6.3 种群基因组成的变化与物种的形成-2023-2024学年高一下册生物同步教材解读（人教版2019必修2）

第6章 生物的进化 6.3 种群基因组成的变化与物种的形成 课标导航 1．基于实例分析,归纳概括种群及种群基因库的概念。 2．基于生物学事实和证据,运用数学方法计算种群的基因频率和基因型频率,建构遗传平衡定律的数学模型。 3．初步运用进化与适应观,阐明可遗传变异提供了生物进化的原材料。 4．基于给定的条件探究自然选择对种群基因频率的影响。 知识点拨 知识点01 种群和种群基因库 1.种群概念：生活在一定区域的同种生物的全部个体叫做种群。种群是生物进化和繁殖的基本单位。 2.种群中个体的特点：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。个体之间有年龄和性别差别。 3.种群基因组成的变化： （1）基因库：一个种群中全部个体所含有的全部基因叫做这个种群的基因库。 （2）基因频率：在一个种群基因库中，某个基因数占全部等位基因数的比率。 （3）基因型频率：在一个种群中，某基因型个体占种群内全部个体的比率。 （4）影响基因频率变化的因素有：突变、基因迁移、自然选择、遗传漂变、非随机交配 ①基因突变产生新的等位基因，这就可能使种群的基因频率发生变化； ②在自然选择的作用下，种群的基因频率会发生定向改变。 （5）遗传平衡定律： ①该种群非常大 ②种群中个体能自由交配并产生后代 ③没有迁入和迁出 ④生存能力相同（没有自然选择） ⑤等位基因不发生突变 由此可见，如果满足上述五个条件，则亲代和子代每一种基因的频率都不会改变，到再下一代也是如此，也就是说基因频率可以代代保持稳定不变，我们称为遗传平衡。这就是哈代－温伯格平衡，也叫遗传平衡定律。 知识点02 种群基因频率的变化和自然选择的作用 1. 可遗传变异的来源： 突变和基因重组。突变包括基因突变和染色体变异 。 2. 可遗传变异的形成： 基因突变产生的等位基因，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，从而使种群中出现多种多样可遗传的变异类型。 3. 可遗传变异的特点： 随机性和不定向性。 4. 可遗传变异的作用： 提供了生物进化的原材料。每一个基因的突变频率虽然很低，但在一个中等大小的种群中基因的突变数仍然很大。 可遗传变异的结果：使种群基因频率发生了改变。 5影响种群基因频率变化的因素： ①突变和基因重组：生物自发突变的频率很低，而且许多突变是有害的，但是由于种群是由许多个体组成，每个个体的细胞中都有成千上万个基因，每一代就会产生大量的突变。 ②生物的生存环境：突变的有害和有利也不是绝对的，这往往取决于生物的生存环境。 ③有性生殖过程中的基因重组：基因突变产生的等位基因，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，从而使种群中出现多种多样可遗传的变异类型。 突变：可遗传的变异来源于基因突变、基因重组以及染色体变异。其中染色体变异和基因突变统称为突变。 变异：变异是不定向的，只为进化提供原材料，而不能决定生物进化的方向。 基因突变产生新的等位基因，这就可能使种群的基因频率发生变化。 6.在自然选择的作用下，种群的基因频率会发生定向改变 在自然选择的作用下，具有 有利 变异的个体有更多的机会产生后代，种群中相应基因的频率会不断 提高 ；相反，具有 不利 变异的个体留下后代的机会少，种群中相应的基因的频率也会 下降 。 例如：桦尺蠖的进化分析 7. 生物进化的实质 实质：在自然选择的作用下，种群的基因频率会发生定向改变，导致生物朝着一定的方向不断进化。 变异与环境的关系：变异在环境变化之前已经产生，环境只起选择作用，并不影响变异的方向。通过环境选择将生物个体产生的适应环境的变异保留下来。 （1）原因：不断淘汰不利变异的基因，积累有利变异的基因。 （2）结果（实质）：种群的基因频率发生定向改变。 自然选择和人工选择的区别与联系 自然选择 人工选择 选择因素 自然环境条件 人 选择目的 有利于生物生存 有利于人类 实例 害虫和病菌抗药性 肉食鸡、蛋鸡等 联系 都能改变基因频率，使生物进化 知识点04 隔离导致物种形成 隔离是物种形成的必要条件 1.物种：能给自然状态下相互交配并且产生可育后代的一群生物。 （1）物种与种群的区别： 种群 物种 概念 生活在一定区域的同种生物的全部个体 能够在自然状况下相互交配并且产生可育后代的一群生物 范围 较小范围内的同种生物的个体，有其空间的界限 分布在不同区域内的同种生物的许多种群组成，没有空间的界限 判断标准 种群必须具备“三同”，即同一时间、同一地点、同一物种；具有种群密度、性别比例、年龄组成、出生率和死亡率等特征 主要在于形态特征是能否自由交配并产生可育后代；不同物种之间有明显的形态差异，不