shè)正確，得出結(jié)論：在自然選擇的作用下，種群的基因頻率會發(fā)生定向改變，導(dǎo)致生物朝著一定方向不斷進(jìn)化?；蛑亟M基因突變新的等位基因多種多樣的基因型