种群基因频率的改变与生物进化
种群基因频率的改变与生物进化
a a 100% Aa
A=60% a=40%
例3 在一个种群中随机抽取一定数量的个体，其中基因型AA 的个体占12%，基因型Aa的个体占76%，基因型aa的个体占 12%，那么基因A和a频率分别是多少？
A＝AA基因型频率＋1/2Aa基因型频率 a＝aa基因型频率＋1/2Aa基因型频率
不是
探究活动二： 怎样的一群个体可以称为种群呢？
例1：下列实例是否是种群。 （1）一片森林中所有的蛇。 不是 （2）一个池塘中所有的青蛙。 不是 （3）微山湖中所有的鲤鱼。 是
探究活动三： 什么是基因库和基因频率？ 对于一个种群如何得知某个基因频率的大小呢？
例2 假设从某个昆虫种群中随机抽取100个个体，绿色翅的 基因为A，褐色翅的基因为a，测得基因型为AA、Aa、aa的 个体分别是30、60、10，计算基因的频率。
A 在基因突变过程中产生的等位基因，经过有性生殖产 生基因重组
B 突变是生物进化的原材料之一 C 突变频率低且都是有害的 D 突变的有害和有利不是绝对的，它取决于生物的踪训练【1】（1）
亲代基因型的 频率
AA(30 %)
Aa(60%)
aa(10%)
配子的频率
子代基因型频 率
子代基因频率
A (30%) A(30%)、a( 30%) a( 10%)
AA( ) Aa( )
aa( )
A( )
a( )
♀ ♂
A(60%)
A(60%) 36%AA
a(40%)
问题讨论： ①该变异对于昆虫的存活有什么影响？
有利于昆虫躲避天敌，增加生存并繁殖后代的机会
②该绿色个体能一直生存下去吗？
生物个体总会因为各种各样的原因死亡，例如天敌的捕食、疾病、衰老等等
种群基因频率的改变与生物进化
种群基因频率的改变与生物进化第1课时种群基因频率的改变与生物进化[学习目标] 1.评释种群、基因库和基因频率的概念。
2.种群基因频率的谋略和影响因素。
3.评释生物进化的实质。
一、种群是生物进化的基本单位1．种群的概念及特点(1)概念：生活在一定地区的同种生物的全部个别。
如一片树林中的全部猕猴或一个湖泊中的所有鲤鱼都可以看作一个种群。
(2)特点：种群是生物进化的基本单位，种群中的个别彼此可以交配，议决交配繁殖将各自的基因传给后代。
种群也是生物繁殖的基本单位。
2．基因库一个种群中全部个别所含有的全部基因叫做这个种群的基因库。
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率。
(2)谋略：基因频率＝种群中某基因的总数该基因及其等位基因的总数×100%。
(3)影响因素：突变、选择、迁移等。
例1下列关于种群的叙述中，不正确的是()A．种群是生物进化的基本单位B．种群内个别间彼此可以交配，并议决繁殖将各自的基因传给后代C．两个池塘内的全部田鸡是一个种群D．一个树林中的全部杜鹃是一个种群答案C剖析在一定地区内(即联合所在)同种生物的全部个别叫做种群，两个池塘内的全部田鸡，属于两个种群。
例2某相对独立的海岛上，原有果蝇20 000只，此中基因型为AA、Aa和aa的果蝇分别占15%、55%和30%。
若此时从岛外侵犯了2 000只基因型为AA的果蝇，且所有果蝇均随机交配，则理论上F1中A的基因频率约是()A．43% B．48%C．52% D．57%答案 B剖析 原海岛上基因型为AA 的果蝇的数量为20 000×15%＝3 000只，基因型为Aa 的果蝇数量为20 000×55%＝11 000只，基因型为aa 的果蝇数量为20 000×30%＝6 000 只，侵占2 000只基因型为AA 的果蝇后，基因型为AA 的果蝇数量为5 000只，该岛上果蝇种群总数量为22 000只，所以各种基因型的果蝇的基因型频率分别为AA ＝5 000÷22 000＝522，Aa ＝11 000÷22 000＝1122，aa ＝6 000÷22 000＝622，故A 的基因频率＝522＋12×1122＝2144≈48%。
18.种群基因频率的改变与生物进化
18、种群基因频率的改变与生物进化【学习目标】1、说明种群是进化的基本单位2、运用数学方法讨论种群基因频率的变化3、解释突变和基因重组为生物进化提供原材料的原因4、举例说明自然选择作用可以使种群基因频率发生定向改变学习重难点：种群是生物进化的基本单位,基因频率的概念，自然选择在生物进化过程中的作用，隔离的概念和，以及物种形成的方式；基因频率的计算公式。
