【學(xué)習(xí)目標(biāo)】 1.舉例說(shuō)明種群、基因庫(kù)、基因頻率的概念，學(xué)會(huì)用數(shù)學(xué)方法討論基因頻率的變化。
【預(yù)習(xí)案】
一 種群和種群基因庫(kù)
1．種群是生物進(jìn)化的基本單位
自然選擇直接作用的是生物個(gè)體，而且是 ，但個(gè)體 會(huì)隨著個(gè)體的 而消失，決定表型的 卻可以通過(guò) 而世代延續(xù)，并且在群體中擴(kuò)散，因此生物進(jìn)化應(yīng)該研究群體的 的變化。
2．種群和種群基因庫(kù)
(1)種群概念：生活在 。
(2)種群特點(diǎn)
①種群中的個(gè)體并不是機(jī)械地集合在一起。
②一個(gè)種群其實(shí)就是一個(gè) ，雌雄個(gè)體可以通過(guò)繁殖將各自的 遺傳給后代。
③種群在繁衍過(guò)程中， 有新老交替， 卻代代相傳。
(3)基因庫(kù)和基因頻率
①基因庫(kù)：一個(gè)種群中 ，叫作這個(gè)種群的基因庫(kù)。
②基因頻率
a．概念： 。
b．計(jì)算公式：基因頻率＝eq \f(某種基因數(shù)目,控制同種性狀的等位基因的總數(shù))。,
【探究案】
1、某樺尺蛾種群中，黑色體色的基因?yàn)镾，淺色體色的基因?yàn)閟，抽樣調(diào)查1000個(gè)個(gè)體，測(cè)得基因型為SS、Ss、ss的個(gè)體數(shù)分別為100個(gè)、200個(gè)、700個(gè)。假設(shè)該樺尺蛾種群非常大；所有的雌雄個(gè)體間都能自由交配并產(chǎn)生后代；沒(méi)有遷入和遷出；不同體色的個(gè)體生存和繁殖的機(jī)會(huì)是均等的；基因S和s都不產(chǎn)生突變。根據(jù)孟德?tīng)柕姆蛛x定律計(jì)算并回答問(wèn)題：
(1)該種群產(chǎn)生的S配子和s配子的比值各是多少？子一代基因型頻率是多少？
S配子占 ，s配子占 。子一代基因型頻率：SS占 ，Ss占 ，ss占 。
(2)子一代種群的基因頻率各是多少？
子一代種群的基因頻率S占 ，s占 。
(3)子二代、子三代以及若干代以后，種群的基因頻率會(huì)同子一代一樣嗎？請(qǐng)完成下表：
子二代、子三代以及若干代以后，種群的基因頻率與子一代 。
(4)種群的基因庫(kù)是一直不變的嗎？試分析原因。
【課堂檢測(cè)案】
判斷正誤
( )(1)一個(gè)種群中某基因占所有基因數(shù)的比值叫作基因頻率
( )(2)在環(huán)境條件保持穩(wěn)定的前提條件下，種群的基因頻率不會(huì)發(fā)生變化
( )(3)若親子代間基因頻率不變，基因型頻率也一定不變
( )(4)種群是生物進(jìn)化的基本單位，自然選擇的直接選擇對(duì)象是個(gè)體的表型
( )2.德國(guó)小蠊(二倍體)是常見(jiàn)的室內(nèi)昆蟲(chóng)。隨機(jī)取樣的德國(guó)小蠊個(gè)體中，ss個(gè)體數(shù)為6，SS個(gè)體數(shù)為26，Ss個(gè)體數(shù)為18。則s的基因頻率為
A．0.26 B．0.3 C．0.46 D．0.58
( )3.蝸牛的有條紋(A)對(duì)無(wú)條紋(a)為顯性。在一個(gè)地區(qū)的蝸牛種群內(nèi)，有條紋(AA)個(gè)體占55%，無(wú)條紋個(gè)體占15%，若蝸牛間進(jìn)行自由交配得到F1，則A基因的頻率是
A．30% B．62% C．60% D．70%
( )4.在一次紅綠色盲的調(diào)查中共調(diào)查男女各200名，調(diào)查發(fā)現(xiàn)，女性紅綠色盲基因的攜帶者15人，女性色盲5人，男性色盲11人。那么這個(gè)群體中紅綠色盲基因的頻率是
A．4.5% B．6% C．9% D．7.8%
