6.3.1种群基因组成的变化课件-2023-2024学年高一下学期生物人教版（2019）必修2

思考： 1.在自然选择的过程中，直接作用的是个体的表现型还是基因型？ 2.通过自然选择，有利变异（长脖子，长肢）的个体被保留，可是个体不会长生不死。所以，我们应该以什么为单位来研究进化？ 种群 6.3 种群基因组成的变化与物种的形成 6.3.1 种群基因组成的变化 一、种群和种群基因库 1. 种群 生活在一定区域的同种生物全部个体的集合叫做种群。 一个种群中的个体是机械地集合在一起吗？ 一个种群中的个体是能自由交配、繁殖的，种群是生物繁殖和进化的基本单位。 1.判断下列生物是否为一个种群,并说明判断理由。 (1)一块池塘中所有的鱼。 提示:不是一个种群,不是同种生物。 (2)两块池塘的草鱼。 提示:不是一个种群,不在同一区域。 (3)一块池塘中所有成年的草鱼。 提示:不是一个种群,不是同种生物的所有个体。 一、种群和种群基因库 性状是由基因控制的，因此研究生物的进化必须研究种群的基因组成和变化。如何分析种群的基因组成和变化？由此人们提出基因库和基因频率的概念。 2. 基因库 一个种群中全部个体所含有的全部基因叫这个种群的基因库。 在一个种群基因库中，某基因占全部等位基因数的比值叫做基因频率。 基因型频率=该基因型个体数/该种群个体总数*100% 3. 基因频率 一、种群和种群基因库 种群中每个个体所含有的基因只是基因库的一部分，个体一代代死亡，但基因库在代代相传中保持和发展。 有关基因频率的计算 ①通过基因型数目计算基因频率 基因频率=种群中该基因的总数／种群中该等位基因的总数。 例：从某个种群中随机抽出100个个体，测知基因型为AA、Aa和aa的个体分别是30、60和10个,求A和a的基因频率。 ②通过基因型频率计算基因频率 一个等位基因频率=该等位基因纯合子的频率+1/2杂合子的频率 A=AA频率＋1/2Aa频率 a=aa 频率＋1/2Aa频率 例：从某种生物种群中随机抽出一定数量的个体，其中基因型为AA的个体占30%，基因型为Aa的个体占60%，基因型为aa的个体占10%，基因A和基因a的频率分别是多少？ 有关基因频率的计算 二、种群基因频率的变化 遗传平衡状态 用数学方法讨论基因频率的改变 假设讨论题中的群体满足以下五个条件： ①昆虫群体数量足够大； ②全部的雌雄个体间都能自由交配并能产生后代； ③没有迁入与迁出； ④自然选择对A、a控制的翅色性状没有作用； ⑤其中A和a没有基因突变。 在有性生殖过程中，如果符合遗传平衡，产生的雌雄配子： A 60% A 60% a 40% a 40% 36% 24% 16% AA Aa Aa 24% aa 卵细胞 精子 亲代基因型的频率 AA（30%） Aa（60%） aa（10%） 配子的比率 A（30%） A（30%） a（30%） a（10%） 子代基因型频率 AA（36%） Aa（48%） aa（16%） 子代基因频率 A（60%） a（40%） 亲代 子一代 子二代 子三代 基因型 频率 AA 30% Aa 60% aa 10% 基因 频率 A 60% a 40% 36% 48% 40% 在群体满足五个假设条件的情况下,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？ 16% 60% 36% 48% 40% 16% 60% 36% 48% 40% 16% 60% 相同 在理想状态下，基因频率可以代代保持稳定不变。这就是哈代－温伯格平衡，也叫遗传平衡定律。 （理想状态下，可利用平衡定律计算基因频率与基因型频率） 遗传平衡定律（哈代-温伯格定律） 如果一个种群符合下列条件： ⒈种群是极大的； ⒉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； ⒊没有突变产生； ⒋种群之间不存在迁入和迁出； ⒌没有自然选择； 如果用p代表A基因的基因频率，q代表基因a的频率，那么 p+q=1； （p+q）2=p2+2pq+q2=1； AA=p2；Aa=2pq；aa=q2； 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。 种群进化的标志： 基因频率发生改变。 由讨论3可知： 基因突变产生新的等位基因，可能使种群的基因频率发生变化。 二、种群基因频率的变化 可遗传的变异 基因突变 染色体变异 基因重组 突变 可遗传的变异提供生物进化的原