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种群基因频率与生物进化

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【反馈练习】
AB级
1. 生物进化的基本单位（）
A. 个体
B. 基因
C. 种群
D. 群体
2. 现代遗传学的研究表明，能够产生生物进化原材料的是（）
A．生存斗争 B．有性生殖
C．自然选择 D．突变和基因重组
3. 下列关于种群的说法不正确的是（）
A. 同一种群的个体可以自由交配
B. 种群是生物繁殖的基本单位
C. 中国大陆上所有老虎是一个种群
D. 种群是生物进化的基本单位
C级
4. 下列关于基因库的叙述，正确的是（）
A.一个种群中一个个体所含有的全部基因叫做这个种群的基因库
B.一个种群中全部个体所含有的显性基因叫做这个种群的基因库
C.一个种群中全部个个体所含有的全部基因叫做这个种群的基因库
D.一个种群的基因库会随着种群中一代一代的死亡而消减和灭亡
5. 在生物的进化过程中，有的物种只生存了极短的时间就灭绝了，这是因为（）
A. 该物种没有变异
B. 该物种是进行无性繁殖的
C. 缺乏有适应性价值的可遗传的变异
D. 人为因素造成其灭绝
6. 下面是关于现代生物进化理论的叙述，其中不正确的是（）
A．种群是生物进化的基本单位
B．自然选择学说是现代生物进化理论的核心
C．生物进化过程的实质在于种群基因频率的改变
D．生物进化过程的实质在于有利变异的保存
7. 在一个基因库中，显性基因和隐性基因的比例相等，如果每一代隐性基因型的个体都不能产生后代，则（）
A.对基因性的比例影响很小
B.会降低隐性基因的比例
C.会使隐性基因灭绝
D.会提高杂合的比例
8. 在英国的曼彻斯特地区，存在着尺蛾的两个变种。

该地区原为森林，后建成工业区。

下表为该地区年前后两个变种尺蛾的数量比。

出现这种变化的原因是( )
A．工业烟煤使灰尺蛾变为黑尺蛾
B．灰尺蛾迁出，黑尺蛾迁入
C．自然选择的作用
D．变异的作用
9. 在一个种群种随即抽取一定的数量的个体，其中AA、Aa、aa的个体分别占24%、72%、4%，那么A、a的基因频率是多少？（）
A.36%和64%
B.57%和43%
C.24%和72%
D.60%和40%
10. 从某生物种群中随机抽出1000个个体，测知基因型为BB、Bb、bb的个体分别为300个、600个和100个。

(1)在这1000个个体中，B基因有；其基因频率为。

(2)在这1000个个体中，b基因有；其基因频率为。

11. 假设一对等位基因Aa的频率为A =0.9， a=0.1，那么AA、Aa、aa三种基因型的频率分别为
__________________；若环境的选择作用使A的频率由0.9降为0.7，选择后第二代基因型为AA、Aa、aa的频率分别为____________________；若选择作用保持不变，后代基因型频率的变化规律是
________________________________________________。

【量力而行，超越自我】
12. 杂交实验表明，桦尺蠖体色受一对等位基因S和s控制，黑色（S）对浅色（s）是显性。

在19世纪中期以前，桦尺蠖种群中S基因频率很低，在5％以下，到了20世纪则上升到95％以上。

试分析产生这一变化的原因。

（1）在19世纪时，桦尺蠖的栖息地曼彻斯特地区，树干上长满了地衣，在此环境条件下，种群s 基因高的原因是_________________________________________________。

1850年以前，浅色桦尺蠖占95％以上，黑色桦尺蠖不到5％，这表明稀有的黑色型是由浅色型通过__________产生的。

（2）从1850～1898年间，黑色桦尺蠖逐渐取代浅色桦尺蠖，使种群呈现出过渡性多态现象，这表明黑色基因（S）和浅色基因（s）的频率均产生___________________。

（3）上述事例说明，种群中产生的变异是_____________，被污染的环境使得浅色桦尺蠖容易被鸟类捕食而处于劣势，黑色桦尺蠖由于具有保护色而处于优势。

这表明，_________通过保留有利基因型个体和淘汰不利基因型个体，导致种群的________定向改变，使种群产生的适应新环境的黑色突变类型得到迅速发展。

因此生物进化的方向是由_______________决定的。

【知识链接】哈代——温伯格定律和基因频率的计算
哈代—温伯格定律是指在一个巨大的、随机交配和无迁入和迁出，无基因突变，无自然选择等没有干扰基因平稳因素的种群中，基因频率将世代保持稳定不变。

在一个有性生殖的自然种群中。

当等位基因只有两个A、a时，设p代表A的基因频率，q代表a的基因频率，则(p+q)2=p2+2pq+q2=1, 其中p2是AA基因型的频率, 2pq是杂合子Aa的基因频率，q2是aa基因型频率。