( )5.在某一遵循遺傳平衡定律的人群中，經(jīng)調(diào)查得知，隱性性狀者為16%，則該性狀不同類型的基因型頻率分別是(按AA、Aa、aa順序排列)
A．0.36、0.48、0.16B．0.48、0.36、0.16
C．0.16、0.48、0.36D．0.16、0.36、0.38
有關(guān)基因頻率計(jì)算題的解法
(1)常染色體上基因頻率的計(jì)算
①已知各基因型及其個(gè)體的數(shù)量，求基因頻率。此類題型可用定義公式計(jì)算，即某基因的頻率＝[(該基因純合子個(gè)體數(shù)×2＋雜合子個(gè)體數(shù))÷(總個(gè)體數(shù)×2)]×100%。
②已知基因型頻率，求基因頻率。此類題型可以將百分號(hào)去掉，按定義公式計(jì)算或直接用“某基因的基因頻率＝該基因純合子的百分比＋雜合子百分比的1/2”來(lái)代替。如基因A的頻率＝AA的頻率＋1/2Aa的頻率，基因a的頻率＝1－基因A的頻率。
(2)位于性染色體上基因頻率的計(jì)算
A的基因頻率＝
eq \f(2NXAXA＋NXAXa＋NXAY,2?NXAXA＋NXAXa＋NXaXa?＋?NXAY＋NXaY?)×100%，
a的基因頻率＝
eq \f(2NXaXa＋NXAXa＋NXaY,2?NXaXa＋NXAXa＋NXAXA?＋?NXaY＋NXAY?)×100%。
(N表示基因型的個(gè)體數(shù))
(3)遺傳平衡狀態(tài)下基因頻率的計(jì)算
①遺傳平衡狀態(tài)的條件：
a．種群非常大。 b．種群中所有的雌雄個(gè)體間都能自由交配并產(chǎn)生后代。
c．沒(méi)有基因突變的發(fā)生。 d．沒(méi)有遷入和遷出。
e．沒(méi)有自然選擇(不同個(gè)體生存和繁殖的機(jī)會(huì)是相等的)。
②基因頻率與基因型頻率的計(jì)算公式
設(shè)A的基因頻率為p，a的基因頻率為q，則p＋q＝1。
即：AA的基因型頻率＝p2，Aa的基因型頻率＝2pq，aa的基因型頻率＝q2。
③若已知AA的基因型頻率為m，則A的基因頻率為eq \r(m)。
第六章 第3節(jié)種群基因組成的變化與物種的形成導(dǎo)學(xué)案01
班級(jí) 姓名
【學(xué)習(xí)目標(biāo)】 1.舉例說(shuō)明種群、基因庫(kù)、基因頻率的概念，學(xué)會(huì)用數(shù)學(xué)方法討論基因頻率的變化。
1．種群是生物進(jìn)化的基本單位
自然選擇直接作用的是生物個(gè)體，而且是個(gè)體的eq \(□,\s\up3(01))表型，但個(gè)體eq \(□,\s\up3(02))表型會(huì)隨著個(gè)體的eq \(□,\s\up3(03))死亡而消失，決定表型的基因卻可以通過(guò)eq \(□,\s\up3(04))生殖而世代延續(xù)，并且在群體中擴(kuò)散，因此生物進(jìn)化應(yīng)該研究群體的eq \(□,\s\up3(05))基因組成的變化。
2．種群和種群基因庫(kù)
(1)種群概念：生活在eq \(□,\s\up3(06))一定區(qū)域的eq \(□,\s\up3(07))同種生物的eq \(□,\s\up3(08))全部個(gè)體的集合。
(2)種群特點(diǎn)
①種群中的個(gè)體并不是機(jī)械地集合在一起。
②一個(gè)種群其實(shí)就是一個(gè)eq \(□,\s\up3(09))繁殖的單位，雌雄個(gè)體可以通過(guò)繁殖將各自的eq \(□,\s\up3(10))基因遺傳給后代。
③種群在繁衍過(guò)程中，eq \(□,\s\up3(11))個(gè)體有新老交替，eq \(□,\s\up3(12))基因卻代代相傳。
(3)基因庫(kù)和基因頻率
①基因庫(kù)：一個(gè)種群中全部個(gè)體所含有的eq \(□,\s\up3(13))全部基因，叫作這個(gè)種群的基因庫(kù)。
