1、种群基因组成的变化及探究抗生素对细菌的选择作用必修二 第六章 生物的进化第3节 种群基因组成的变化与物种的形成 第一部分2情景引入在我国海拔 5000 米的高原环境下也有生物存在，它们的性状与生存环境的联系会不会遗传给下一代？3一、种群和种群基因库（2）特点：种群中的个体并不是机械地集合在一起，而是彼此间可以交配并通过繁殖将各自的基因传给后代，因此种群也是生物繁殖的基本单位；（3）举例：一片树林中的全部猕猴 （）；一个湖泊中的全部鱼（）；卧龙自然保护区中的全部大熊猫（）；（1）定义：生活在一定区域的同种生物全部个体的集合叫做种群。种群的定义及特点：种群和种群基因库种群和种群基因库Populat
2、ion and population gene pool基因库：一个种群中基因库：一个种群中全部个体所含有的全部个体所含有的全部基因全部基因基因频率：在一个种群基因库中，基因频率：在一个种群基因库中，某个某个基因基因占占全部等位基因数全部等位基因数的比的比率率基因型频率：某基因型个体数占群体内基因型频率：某基因型个体数占群体内全部个体数的比率全部个体数的比率例：在某昆虫种群中，决定翅色为绿色的基因是A，褐色的基因是a，从这个种群中随机抽取100个个体，测得基因型为AA、Aa和aa的个体分别是30、60和10个。（教材P111）种群和种群基因库Population and population
3、gene poolA基因的数量：230+60=120个 a基因的数量：210+60=80个A基因的频率：120200=60%a基因的频率：80200=40%_基因型频率基因型频率=该基因型个体数该基因型个体数该种群个体总数该种群个体总数100%基因频率基因频率=_某种基因的数目某种基因的数目控制同种性状的等位基因的总数控制同种性状的等位基因的总数100%A基因的频率=AA基因型频率+1/2Aa基因型频率a基因的频率=aa基因型频率+1/2Aa基因型频率u常染色体上基因频率的计算62从某种群中随机抽取200个个体，测得基因型为AA、Aa、aa的个体分别是60个、100个、40个。该种群中A与a的
4、基因频率分别是()A80%、20%B45%、55%C55%、45%D40%、60%3调查某校学生中某种性状的各种基因型及比例如表所示，则该校学生中XB和Xb的基因频率分别是()基因型XBXBXBXbXbXbXBYXbY比例(%)41201362 A88%、12%B76%、24%C85.2%、14.8%D12%、88%一个种群所有的雌雄个体间都能一个种群所有的雌雄个体间都能自由交配自由交配并产生后代，完成下列表格并产生后代，完成下列表格亲代基因型的比值AA(30%)Aa(60%)aa(10%)亲代基因频率A（）a（）配子的比值A（）A（）a（）a（）子一代基因型频率AA（）Aa（）aa（）子一代
5、基因频率A（）a（）子二代基因型频率AA（）Aa（）aa（）子二代基因频率A（）a（）自由交配：亲子代基因频率自由交配：亲子代基因频率不会改变不会改变，所有子代基因型频率也，所有子代基因型频率也不会改变。不会改变。自交：纯合子比例增大，杂合子比例减少，自交：纯合子比例增大，杂合子比例减少，基因频率不会改变基因频率不会改变pAA=pA2 pAa=2pApa paa=pa2 思考思考讨论讨论1.1.要想要想亲子代基因频率不变亲子代基因频率不变，所有，所有子代基因型频率不变子代基因型频率不变，除了要满足，除了要满足自由交配自由交配的的条件外，还需满足什么条件条件外，还需满足什么条件?种群是极大的；种
6、群个体间的交配是随机的，种群中每个个体与其他个体的交配机会是相等的；没有突变发生；种群之间不存在个体的迁移或基因交流；没有自然选择;那么这个种群的基因频率就可以一代代稳定不变，保持平衡。这就是遗传平衡定律，也称哈代温伯格平衡。pAA=pA2paa=pa2 pAa=2pApa 2.对自然界的种群来说，这对自然界的种群来说，这5个条件都成立吗？你能举出哪些实例？个条件都成立吗？你能举出哪些实例？思考思考讨论讨论这这5个条件不可能同时成立，例如，翅色与环境色彩较一致的，被天敌发现个条件不可能同时成立，例如，翅色与环境色彩较一致的，被天敌发现的机会就少些。的机会就少些。3.如果该种群出现新的突变型（基