展示例1. 在一个含有10000人的种群中，白化病患者有200人，携带者100人，其余正常。

则a的基因频率是多少？A的基因频率是多少？
学生计算，教师总结
a的基因频率：（200×2 + 100）/ （10000×2）×100% = 2.5%
A的基因频率：（9700×2 + 100）/ （10000×2）×100% = 97.5%
即A基因频率+ a的基因频率=1
设问：基因型为AA、Aa、aa的个体分别占种群的比率是多少呢？
森林时期建成工业区后50年灰尺蛾黑尺蛾灰尺蛾黑尺蛾99％1％1％99％
简单，AA=97%、Aa=1%、aa=2%，这个比率我们称之为基因型频率，三者和为1。

【例题拓展1】尝试由上述基因型频率计算A、a的基因频率？
a的基因频率：2% + 1%×1/2 = 2.5%
A的基因频率：97% + 1%×1/2 = 97.5%
适当补充推理：
基因频率：A + a =1
（A + a）2 =1
基因型频率：AA+ 2Aa + aa =1
温迪-哈伯格定律p+q=1 p2+2pq+q2=1
【例题拓展2】若青岛市白化病的概率为万分之一，则这个群体中一个人和另外一个女性携带者婚配，则后代患病的概率是多少？
因为aa的基因型频率是1/10000，所以a的基因频率为1/100。

推知，A的基因频率：1-1/100= 99/100
Aa的基因型频率为1/100 ×99/100 ×2 ≈1/50
故：1/50Aa×Aa 后代患病的概率为1/50 ×1/4 ≈1/200
【例题拓展3】某小区有20000人，男女各半。

经遗传病学调查知，男性红绿色盲患者6人，女性患者14人，女性携带者20人。

试计算红绿色盲基因Xb的基因频率是多少？
孩子们计算，老师纠错
根据概念计算，Xb的基因频率=(6+14+20×2)/(10000+10000×2) ×100%
= 60/30000 ×100%
=0.1%
提醒：这个体群中为什么只有30000个基因？。

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种群基因频率的改变与生物进化

种群基因频率的改变与生物进化

A A 100% Aa
a a 100% Aa
A=60% a=40%
例3 在一个种群中随机抽取一定数量的个体，其中基因型AA 的个体占12%，基因型Aa的个体占76%，基因型aa的个体占 12%，那么基因A和a频率分别是多少？
A＝AA基因型频率＋1/2Aa基因型频率 a＝aa基因型频率＋1/2Aa基因型频率
不是
探究活动二： 怎样的一群个体可以称为种群呢？
例1：下列实例是否是种群。 （1）一片森林中所有的蛇。 不是 （2）一个池塘中所有的青蛙。 不是 （3）微山湖中所有的鲤鱼。 是
探究活动三： 什么是基因库和基因频率？ 对于一个种群如何得知某个基因频率的大小呢？
例2 假设从某个昆虫种群中随机抽取100个个体，绿色翅的 基因为A，褐色翅的基因为a，测得基因型为AA、Aa、aa的 个体分别是30、60、10，计算基因的频率。
A 在基因突变过程中产生的等位基因，经过有性生殖产 生基因重组
B 突变是生物进化的原材料之一 C 突变频率低且都是有害的 D 突变的有害和有利不是绝对的，它取决于生物的踪训练【1】（1）
亲代基因型的 频率
AA(30 %)
Aa(60%)
aa(10%)
配子的频率
子代基因型频 率
子代基因频率
A (30%) A(30%)、a( 30%) a( 10%)
AA( ) Aa( )
aa( )
A( )
a( )
♀ ♂
A(60%)
A(60%) 36%AA
a(40%)
问题讨论： ①该变异对于昆虫的存活有什么影响？
有利于昆虫躲避天敌，增加生存并繁殖后代的机会
②该绿色个体能一直生存下去吗？
生物个体总会因为各种各样的原因死亡，例如天敌的捕食、疾病、衰老等等
7.2.1种群的基因频率与生物进化

7.2.1种群的基因频率与生物进化


1.种群是生物进化的基本单位 在讨论题中的群体满足五个条件的情况下,计算子 二代、子三代的基因频率与基因型频率；分析一下各 代基因频率与基因型频率相同吗？ 亲代 子一代 36% 48% 16% 60% 40% 子二代 36% 48% 16% 60% 子三代 36% 48% 16% 60%
AA
基因型 Aa 频率 aa
若已知AA的基因型频率为m，则A的基因频率为 m 。
1.种群是生物进化的基本单位
对自然界的种群来说，这五个条件都能成立吗？
一、足够大的种群是不存在，而根据概率原 理，当个体数不是充足大时，实际得到的数 值与理论上的数值就存在误差，实际中子代 和亲代的基因频率就会有差异。
1.种群是生物进化的基本单位
第7章 现代生物进化理论
现代生物进化理论的来由
现代生物进化理论的主要内容
一、种群的基因频率与生物进化
1.种群是生物进化的基本单位
种群
1.种群是生物进化的基本单位
种群：生活在一定区域的同种生物的全部个体。
卧龙自然保护区 猕猴
1.种群是生物进化的基本单位
判断下列是否属于种群
（1）一个池塘中的全部鱼 （2）一个池塘中的全部鲤鱼 （3）两个池塘内的全部青蛙 （4）一片草地上的全部植物 （5）一片草地上的成年梅花鹿
1.种群是生物进化的基本单位
基因频率
1.种群是生物进化的基本单位
基因频率：在一个种群基因库中，某个基因占 全部等位基因数的比率。
基因频率相关计算方法 已知基因型频率计算基因频率，设有N个个体的种群， AA、Aa、aa的个体数分别为n1、n2、n3，A、a的基 因频率分别用PA、Pa表示，AA、Aa、aa的基因型频 率分别用PAA、PAa、Paa表示，则：
种群的基因频率和生物进化

