备课素材：基因重组对基因频率的影响2022-2023学年高一下学期生物人教版必修2

基因重组对基因频率的影响 2019版高中生物学必修二提到，基因突变和基因重组会是基因频率发生变化： 那么，基因重组是否会使种群的基因频率发生变化呢？ 教材中没说，一些教辅认为不发生变化： 旧人教版教材第二册 P60说，由于存在基因突变、基因重组和 自然选择等因素，种群的基因频率总是 在不断变化的。 苏教版教材必修二P96说，“在自然界中，由于基因突变、 基因重组、染色体变异和自然选择等因 素，种群的基因频率和基因型频率总是不断地变化的。” 都认为是可以基因频率的变化。那么基因重组是如何发挥作用的 呢？ 产生的基因突变，如果不通过基因重组，只能产生少数新的基因型，这些含突变基因的少数个体可能不产生后代而使突变基因丢失。产生的基因突变， 若通过基因重组就能产生大量的新的基因型，为自然选择提供大量的材料。 同时含突变基因的大量个体可以产生后代，从而使突变基因向后代传递。可见基因重组有扩大基因突变的遗传效应。 对于有性生殖的个体来说，基因重组包括随机重组和交换重组。但是对于群体来说，基因重组主要体现在随机交配和非随机交配两个方面。 （1） 群体遗传结构稳定（即 HardyWeinberg 平衡）：此时的交配是随机的，则基因重组不改变生物的基因频率。 （2） 群体遗传结构变化：遗传平衡是理想状态下实现的，也就是说在自然状况下交配是非随机的。交配一旦有了选择，就会改变群体遗传结构，那么基因频率也就会改变了。 “在自然界中，由于存在基因突变、基因重组和自然选择等因素， 种群的基因频率总是在不断变化的”是相对与遗传平衡定律，也相对于哈代―温伯格平衡定律而言的，即在满足一定条件下，种群的基因频率才可以一代一代稳定不变，保持平衡。 保持平衡的条件是： ①种群是极大的； ②种群个体间的交配是随机的，也就是说种群中每一个个体与种群中其他个体的交配机会是相等的； ③没有突变产生； ④没有新基因的加入，也就是说种群之间不存在个体的迁移或基因交流； ⑤没有自然选择。 其实上述平衡是在基因重组的随机性基础上产生的，而且必须保证基因重组随机性结果的相对稳定，即某个体通过基因重组产生的基因型比例相对稳定的所有个体都能正常生活，把自己的基因随机传给后代。但自然界的实际情况与理想的平衡条件相去甚远，所以平衡的不理想条件对基因重组的随机性产生了影响，而使得平衡被打破，使基因频率发生了改变。 具体分析如下： 1. 理想的种群在一个较小的种群中，某种基因型的个体因找不到交配对象而使自身的基因不能传给后代。 2. 不能随即交配 种群个体间随机交配对许多生物不适合，如许多生物在找到配偶以后，一夫一妻，忠贞不渝，随机性不能实现。 又如海豹，在一个岛屿上只有战胜的唯一的一只雄性海豹才可以拥有所有雌性海豹，而其余某种基因型的雄性海豹因得不到配偶而使自身的基因不能传给后代。 3. 种群之间存在个体的迁移或基因交流（也就是苏教版中讲述的遗传漂变）种群之间的个体的迁移或基因交流在自然界是再平常不过的事情了，还有与迁移相类似的情况，如某个体的意外丢失或死亡，如掉进了猎人的圈套，掉下了山崖等都使该个体所拥有的基因因为个体与该种群的分离而消失。 以上影响遗传平衡的三种特殊情况，在三种情况中的不幸个体都没有把自己的基因传给后代，也就是某个体通过基因重组产生的基因型比例处于相对稳定的所有个体中，这一不幸的个体不能正常生活或者不能把自己的基因随机传给后代，而影响了基因重组的随机性，从而使该个体所拥有的基因丢失，使某基因的基因频率在该种群中变小。 4. 自然选择 自然选择是自然界的法则，自然选择的是不同的表现型，但表现型是由基因型决定的，所以自然选择通过选择表现型而间接选择了基因型，所以基因重组产生的不同表现型被自然选择之后，淘汰个体所拥有的基因会丢失，从而使某基因的基因频率在该种群变小。 由以上分析可知，基因重组是供给自然选择原材料的重要来源，是影响种群基因频率的一个重要方面。 例、使种群的基因频率定向改变的因素是（　　） A． 自然选择 B． 生殖隔离 B． 基因突变 D． 基因重组 解析： 现代生物进化理论的基本观点：种群是生物进化的基本单位，生物进化的实质在于种群基因频率的改变．突变和基因重组、自然选择及隔离是物种形成过程的三个基本环节，通过它们的综合作用，种群产生分化，最终导致新物种的形成．其中突变和基因重组产生生物进化的原材料，自然选择使种群的基因频率发生定向的改变并决定生物进化的方向，隔离是新物种形成的必要条件．  A、自然选择可以通过选择表现型，定向改变基因频率而决定生物进化的方向，A正确；B、生殖隔离是新物种形成的标志，不是能使种群的基因频率定向改变的因素，B错误；C、基因突变能改变基因频率，但不能定向改变，C错误；D、基因重组能产生生物