②基因頻率
a．概念：在一個(gè)種群基因庫(kù)中，某個(gè)基因占eq \(□,\s\up3(14))全部等位基因數(shù)的比值。
b．計(jì)算公式：基因頻率＝eq \f(某種基因數(shù)目,控制同種性狀的等位基因的總數(shù))。,
【探究案】
某樺尺蛾種群中，黑色體色的基因?yàn)镾，淺色體色的基因?yàn)閟，抽樣調(diào)查1000個(gè)個(gè)體，測(cè)得基因型為SS、Ss、ss的個(gè)體數(shù)分別為100個(gè)、200個(gè)、700個(gè)。假設(shè)該樺尺蛾種群非常大；所有的雌雄個(gè)體間都能自由交配并產(chǎn)生后代；沒(méi)有遷入和遷出；不同體色的個(gè)體生存和繁殖的機(jī)會(huì)是均等的；基因S和s都不產(chǎn)生突變。根據(jù)孟德?tīng)柕姆蛛x定律計(jì)算并回答問(wèn)題：
(1)該種群產(chǎn)生的S配子和s配子的比值各是多少？子一代基因型頻率是多少？
提示 S配子占20%，s配子占80%。子一代基因型頻率：SS占4%，Ss占32%，ss占64%。
(2)子一代種群的基因頻率各是多少？
提示 子一代種群的基因頻率S占20%，s占80%。
(3)子二代、子三代以及若干代以后，種群的基因頻率會(huì)同子一代一樣嗎？請(qǐng)完成下表：
提示 子二代、子三代以及若干代以后，種群的基因頻率與子一代一樣。
(4)種群的基因庫(kù)是一直不變的嗎？試分析原因。
提示：不是?；蛲蛔儭⑷旧w變異、自然選擇、種群個(gè)體的遷入、遷出等都會(huì)使種群的基因庫(kù)發(fā)生改變。
【課堂檢測(cè)案】
(1)一個(gè)種群中某基因占所有基因數(shù)的比值叫作基因頻率( )
(2)在環(huán)境條件保持穩(wěn)定的前提條件下，種群的基因頻率不會(huì)發(fā)生變化( )
(3)若親子代間基因頻率不變，基因型頻率也一定不變( )
(4)種群是生物進(jìn)化的基本單位，自然選擇的直接選擇對(duì)象是個(gè)體的表型( )
答案 (1)× (2)× (3)× (4)√
[例1] 德國(guó)小蠊(二倍體)是常見(jiàn)的室內(nèi)昆蟲(chóng)。隨機(jī)取樣的德國(guó)小蠊個(gè)體中，ss個(gè)體數(shù)為6，SS個(gè)體數(shù)為26，Ss個(gè)體數(shù)為18。則s的基因頻率為( )
A．0.26B．0.3
C．0.46D．0.58
解題分析 s的基因頻率＝eq \f(s基因總數(shù),S基因總數(shù)＋s基因總數(shù))＝eq \f(6×2＋18,?6＋26＋18?×2)×100%＝30%。
答案 B
[例2] 蝸牛的有條紋(A)對(duì)無(wú)條紋(a)為顯性。在一個(gè)地區(qū)的蝸牛種群內(nèi)，有條紋(AA)個(gè)體占55%，無(wú)條紋個(gè)體占15%，若蝸牛間進(jìn)行自由交配得到F1，則A基因的頻率是( )
A．30%B．62%
C．60%D．70%
解題分析 根據(jù)題意可知，Aa個(gè)體占30%，則A的基因頻率為55%＋30%×1/2＝70%，a的基因概率為15%＋30%×1/2＝30%，D正確。
答案 D
[例3] 在一次紅綠色盲的調(diào)查中共調(diào)查男女各200名，調(diào)查發(fā)現(xiàn)，女性紅綠色盲基因的攜帶者15人，女性色盲5人，男性色盲11人。那么這個(gè)群體中紅綠色盲基因的頻率是( )
A．4.5%B．6%
C．9%D．7.8%
解題分析 XBXb15人，XbXb5人，XbY 11人，所以基因b的數(shù)目＝15×1＋5×2＋11×1＝36個(gè)，因此，紅綠色盲基因的頻率＝eq \f(36,200×2＋200)×100%＝6%。
答案 B
