备课素材：如何理解基因库的概念2022-2023学年高一下学期生物人教版必修2

如何理解基因库的概念 2019版高中生物学必修二提到了“基因库”： 一个种群中全部个体所含有的全部基因，称为种群的基因库。个体数增加基因库会扩大，同一物种的不同种群环境不同，自然选择的基因库会产生差异。 种群基因库的概念是易错点知识，注意要点包括： ①是一个完整独立的种群； ②必须是全部个体，不管老弱病残，只要活着的个体的基因都要算在里面； ③必须是全部基因，不管是有利的还是不利的，或是中性的基因都要算。 当然，如果这个种群里面，含某种基因的个体死光了，那么基因库将不再包含该基因。 那么，如何理解基因库的概念？是全部等位基因还是全部基因？是种群还是物种？是基因的种类还是种类和数量？ 1.基因库概念及其理解 基因库是指一个种群中全部个体所含有的全部基因。 有些资料出现的概念需要“等位基因”，即位于同源染色体相同位置上，控制相对性状的基因，如A和a基因。 其实不然，因为作为一个生物体不可能全部基因都是等位基因，大约是10%的基因是杂合的（遗传的多态性），90%的基因有可能是相同基因（纯合的）。 种群指在一定时间内占据一定空间的同种生物的所有个体。种群中的个体并不是机械地集合在一起，而是彼此可以交配，并通过繁殖将各自的基因传给后代。种群是进化的基本单位，同一种群的所有生物共用一个基因库。基因库中指的相互之间彼此可以交配产生子代的种群，而不是物种。 基因库既是指基因的种类也是指数量，还包括基因的功能，变异的类型，突变的类型等多方面。我们在生物进化和物种形成的学习过程中，经常会提到基因频率改变，达到基因库的差异，进化到一定程度才能产生生殖隔离，形成新的物种。那么，同地物种的形成过程中，二倍体成为四倍体就是新物种的形成，这样的基因库仅仅是数目上的变化，因此，基因库的概念中指的不仅仅是种类，还应该包含数量，更好的理解是，基因频率的改变就是数量变化。 从生物进化的观点来看，任何物种的基因库都不可能保持不变，在现实的生存环境中，由于生存竞争、隔离或环境（包括生物的或非生物的）等的作用，一个物种的基因库有些会扩展，有些可能会趋于萎缩，还有一些可能会分裂，这相应地就出现了物种的复杂化、退化或分化。基因库的差异越大（或一般来说，物种间亲缘关系越远），物种间能成功进行杂交的可能性越小。 因此，任何物种都不会永恒不变地延绵下去，它要么被环境消灭，要么消逝于自身的变化（物种分化）之中，而当这种变化达到了能形成生殖隔离（无论是同域，还是异域）的程度时就会导致物种的分化。 例1、基因库是指（       ） A.一个生物个体所含有的全部基因 B.一个种群中全部个体所含有的全部基因 C.一个物种的所有个体所含有的全部基因 D.一个生态系统中全部生物含有的全部基因 解析：本题主要考查基因库的概念。 种群基因库是指一个种群中全部个体所含有的全部基因，故B正确。 例2、某海岛上，因为经常有大风天气，昆虫中无翅的或翅特别发达的个体比翅普通（中间型）的更易生存，长此以往形成了现在的无翅或翅特别发达的昆虫类型，下列分析错误的是（   ） A.昆虫翅的变异是多方向且可遗传的 B.昆虫翅的全部基因构成了该种群的基因库 C.大风在昆虫翅的进化过程中起选择作用  D.自然选择使有利变异得到保留并逐渐积累 解析：此内容是教材中的小资料，也是试题的一个情境。 昆虫翅的变异是多方向且可遗传的，A正确；昆虫的全部个体所含的全部等位基因是基因库，而不是昆虫翅的全部基因构成了该种群的基因库，B错误；环境大风在昆虫翅的进化过程中起选择作用，C正确；自然选择使有利变异得到保留并逐渐积累，D正确。故答案为B。 例3、由欧洲传入北美的耧斗菜已进化出数十个物种。分布于低海拔潮湿地区的甲物种和高海拔干燥地区的乙物种的花结构和开花期均有显著差异。下列叙述错误的是（   ） A.甲、乙两种耧斗菜的全部基因构成了一个基因库  B.生长环境的不同有利于耧斗菜进化出不同的物种 C.甲、乙两种耧斗菜花结构的显著差异是自然选择的结果  D.若将甲、乙两种耧斗菜种植在一起，也不易发生基因交流 解析：甲、乙是两种耧斗菜，而基因库是某种群（一个物种）的全部基因，A错误；生长环境的不同选择了不同的适应类型，有利于耧斗菜进化出不同的物种，B正确；甲、乙两种耧斗菜花结构的显著差异是自然选择的结果，C正确；由于是两种耧斗菜，具有生殖隔离，若将甲、乙两种耧斗菜种植在一起，也不易发生基因交流，D正确。 试题4：（2023年1月浙江选考试题）太平洋某岛上生存着上百个蜗牛物种，但同一区域中只有少数几个蜗牛物种共存。生活在同一区域的不同蜗牛物种之间外壳相似性高，生活在不同区域的不同蜗牛物种之间外壳相似性低。下列叙述正确的是(   ) A．该岛上蜗牛物种数就是该岛的物种多样性 B．该岛上所有蜗牛的全部基因组成了一个基因库