種群和種群基因庫
（1）種群：生活在一定區(qū)域的同種生物全部個體的集合。種群是生物進(jìn)化的基本單位。
（2）基因庫：一個種群中全部個體所含有的全部基因，叫作這個種群的基因庫。
（3）基因頻率：在一個種群基因庫中，某個基因占全部等位基因數(shù)的比值。
基因頻率＝eq \f(種群中某基因的總數(shù),該基因及其等位基因的總數(shù))×100%。
（4）基因型頻率：在一個種群中，特定基因型的個體占種群全部個體的比值。
基因型頻率＝×100%。
種群基因頻率的計算：
1．若某基因在常染色體上或X、Y染色體同源區(qū)段上，則
基因頻率＝eq \f(該基因總數(shù),該種群個體數(shù)×2)×100%。
2．若某基因只出現(xiàn)在X染色體上，則基因頻率＝eq \f(該基因總數(shù),2×女性個體數(shù)＋男性個體數(shù))×100%。
3.根據(jù)基因型頻率計算基因頻率的方法(針對位于常染色體上或X、Y染色體同源區(qū)段上的基因)：A的基因頻率＝AA的基因型頻率＋eq \f(1,2)Aa的基因型頻率；a的基因頻率＝aa的基因型頻率＋eq \f(1,2)Aa的基因型頻率。
4.根據(jù)遺傳平衡定律計算基因頻率和基因型頻率
前提：在理想種群中。(1)種群足夠大。(2)所有雌、雄個體之間自由交配并產(chǎn)生后代。(3)沒有遷入和遷出。(4)沒有自然選擇。(5)沒有基因突變。
計算公式：當(dāng)?shù)任换蛑挥袃蓚€(設(shè)為A、a)時，設(shè)p表示A的基因頻率，q表示a的基因頻率，則：基因型AA的頻率＝p2；基因型Aa的頻率＝2pq；基因型aa的頻率＝q2；(p＋q)2＝p2＋2pq＋q2＝1。若已知某種純合子的基因型頻率，即可直接開方求出相應(yīng)基因的頻率。
5.運(yùn)用男性基因型頻率計算該地區(qū)X染色體上基因頻率：(以紅綠色盲為例)紅綠色盲為伴X染色體隱性遺傳病，色盲基因b位于X染色體上，男性中色盲占x%，則此地區(qū)Xb(男性中的＝女性中的＝人群中的)的基因頻率也為x%，此地區(qū)女性中色盲率則為(x%)2。
二、種群基因頻率的變化
(1)可遺傳的變異來源eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(突變\b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(基因突變,染色體變異)),基因重組))
(2)可遺傳變異的形成、特點(diǎn)和作用：①形成：a.基因突變產(chǎn)生新的等位基因；b.通過有性生殖過程中的基因重組，可以形成多種多樣的基因型。②特點(diǎn)：隨機(jī)的、不定向的。③作用：只是提供生物進(jìn)化的原材料，不能決定生物進(jìn)化的方向。
(3)變異的有利和有害是相對的，是由生存環(huán)境決定的。
三、自然選擇對種群基因頻率變化的影響
（1）自然選擇決定生物進(jìn)化的方向
（2）影響種群基因頻率變化的因素
①外因：自然選擇。②內(nèi)因：基因突變和部分染色體變異如缺失和重復(fù)等能直接引起基因頻率的變化，基因重組只改變了基因型頻率，在自然選擇的作用下淘汰部分個體后可引起基因頻率的變化。
（3）進(jìn)化的實(shí)質(zhì)是種群基因頻率的改變。
四、探究抗生素對細(xì)菌的選擇作用
（1）實(shí)驗(yàn)原理:一般情況下,一定濃度的抗生素會殺死細(xì)菌,但變異的細(xì)菌可能產(chǎn)生耐藥性。在實(shí)驗(yàn)室連續(xù)培養(yǎng)細(xì)菌時,如果向培養(yǎng)基中添加抗生素,耐藥菌有可能存活下來。
（2）設(shè)計思路:分區(qū)→接種→加樣→培養(yǎng)→觀察記錄→初篩→重復(fù)篩選。
（3）實(shí)驗(yàn)結(jié)果和結(jié)論
結(jié)果:與區(qū)域①相比,區(qū)域②③④紙片周圍會出現(xiàn)抑菌圈;區(qū)域②③④抑菌圈的平均直徑逐代減小。結(jié)論:①細(xì)菌耐藥性的出現(xiàn)是發(fā)生了可遺傳的變異的結(jié)果;②抗生素的選擇作用導(dǎo)致耐藥菌的比例逐漸升高。
（4）實(shí)驗(yàn)操作的注意事項(xiàng)
1.無菌操作:培養(yǎng)皿、涂布器、紙片、鑷子必須進(jìn)行滅菌處理;實(shí)驗(yàn)過程中要防止雜菌的污染,如在培養(yǎng)過程中,將培養(yǎng)皿倒置,可防止皿蓋上的水珠落入培養(yǎng)基而造成雜菌污染;實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,應(yīng)將耐藥菌、紙片、培養(yǎng)基等進(jìn)行高溫滅菌處理,以防止耐藥菌擴(kuò)散。
2.涂布菌液時,要盡量使接種的細(xì)菌均勻分布,這樣可以減小實(shí)驗(yàn)誤差。