7、因型为如果该种群出现新的突变型（基因型为A2a或或A2A2），也就是产生新的等位），也就是产生新的等位基因基因A2，种群的基因频率会发生变化吗？基因，种群的基因频率会发生变化吗？基因A2的频率可能会怎样变化？的频率可能会怎样变化？种群基因频率的变化Variations in gene frequency in populations 遗传平衡所指的种群是理想的种群，在自然条件下，这样的种群是不存在的。这也说明了在自然界种群的基因频率迟早要发生变化，也就是说种群的进化是必然的。(二二)种群种群基因频率的变化基因频率的变化原因：原因：提供了生提供了生物进化的物进化的原材料原材料(1)基因基因突变率
8、很低，能为生物进化提供原材料吗？突变率很低，能为生物进化提供原材料吗？(2)基因基因突变大都是有害的，为什么还能为生物进突变大都是有害的，为什么还能为生物进化提供原材料？化提供原材料？(3)为什么突变和重组只是提供原材料为什么突变和重组只是提供原材料？思考：思考：例如：例如：果蝇果蝇1组染色体上约有组染色体上约有1.3104个基因，假定每个基因个基因，假定每个基因的突变频率都为的突变频率都为105，对一个中等大小的果蝇种群（约有，对一个中等大小的果蝇种群（约有108个个体）来说，那么每一代出现的基因突变数是多少呢？个个体）来说，那么每一代出现的基因突变数是多少呢？2 1.3104 105 10
9、8=2.6 107个体个体突变数突变数种群种群突变数突变数(1)基因基因突变率很低，还能为生物进化提供原材料吗？突变率很低，还能为生物进化提供原材料吗？对每个基因来说突变率很低，但由于对每个基因来说突变率很低，但由于种群是由许多个体种群是由许多个体组成的，每个个体的每一个细胞内都有成千上万个基因，组成的，每个个体的每一个细胞内都有成千上万个基因，这样，这样，每一代就会产生大量的突变。每一代就会产生大量的突变。(2)基因基因突变大都是有害的，为什么还能为生物进化提突变大都是有害的，为什么还能为生物进化提供原材料？供原材料？突变的有害还是有利不是绝对的，这往往突变的有害还是有利不是绝对的，这往往取
10、决于生物的生存取决于生物的生存环境环境但是在经常刮大风的海岛上，但是在经常刮大风的海岛上，这类昆虫却因为不能飞行而避免这类昆虫却因为不能飞行而避免了被风吹到海里淹死。了被风吹到海里淹死。例如，有翅的昆虫中有时会出现例如，有翅的昆虫中有时会出现残翅和无翅的突变类型，这类昆残翅和无翅的突变类型，这类昆虫在正常情况下很难生存下去。虫在正常情况下很难生存下去。不同翅型的昆虫不同翅型的昆虫(3)为什么突变和重组只是提供为什么突变和重组只是提供生物进化生物进化原材料原材料？由于突变和基因重组都是 的、的，因此它们只是提供了生物进化的原材料，不能决定种群基因频率的变化 。随机不定向方向 那么那么种群种群基因
11、频率的改变是否也是不定向的基因频率的改变是否也是不定向的呢呢？15二、种群基因频率的变化根据教材P112113“探究实践”提供的资料，回答下列问题：(1)桦尺蛾种群中产生的可遗传变异有哪些类型？突变(包括基因突变和染色体变异)和基因重组。(2)对桦尺蛾种群来说，在自然选择过程中直接受选择的是表型还是基因型？为什么？直接受选择的是表型；因为天敌等直接看到的是性状，而不是控制性状的基因。长满地衣的树干上的桦尺蛾黑色树干上的桦尺蛾【探究实践】16(3)根据表格中的数据分析，桦尺蛾种群发生进化了吗？判断的依据是什么？发生了进化；依据是桦尺蛾种群的基因频率发生了改变。(4)根据资料分析，决定桦尺蛾进化方向的什么？为什么？自然选择；在自然选择的作用下，具有有利变异的个体有更多机会产生后代，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保留下来的机会少，相应基因的频率会下降。第1年第2年第3年第4年基因型频率SS10%11.5%Ss20%22.9%ss70%65.6%基因频率S20%23%s80%77%升高降低二、种群基因频率的变化12.9%25.8%61.3%26%74%14.3%29.7%56.0%29%71%17自然选择决定生物进化的方向自然选择决定生物进化的方向种群基因频率的变化