种群的基因频率和生物进化


03
适应性突变
突变发生的频率较低，但随着时 间的推移，突变积累会导致种群 基因频率发生变化。
某些突变可能增加个体的适应性 ，从而影响种群的基因频率和生 物进化。
基因流与基因频率变化
基因流
不同种群之间的基因流动，即基因的迁移和交换 ，会影响种群的基因频率。
地理隔离
地理隔离可能导致种群间的基因流受限，使种群 基因频率发生变化。
03
CATALOGUE
生物进化实例
物种形成
01
物种形成是指生物种群在进化过程中，由于基因变异和自然选 择导致基因频率发生变化，最终形成新物种的过程。
02
物种形成是生物多样性的重要来源，也是生物进化的重要驱动
力。
物种形成的过程通常包括种群分化、地理隔离和基因频率定向
03
改变等阶段。
适应性进化
适应性进化是指生物种群在面对特定的环境压力时，通过自然选择和基因 突变，逐渐适应环境并产生适应性特征的过程。
生物多样性的利用
种群基因频率和生物进化对于生物资源的可持续利用也具有 重要意义。通过研究物种的进化过程和适应性，可以更好地 了解物种的生态学特征和生物学特性，从而更有效地利用生 物资源。
人类对生物进化的影响
人类对生物进化的驱动
人类的活动对生物进化产生了深远的影响。 例如，人类对某些物种的过度捕捞、猎杀或 种植等行为，可能会导致这些物种的基因频 率发生变化，进而影响其进化方向。
分子标记
利用DNA分子标记技术，检测种群中个体的基因型 ，分析基因频率和遗传多样性，为生物进化研究提 供证据。
蛋白质组学
研究蛋白质的表达和功能，了解种群中个体 之间的蛋白质差异，揭示生物进化的分子机 制。
种群基因频率的改变与生物进化

种群基因频率的改变与生物进化

种群基因频率的改变与生物进化第1课时种群基因频率的改变与生物进化[学习目标] 1.评释种群、基因库和基因频率的概念。

2.种群基因频率的谋略和影响因素。

3.评释生物进化的实质。

一、种群是生物进化的基本单位1．种群的概念及特点(1)概念：生活在一定地区的同种生物的全部个别。

如一片树林中的全部猕猴或一个湖泊中的所有鲤鱼都可以看作一个种群。

(2)特点：种群是生物进化的基本单位，种群中的个别彼此可以交配，议决交配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别所含有的全部基因叫做这个种群的基因库。

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率。

(2)谋略：基因频率＝种群中某基因的总数该基因及其等位基因的总数×100%。

(3)影响因素：突变、选择、迁移等。

例1下列关于种群的叙述中，不正确的是()A．种群是生物进化的基本单位B．种群内个别间彼此可以交配，并议决繁殖将各自的基因传给后代C．两个池塘内的全部田鸡是一个种群D．一个树林中的全部杜鹃是一个种群答案C剖析在一定地区内(即联合所在)同种生物的全部个别叫做种群，两个池塘内的全部田鸡，属于两个种群。

例2某相对独立的海岛上，原有果蝇20 000只，此中基因型为AA、Aa和aa的果蝇分别占15%、55%和30%。

若此时从岛外侵犯了2 000只基因型为AA的果蝇，且所有果蝇均随机交配，则理论上F1中A的基因频率约是()A．43% B．48%C．52% D．57%答案 B剖析 原海岛上基因型为AA 的果蝇的数量为20 000×15%＝3 000只，基因型为Aa 的果蝇数量为20 000×55%＝11 000只，基因型为aa 的果蝇数量为20 000×30%＝6 000 只，侵占2 000只基因型为AA 的果蝇后，基因型为AA 的果蝇数量为5 000只，该岛上果蝇种群总数量为22 000只，所以各种基因型的果蝇的基因型频率分别为AA ＝5 000÷22 000＝522，Aa ＝11 000÷22 000＝1122，aa ＝6 000÷22 000＝622，故A 的基因频率＝522＋12×1122＝2144≈48%。