人教版高中生物必修二课件第7章第2节第1课时种群基因频率的改变与生物进化

3．自然选择决定生物进化方向的原理分析
进化中的“定向”与“不定向” (1)变异是不定向的。 (2)自然选择是定向的。 (3)种群基因频率的变化是定向的。 (4)生物进化是定向的。
【典例 2】 如图表示环境条件发生变化后某个种群 中 A 和 a 基因频率的变化情况， 下列说法错误的是 ( )
A．环境条件发生变化后，使生物产生适应性的变异 B．P 点时两曲线相交，此时 A 和 a 的基因频率均为 50% C．Q 点表示环境发生了变化，A 基因控制的性状更 适应环境 D．在自然选择的作用下，种群的基因频率会发生定 向改变
解析： 变异本身是自发产生的， 变异发生后， 在自然(环 境条件)选择下，适应性的变异被选择保留下来，导致种群 的基因频率发生定向改变。P 点时两曲线相交，此时 A 和 a 的基因频率相等，均为 50%。Q 点后 A 基因频率增大， 表示环境发生了变化，A 基因控制的性状更适应环境。
答案：A
即时演练 3．下列关于基因频率与生物进化关系的叙述，正确 的是( )
(4)根据遗传平衡定律计算基因频率和基因型频率。 ①遗传平衡定律的适用条件。 a．种群是极大的； b．种群中个体间的交配是随机的； c．没有突变发生； d．没有新基因加入； e．没有自然选择。
②基因频率与基因型频率的计算公式。 设 A 频率为 p，a 频率为 q，则 p＋q＝1。
雄配子 雌配子 A(p) a(q) A(p) AA(p2) Aa(pq) a(q) Aa(pq) aa(q2)
【典例 1】 现有两个非常大的某昆虫种群，个体间 随机交配，没有迁入和迁出，无突变，自然选择对 A 和 a 基因控制的性状没有作用。 种群 1 的 A 基因频率为 80%， a 基因频率为 20%；种群 2 的 A 基因频率为 60%，a 基 因频率为 40%。假设这两个种群大小相等，地理隔离不 再存在，两个种群完全合并为一个可随机交配的种群， 则下一代中 Aa 的基因型频率是( A． 75% B． 50% ) C． 42% D． 21%
归纳提升 1．生物进化的实质 实例分析：以桦尺蠖的体色进化为例。
由以上可以看出，生物进化实质上是种群基因频率 发生改变，即在生物进化过程中某基因的频率如果逐渐 增大，反映该基因控制的性状对环境的适应能力较强。
2．突变和基因重组产生进化的原材料 (1)突变和基因重组使种群的基因频率发生不定向的 改变。 (2)由于突变和基因重组都是随机的、不定向的，因 此它们只是提供了生物进化的原材料，不能决定生物进 化的方向。
解析： 随机交配的种群的基因频率和基因型频率稳定 不变，保持平衡，符合遗传平衡定律。自交时，基因频率 不变，杂合子所占比例会逐代减少，纯合子所占比例逐代 增多，所以 AA 个体百分比会增大。 答案：C
要点二 生物进化的实质及与可遗传变异和自然选 择的关系
1． 所有类型的变异均能为生物进化提供原材料吗？为什 么？ 2． 自然界中存在基因频率一直不变的种群吗？为什么？ 3．在自然选择过程中，直接受选择的是基因型还是表现 型？为什么？
三、自然选择决定生物进化的方向 1．原因：不断淘汰发生不利变异的个体，选择积累 发生有利变异的个体。 2．实质：种群的基因频率发生定向改变。 3．选择的对象。 (1)个体水平：生物的变异性状。 (2)实质：控制性状的基因。
4．选择的结果。 (1)生物性状上：朝着有利变异的方向不断进化。 (2)基因上：种群基因频率会发生定向改变。
所以 Rr 个体的数量最多， 所以两种基因频率都不为 0。 答案：D
【网络构建】
填充： ①种群 ②突变和基因重组 ③自然选择 ④ 种群的基因频率发生定向改变
【必背语句】 1．种群是生物进化的基本单位。 2．突变和基因重组产生进化的原材料。 3．自然选择决定生物进化的方向。 4．生物进化的实质是基因频率的改变。 5．变异是不定向的，变异的利害性取决于生物所生 存的环境。
4．不同基因型的褐鼠对灭鼠灵药物的抗性及对维生 素 K 的依赖性(即需要从外界环境中获取维生素 K 才能维 持正常的生命活动)的表现型如下表。若对维生素 K 含量 不足环境中的褐鼠种群长期连续使用灭鼠灵进行处理， 则褐鼠种群( )
rr Rr RR
基因型
对灭鼠灵的抗性
对维生素K的依赖性
敏感
无
抗性
中度
抗性
高度
A.基因 r 的频率最终下降至 0 B．抗性个体 RR∶Rr＝1∶1 C．RR 个体数量增加，rr 个体数量减少 D．绝大多数抗性个体的基因型为 Rr
解析：由于环境是维生素 K 含量不足的环境，所以 对维生素 K 依赖度较高的 RR 个体数量减少，长期使用 灭鼠灵，rr 个体数量大量减少，
)
解析：进化的基本单位是种群；生物进化时，种群基 因频率一定改变；变异个体不一定适应环境；自然选择决 定生物进化的方向。 答案：D
要点一 基因频率和基因型频率
1．生物进化的实质是什么？如何判断一个种群是否 发生了进化？ 2．当没有自然选择存在时，种群的基因频率就不会 发生改变，这种说法对吗？为什么？
