第3节 种群基因组成的变化与物种的形成 【学习目标】 1.阐述种群、种群基因库、基因频率等概念的内涵; 2.运用数学方法讨论种群基因频率的变化; 3.阐明自然选择对种群基因频率变化的影响; 4.说明隔离在物种形成中的作用。 第1课时 种群基因组成的变化 聚焦·学案一 种群和种群基因库 [学案设计] (一)熟记三个基本概念的含义 1.种群的概念及特点 概念 生活在一定区域的 生物 个体的集合 特点 ①生物进化的基本单位; ②雌雄个体可以通过 将各自的基因遗传给后代 举例 一片草地上的所有蒲公英;一片树林中的全部猕猴 2.种群基因库与基因频率 基因库 一个种群中全部个体所含有的全部基因 基因 频率 在一个种群基因库中,某个基因占全部 的比值 (二)掌握基因频率的计算方法 |探|究|学|习| 某桦尺蛾种群中,桦尺蛾的体色受一对等位基因S和s控制,黑色(S)对浅色(s)是显性,抽样调查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。根据孟德尔的分离定律计算并回答问题。 (1)请结合上面的材料完成下表: 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( ) s( ) 子二代基因型频率 SS( ) Ss( ) ss( ) 子二代基因频率 S( ) s( ) (2)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 |认|知|生|成| 1.以一对等位基因(A、a)为例(N表示基因数或基因型个体数) (1)A或a的基因频率为 (2)AA或Aa或aa的基因型频率为 2.已知调查的各种基因型的个体数,计算基因频率 (1)某基因频率=×100%,即: (2)设有N个个体的种群,AA、Aa、aa的个体数分别为n1、n2、n3,A、a的基因频率分别用PA、Pa表示,AA、Aa、aa的基因型频率分别用PAA、PAa、Paa表示,则: 3.X染色体上基因的基因频率计算 XY型性别决定的生物,基因在X染色体上,Y染色体上无等位基因,计算时只计X染色体上的基因数,不考虑Y染色体。ZW型性别决定也是这样。例如,用N表示个体数,p表示XA频率,q表示Xa频率,则有 4.利用哈迪 温伯格定律(遗传平衡定律),由基因频率计算基因型频率 (1)成立前提 ①种群非常大; ②所有雌雄个体之间自由交配; ③没有迁入和迁出; ④没有自然选择; ⑤没有突变。 (2)计算公式 ①设A的基因频率为p,a的基因频率为q,则p+q=1。 即:AA的基因型频率=p2,Aa的基因型频率=2pq,aa的基因型频率=q2。 ②实例:若已知AA的基因型频率为m,则A的基因频率为。 [例1] 果蝇长翅(V)和残翅(v)由常染色体上的一对等位基因控制。假定某果蝇种群有20 000只果蝇,其中残翅果蝇个体数量长期维持在4%,若再向该种群中引入20 000只纯合长翅果蝇,在不考虑其他因素影响的前提下,下列关于纯合长翅果蝇引入后的叙述,错误的是 ( ) A.v基因频率降低了50% B.V基因频率增加了50% C.杂合果蝇比例降低了50% D.残翅果蝇比例降低了50% 尝试解答:选 [例2] 现有一个由AA、Aa、aa三种基因型个体组成的动物种群,已知该种群中具有繁殖能力的个体之间通过随机交配进行繁殖,而aa个体不具有繁殖能力。该种群繁殖一代,若子代中AA∶Aa∶aa=9∶6∶1,则亲代中AA、Aa和aa的数量比可能为 ( ) A.4∶3∶4 B.5∶5∶1 C.6∶2∶3 D.4∶1∶4 尝试解答:选 [归纳拓展] 自交和自由交配时基因频率和基因型频率的变化规律 交配方式 基因频率 基因型频率 自交 不改变 改变,且纯合子增多,杂合子减少 自由 交配 处于遗传平衡 不改变 不改变 不处于遗传平衡 不改变 改变 [迁移 ... ...
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