第6章 第3节 第1课时 种群基因组成的变化-【金版新学案】2025-2026学年高中生物必修2 遗传与进化同步课堂高效讲义教师用书word(人教版,多选)
第3节 种群基因组成的变化与物种的形成
第1课时 种群基因组成的变化
[学习目标] 1.阐述种群、种群基因库和基因频率的概念,并能用数学方法讨论基因频率的变化。 2.探究自然选择对种群基因频率的影响,理解生物进化的实质。
任务一 种群、种群基因库和基因频率
1.种群
(1)概念:生活在一定区域的同种生物全部个体的集合。如一片草地上的所有蒲公英都可以看作一个种群。
(2)特点:一个种群是一个繁殖的单位,种群中的雌雄个体可以通过繁殖将各自的基因遗传给后代。种群也是生物进化的基本单位。
2.基因库:一个种群中全部个体所含有的全部基因,叫作这个种群的基因库。
基因库包含基因的种类和数量两个方面,基因的种类改变或者数量变化都会导致基因库发生变化。
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值。
(2)计算:基因频率=×100%。
(3)影响因素:突变、选择、迁移等。
【自我诊断】
1.一个池塘中全部的鱼是一个种群。(×)
2.一个种群中某基因占所有基因数的比值叫作基因频率。(×)
3.个体的出生或死亡也可能会导致基因库的变化。(√)
4.在环境条件保持稳定的前提条件下,种群的基因频率不会发生变化。(×)
[活动1] 用数学方法讨论基因频率的变化
情境:某桦尺蛾种群中,黑色体色的基因为S,浅色体色的基因为s,抽样调
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查100个个体,测得基因型为SS、Ss、ss的个体数分别为10个、20个、70个。假设该桦尺蛾种群非常大、所有的雌雄个体间都能自由交配并产生后代、没有迁入和迁出、不同体色的个体生存和繁殖的机会是均等的、基因S和s都不产生突变等。根据孟德尔的分离定律计算并回答问题:
(1)该种群产生的S配子和s配子的比值各是多少?子一代各基因型的频率分别是多少?(考查科学思维)
提示:S配子占20%,s配子占80%。子一代基因型频率:SS占4%,Ss占32%,ss占64%。
(2)子一代种群S、s的基因频率是多少?和亲代相比有没有发生变化?(考查科学思维)
提示:子一代种群的基因频率S占20%,s占80%。和亲代相同,没有变化。
(3)请完成表格然后思考,子二代、子三代以及若干代以后,种群的基因频率会同子一代一样吗?基因型频率呢?(考查科学思维)
亲代基因型的比值 | SS(10%) | Ss(20%) | ss(70%) | |
配子的比值 | S(10%) | S(10%) | s(10%) | s(70%) |
子一代基因型频率 | SS(4%) | Ss(32%) | ss(64%) | |
子一代基因频率 | S(20%) | s(80%) | ||
子二代基因型频率 | SS(4%) | Ss(32%) | ss(64%) | |
子二代基因频率 | S(20%) | s(80%) | ||
提示:子二代、子三代以及若干代以后,种群的基因频率和基因型频率都与子一代一样。
针对练1.(2024·中原名校联考)种群是生物进化的基本单位,也是生物繁殖的基本单位。下列叙述正确的是( )
A.某草原所有的狗尾草幼苗共同构成一个种群
B.某大熊猫种群中的全部A和a基因构成其基因库
C.自然选择使种群中具有优势性状的个体所占比例增加
D.种群的基因库在世代相传过程中一定发生变化
答案:C
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解析:某草原所有的狗尾草属于一个种群,A错误;大熊猫种群中的全部个体所含有的全部基因构成其基因库,B错误;种群中具有优势性状的个体在生存斗争中生存并留下后代的机率更大,故自然选择使它们所占比例增加,C正确;处于遗传平衡状态的种群的基因库在世代相传过程中不发生变化,D错误。
针对练2.(2025·湖南怀化月考)果蝇的红眼、白眼基因位于X染色体上,某果蝇种群足够大,个体间自由交配,自然选择对果蝇眼色没有影响,不发生基因突变,没有迁入和迁出,其中白眼雄果蝇(XaY)占5%,下列有关分析错误的是( )
A.可以估算该种群中白眼雌果蝇约占2.5%
B.若以上条件不变,该种群将不会发生进化
C.该种群Xa的基因频率是10%
D.该种群下一代,基因频率和基因型频率可能都不会发生改变
答案:A
解析:白眼雄果蝇(XaY)占5%,说明Xa的基因频率为10%,则可以估算该种群中白眼雌果蝇约占(10%)2×=0.5%,A错误、C正确;若以上条件不变,则种群基因频率不变,因此该种群将不会发生进化,B正确;该种群下一代,基因频率和基因型频率可能都不会发生改变,D正确。
任务二 种群基因频率的变化及自然选择对种群基因频率变化的影响
1.种群基因频率的变化
(1)原因:基因突变。
(2)
(3)可遗传变异的形成、特点和作用
①形成:a.基因突变产生新的等位基因;b.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。
②特点:随机的、不定向的。
③作用:只是提供生物进化的原材料,不能决定生物进化的方向。
(4)变异的有利和有害是相对的,是由生存环境决定的。
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