3.由于突變的低頻性,一次篩選不一定能得到耐藥菌,故要連續(xù)培養(yǎng)。
五、隔離與物種的概念
物種：能夠在自然狀態(tài)下相互交配并且產(chǎn)生可育后代的一群生物。
隔離：不同群體間的個體，在自然條件下基因不能自由交流的現(xiàn)象。包括生殖隔離和地理隔離兩種類型。生殖隔離：不同物種之間一般是不能相互交配的，即使交配成功,也不能產(chǎn)生可育的后代。地理隔離：同種生物由于地理障礙而分成不同的種群，使得種群間不能發(fā)生基因交流的現(xiàn)象。
物種的形成
（1）物種形成的三個環(huán)節(jié)
（2）物種形成的三大模式
（3）“新物種”必須具備兩個條件：1.與原物種間已形成生殖隔離(不能雜交或能雜交但后代不育)。2.物種必須是可育的。如三倍體無子西瓜、騾均不可稱為“物種”，因?yàn)樗鼈兙恰安挥钡?，而四倍體西瓜相對于二倍體西瓜則是“新物種”，因?yàn)樗c二倍體西瓜雜交產(chǎn)生的子代(三倍體西瓜)不育，意味著二者之間已產(chǎn)生生殖隔離，故已成為另一類物種。
（4）物種形成與生物進(jìn)化的關(guān)系
課后培優(yōu)練
培優(yōu)第一階——基礎(chǔ)過關(guān)練
1．2022年北京冬奧會吉祥物“冰墩墩”，大熊貓是其設(shè)計原型。大熊貓最初是食肉動物，經(jīng)過進(jìn)化，其99%的食物都來源于竹子?，F(xiàn)在一個較大的熊貓種群中雌雄數(shù)量相等，且雌雄之間可以自由交配，若該種群中B的基因頻率為60%，b的基因頻率為40%，則下列有關(guān)說法正確的是（ ）
A．大熊貓種群中全部B和b的總和構(gòu)成其基因庫
B．大熊貓由以肉為食進(jìn)化為以竹子為食的實(shí)質(zhì)是種群基因頻率的定向改變
C．若該對等位基因位于常染色體上，則顯性個體中出現(xiàn)雜合雌熊貓概率為57.1%
D．在自然選擇中，直接受選擇的是大熊貓的基因型
2．控制果蠅眼色（紅眼、白眼）的基因僅位于X染色體上，某果蠅種群足夠大，雌雄比例約為1∶1，個體間自由交配，自然選擇對果蠅眼色沒有影響，不發(fā)生基因突變，沒有遷入和遷出等；其中白眼雄果蠅（XaY）占5%，下列有關(guān)分析錯誤的是（ ）
A．可以估算該種群中白眼雌果蠅占2．5%
B．若以上條件不變，在眼色這一性狀上該種群不會發(fā)生進(jìn)化
C．該種群Xa的基因頻率是10%
D．該種群下一代，關(guān)于眼色的基因頻率和基因型頻率可能都不會發(fā)生改變
3．現(xiàn)代生物技術(shù)能利用可遺傳的變異來改變生物的遺傳性狀。下列有關(guān)敘述正確的是（ ）
A．人工誘變因突變率的提高而實(shí)現(xiàn)了定向變異
B．基因頻率的改變不一定引起生物的進(jìn)化
C．基因突變和基因重組都不能決定生物進(jìn)化的方向
D．只有基因突變能改變種群的基因頻率
4．哈代一溫伯格定律的重要推論是∶等位基因頻率一代代保持不變，在隨機(jī)交配且配子頻率為p和q的情況下，基因型為AA、Aa和aa的合子的頻率分別是p2、2pq、q2，相關(guān)曲線如圖所示，以下說法正確的是（ ）
A．自然狀態(tài)下，豌豆子代基因型概率的遺傳也遵循哈代一溫伯格定律
B．依據(jù)哈代一溫伯格定律，由ⅠA、ⅠB、i復(fù)等位基因決定的ABO血型中，任何一種雜合子的頻率=2×兩種等位基因頻率之積
C．依據(jù)哈代一溫伯格定律可以推論出∶對于稀有等位基因而言，雜合子頻率接近于稀有基因純合子的頻率
D．在一個種群中，等位基因A－a（A對a完全顯性）位于常染色體上，顯性性狀個體占36%，依據(jù)哈代一溫伯格定律該種群中Aa的出現(xiàn)的概率為48%
5．奠基者效應(yīng)指某種群最初只有少數(shù)個體由甲地遷至乙地處建立，經(jīng)一段時間的繁衍，雖然個體數(shù)增加，但乙地區(qū)該種群卻未發(fā)生進(jìn)化，下列有關(guān)解釋最合理的是（ ）
A．該種群的基因庫未發(fā)生變化
B．該種群的基因頻率未發(fā)生改變
C．該種群的基因未發(fā)生變異
D．該種群經(jīng)過自然選擇只存活純合子個體
6．玉米的高稈（H）對矮稈（h）為顯性?，F(xiàn)有若干H基因頻率不同的玉米群體，在群體足夠大且沒有其他因素干擾時，每個群體內(nèi)隨機(jī)交配一代后獲得F1。各F1中基因型頻率與H基因頻率（p）的關(guān)系如下圖。下列分析不正確的是（ ）
A．0

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一 種群基因組成的變化

版本： 人教版 (2019)

年級： 必修2《遺傳與進(jìn)化》

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