A．种群基因频率的改变不一定引起生物的进化 B．只有在新物种形成时，才发生基因频率的改变 C．生物进化的实质是种群基因频率的改变 D．生物性状的改变一定引起生物的进化
解析：生物进化的实质是种群基因频率的改变，只要 基因频率发生变化，种群就在进化；但是环境引起的性状 的变化是不会导致基因频率改变的， 因而不能引起生物的 进化。 答案：C
2．已知人眼的褐色(A)对蓝色(a)是显性。在一个 30 000 人的人群中， 褐眼的有 26 400 人， 其中纯合子有 12 000 人，蓝眼的有 3 600 人，那么这一人群中 A 和 a 基因的基 因频率分别为( ) B．0.36 和 0.64 D．0.82 和 0.18
A．0.64 和 0.36 C．0.50 和 0.50
即时演练 1．某种群中有 AA、Aa、aa 三种基因型的个体，其 中 AA、Aa 所占比例随时间的变化如下图所示，第 36 个 月时，基因 a 在种群中的频率为( )
A．0.2
B．0.3
C．0.4
D．0.6
解析：三种基因型频率之和为 1，故第 36 个月时， Aa＝0.4，AA＝0.2，aa＝0.4，计算得基因 a 的频率为 0.4 ＋(1/2)×0.4＝0.6。 答案：D
②种群中的个体间彼此可以交配， 并通过繁殖将各自 的基因传给后代。 (3)实例组产生进化的原材料可遗传 1．变异类型。
2．可遗传变异的形成、特点和作用。 (1)形成。 ①基因突变产生等位基因。 ②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、不定向性。 (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。
即：AA＝p2，Aa＝2pq，aa＝q2。 ③实例：若已知 AA 的基因型频率为 m，则 A 的基 因频率为 m。
基因频率和基因型频率的变化分析 (1)杂合子连续自交时，尽管基因频率不变，但后代 的基因型频率会发生改变， 表现为纯合子所占比例不断增 大，杂合子所占比例不断减小。
(2)在无基因突变、无迁入和迁出、各种基因型的个 体生活力相同时，自由交配遵循遗传平衡定律，上下代之 间种群的基因频率及基因型频率不变。 (3)基因频率相同的两个种群，它们的基因型频率不 一定相同；当基因型频率发生改变时，基因频率不一定发 生改变。
1．判断正误 (1)一个种群中某基因占所有基因的比率叫做基因频 率。(×) 提示： 一个种群中某基因占所有等位基因的比率叫做 基因频率。
(2)自然选择决定生物变异和进化的方向。(×) 提示：变异是不定向的，自然选择只决定生物进化的 方向。 (3)在自然选择的作用下，具有有利变异的个体的种 群中，相应基因频率不断提高。(√) (4)达尔文认为自然选择作用于种群，使种群发生进 化。(×)
第7章
第2节
现代生物进化理论
现代生物进化理论的主要内容
第1课时 种群基因频率的改变与生物 进化
[目标导航] 1.理解种群、种群基因库、基因频率等 概念。2.种群基因频率的计算和影响因素分析(重、难点)。 3.解释生物进化的实质(重点)。
一、种群是生物进化的基本单位 1．种群。 (1)概念：生活在一定区域的同种生物的全部个体。 (2)特点： ①是生物进化的基本单位。
解析： 两种群均处于遗传平衡状态， 且种群大小相等， 故两种群完全合并后 A、a 的基因频率分别为两种群 A、 a 基因频率的平均值，A 基因频率＝ (80%＋60%)÷2＝ 70%，a 基因频率＝(20%＋40%)÷2＝30%。该种群随机 交配后，子一代中 Aa 的基因型频率为 2×70%×30%＝ 42%，故选 C。 答案：C
2.基因频率和基因型频率的计算方法 (1)定义法。
种群内某基因总数 基因频率＝ ×100% 种群内某基因和其等位基因的总数
(2)基因位置法。 ①若某基因在常染色体上，则 种群内某基因总数 基因频率＝ ×100%。 种群个体数×2
②若某基因只出现在 X 染色体上，则 种群内某基因总数 基因频率＝ ×100% 雌性个体数×2＋雄性个体数 (3)通过基因型频率计算。 若已知 AA、Aa、aa 的频率，求 A(a)的基因频率，则 1 1 A%＝AA%＋ ×Aa%；a%＝aa%＋ ×Aa%。 2 2
3．据某生物研究性学习小组调查，某校学生中基因 型 比 例 为 XBXB ∶ XBXb ∶ XbXb ∶ XBY ∶ XbY ＝ 44∶5∶1∶43∶7，如何计算 X 的基因频率？
b
归纳提升 1．相关概念的比较
比较 项目 含义 变化后与进化的 关系
基因型 该基因型个体数 ×100% 生物不一定进化 频率 种群个体总数 基因频 率 该基因数 ×100% 全部等位基因数 导致生物进化
2． 某植物种群中， AA 个体占 16%， aa 个体占 36%。 该种群随机交配产生的后代中 AA 个体百分比、 A 基因频 率和自交产生的后代中 AA 个体百分比、 A 基因频率的变 化依次为 ( )