第1课时 种群基因组成的变化
一、种群和种群基因库
1.种群的概念及特点
(1)概念:生活在一定区域的同种生物全部个体的集合。如一片树林中的全部猕猴或一片草地上的所有蒲公英都可以看作一个种群。
(2)特点:种群是生物进化的基本单位,种群中的雌雄个体可以通过繁殖将各自的基因传给后代。种群也是生物繁殖的基本单位。 2.基因库
一个种群中全部个体所含有的全部基因,叫作这个种群的基因库。 3.基因频率
(1)概念:在一个种群基因库中,某个基因占全部等位基因数的比值。 种群中某基因的总数(2)计算:基因频率=×100%。
该基因及其等位基因的总数(3)影响因素:突变、选择、迁移等。
(1)一个种群中某基因占所有基因数的比值叫作基因频率( )
(2)在环境条件保持稳定的前提条件下,种群的基因频率不会发生变化( ) (3)若亲子代间基因频率不变,基因型频率也一定不变( )
(4)种群是生物进化的基本单位,自然选择的直接选择对象是个体的表型( ) 答案 (1)× (2)× (3)× (4)√
解析 (1)基因频率是指一个种群中某基因占全部等位基因数的比值。 (2)影响基因频率的因素不只是环境,还有基因突变、生物的迁移等。 (3)如杂合子Aa自交后代,基因频率不变,而基因型频率改变。
某桦尺蛾种群中,黑色体色的基因为S,浅色体色的基因为s,抽样调查100个个体,测得基
因型为SS、Ss、ss的个体数分别为10、20、70个。假设该桦尺蛾种群非常大;所有的雌雄个体间都能自由交配并产生后代;没有迁入和迁出;不同体色的个体生存和繁殖的机会是均等的;基因S和s都不产生突变。根据孟德尔的分离定律计算并回答问题: 1.该种群产生的S配子和s配子的比值各是多少?子一代基因型频率是多少?
提示 S配子占20%,s配子占80%。子一代基因型频率:SS占4%,Ss占32%,ss占64%。 2.子一代种群的基因频率各是多少?
提示 子一代种群的基因频率S占20%,s占80%。
3.子二代、子三代以及若干代以后,种群的基因频率会同子一代一样吗?请完成下表:
亲代基因型的比值 配子的比值 子一代基因型频率 子一代基因频率 SS(10%) S(10%) SS(4%) S(20%) Ss(____) Ss(20%) S(10%) s(10%) ss(70%) s(70%) ss(64%) s(80%) ss(____) s( ) Ss(32%) 子二代基因型频率 SS(____) 子二代基因频率
S(____) 提示 4% 32% 64% 20% 80% 子二代、子三代以及若干代以后,种群的基因频率与子一代一样。
二、种群基因频率的变化及自然选择对种群基因频率变化的影响
1.种群基因频率的变化 (1)可遗传的变异的来源
?基因突变?突变??
?染色体变异可遗传的变异来源??
?基因重组
(2)可遗传变异的形成、特点和作用
①形成:a.基因突变产生新的等位基因;b.通过有性生殖过程中的基因重组,可以形成多种多样的基因型。
②特点:随机的、不定向的。
③作用:只是提供生物进化的原材料,不能决定生物进化的方向。 (3)变异的有利和有害是相对的,是由生存环境决定的。 2.自然选择对种群基因频率变化的影响
(1)原因:在自然选择的作用下,具有有利变异的个体有更多的机会产生后代,种群中相应基
因的频率会不断提高;相反,具有不利变异的个体留下后代的机会少,种群中相应基因的频率会下降。
(2)结果:在自然选择的作用下,种群的基因频率会发生定向改变,导致生物朝着一定的方向不断进化。
(1)从根本上讲,没有突变,就没有生物的进化( ) (2)突变具有低频性,不能为生物进化提供原材料( ) (3)有害突变不能成为生物进化的原材料( )
(4)所有变异都不能决定生物进化的方向,但都能提供进化的原材料( ) 答案 (1)√ (2)× (3)× (4)×
解析 (2)生物进化的基本单位是种群,虽然生物发生突变的频率很低,但种群由许多个体组成,而每一个个体的每一个细胞内都有成千上万个基因,所以在种群中每一代都会产生大量的突变。
(3)生物变异是否有利,取决于它们的生存环境。
(4)可遗传的变异为生物进化提供原材料,自然选择决定生物进化的方向。
上述讨论的桦尺蛾种群,在树干变黑这一环境条件下,种群中浅色个体每年减少10%,黑色个体每年增加10%。第2年、第3年,该种群每年的基因频率是多少?根据基因型频率计算每年基因频率,将结果写在下表中。
计算项目 基因型 频率 SS Ss ss 基因 频率
结论:自然选择会使种群基因频率发生__________改变。 提示 第2年:23% 77% 第3年:26% 74% 定向
S s 第1年 个数 占比 10 20 70 10% 20% 70% 第2年 存活个数 11 22 63 占比 11.5% 22.9% 65.6% 第3年 存活个数 12 24 57 占比 13% 26% 61% 20% 80%
2020学年新教材高中生物第6章生物的进化第3节第1课时种群基因组成的变化教案新人教版必修第二册