[例4] 在某一遵循遺傳平衡定律的人群中，經(jīng)調(diào)查得知，隱性性狀者為16%，則該性狀不同類型的基因型頻率分別是(按AA、Aa、aa順序排列)( )
A．0.36、0.48、0.16B．0.48、0.36、0.16
C．0.16、0.48、0.36D．0.16、0.36、0.38
解題分析 由題干可知，該人群中隱性性狀者為16%，即aa＝16%，根據(jù)遺傳平衡公式a2＝aa基因型頻率可得，a的基因頻率是eq \r(16)%即40%，A的基因頻率是1－40%＝60%，因此該人群中AA的基因型頻率＝(A的基因頻率)2＝60%×60%＝0.36，Aa的基因型頻率＝2×(A的基因頻率)×(a的基因頻率)＝2×40%×60%＝0.48，A正確。
答案 A
有關(guān)基因頻率計(jì)算題的解法
(1)常染色體上基因頻率的計(jì)算
①已知各基因型及其個(gè)體的數(shù)量，求基因頻率。此類題型可用定義公式計(jì)算，即某基因的頻率＝[(該基因純合子個(gè)體數(shù)×2＋雜合子個(gè)體數(shù))÷(總個(gè)體數(shù)×2)]×100%。
②已知基因型頻率，求基因頻率。此類題型可以將百分號(hào)去掉，按定義公式計(jì)算或直接用“某基因的基因頻率＝該基因純合子的百分比＋雜合子百分比的1/2”來(lái)代替。如基因A的頻率＝AA的頻率＋1/2Aa的頻率，基因a的頻率＝1－基因A的頻率。
(2)位于性染色體上基因頻率的計(jì)算
A的基因頻率＝
eq \f(2NXAXA＋NXAXa＋NXAY,2?NXAXA＋NXAXa＋NXaXa?＋?NXAY＋NXaY?)×100%，
a的基因頻率＝
eq \f(2NXaXa＋NXAXa＋NXaY,2?NXaXa＋NXAXa＋NXAXA?＋?NXaY＋NXAY?)×100%。
(N表示基因型的個(gè)體數(shù))
(3)遺傳平衡狀態(tài)下基因頻率的計(jì)算
①遺傳平衡狀態(tài)的條件：
a．種群非常大。
b．種群中所有的雌雄個(gè)體間都能自由交配并產(chǎn)生后代。
c．沒(méi)有基因突變的發(fā)生。
d．沒(méi)有遷入和遷出。
e．沒(méi)有自然選擇(不同個(gè)體生存和繁殖的機(jī)會(huì)是相等的)。
②基因頻率與基因型頻率的計(jì)算公式
設(shè)A的基因頻率為p，a的基因頻率為q，則p＋q＝1。

即：AA的基因型頻率＝p2，Aa的基因型頻率＝2pq，aa的基因型頻率＝q2。
③若已知AA的基因型頻率為m，則A的基因頻率為eq \r(m)。
親代基因型的比值
SS( )
Ss( )
ss( )
配子的比值
S( )
S( )
s( )
s( )
子一代基因型頻率
SS( )
Ss( )
ss( )
子一代基因頻率
S( )
s( )
子二代基因型頻率
SS( )
Ss( )
ss( )
子二代基因頻率
S( )
s( )
雄配子
雌配子
A(p)
a(q)
A(p)
AA(p2)
Aa(pq)
a(q)
Aa(pq)
aa(q2)
親代基因型的比值
SS(10%)
Ss(20%)
ss(70%)
配子的比值
S(10%)
S(10%)
s(10%)
s(70%)
子一代基因型頻率
SS(4%)
Ss(32%)
ss(64%)
子一代基因頻率
S(20%)
s(80%)
子二代基因型頻率
SS(4%)
Ss(32%)
ss(64%)
子二代基因頻率
S(20%)
s(80%)
雄配子
雌配子
A(p)
a(q)
A(p)
AA(p2)
Aa(pq)
a(q)
Aa(pq)
aa(q2)

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一 種群基因組成的變化

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年級(jí)： 必修2《遺傳與進(jìn)化》

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