知识建构一、种群是生物进化的基本单位1、种群（1）概念：。
（2）特点：不是机械地集合在一起。
个体之间彼此可以交配，并通过繁殖将各自的基因传递给后代。
所以种群也是生物繁殖的基本单位。
2、基因库：。
3、基因频率：。
二、突变和基因重组产生生物进化的原材料1、回忆变异类型生物的变异2、在自然情况下，突变的频率很低，且多数有害，对生物进化有重要意义吗？例如：每个果蝇约有104对基因，假定每个基因的突变率都是10-5。
若有一个中等数量的果蝇种群(约有108个个体)，请同学们计算出每一代出现的基因突变数是多少? 基因突变数是________________________。
这说明种群中每代产生的基因突变的数量是很大的，并通过繁殖得到积累，成为基因频率改变的基础。
而且突变的有利或有害并不是绝对的，它取决于生物的____ ____。
3、突变和基因重组产生的变异有方向吗？由于突变和基因重组都是________、___ ____，因此它们只是提供了____ ____，不能决定生物进化的方向。
三、自然选择决定生物进化的方向：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。
典型例题1：中心血防站调查了1788个MN血型的人，其中397人是M型(LMLM)，861人是MN型(LMLN)，530人是N型(LNLN)，请分别计算LM和LN的基因频率。
解析：本题考查基因频率的计算方法。
据题意可知，M 型者含有两个LM 基因，MN 型者含有一个LM 和一个LN 基因，N 型者含有两个LN 基因。
种群基因频率的改变与生物进化
的，因而基因频 率总是要发生 改变，也就是说
进化在任何种 群中都是必然 要发生的。
例：在某一种群中，已调查得知，隐 性性状者（等位基因用A、a表示） 占16%，那么该性状的AA、Aa基因 型个体出现的频率分别为（A ）
A.0.36、0.48 B.0.36、0.24 C.0.16、0.48 D.0.48、0.36
哈代-温伯格定律（遗传平衡定律）
1908年，英国数学家哈代和德国医生温伯格分 别提出关于基因稳定性的见解。他们指出，一个有 性生殖的自然种群中，在符合以上五个条件的情况 下，各等位基因的频率和等位基因的基因型频率在 一代一代的遗传中是稳定不变的,或者说是保持着基 因平衡的。
基因频率与基因型频率的关系
48% 16%
60% 40%
子二代
36% 48% 16%
60%
40%
子三代
36% 48% 16% 60% 40%
通过计算,我们可以得到如下结论:
在满足5个基本前提的情况下：种群中，亲子 代之间的_基__因__型__频率不变,_基__因__频率保持固定不 变。
这5个条件是： ①种群足够大； ②种群中个体间的交配是随机的； ③没有基因突变发生； ④没有迁入和迁出； ⑤没有自然选择。
因的频率应为（ C ）。
A、15% B、3.88% C、5.17% D、10.3%
15＋2＋14
色盲（b）基因频率＝
× 100%
200×2＋200
＝5.17％
据调查得知，某学校的学生 中各血型的比率如下：
IAIA 20% IBIB 10% IAIB 10%
IAi 30% IBi 20% ii 10%
生物进化的实质
生物进化的实质
生物的进化实质上就是种群基因频率发生变化的过程。
基因频率是指某种基因在某个种群中出现的比例。
基因频率可用抽样调查的方法来获得。
如果在种群足够大，没有基因突变，生存空间和食物都无限的条件下，即没有生存压力，种群内个体之间的交配又是随机的情况下，种群中的基因频率是不变的。
但这种条件在自然状态下是不存在的，即使在实验条件下也很难做到。
实际情况是由于存在基因突变、基因重组和自然选择等因素，种群的基因频率总是在不断变化的。
这种基因频率变化的方向是由自然选择决定的。
所以生物的进化实质上就是种群基因频率发生变化的过程。
一、现代生物进化理论的主要内容
基本观点：种群是生物进化的基本单位，生物进化的实质是种群基因频率的改变。
突变和基因重组，自然选择及隔离是物种形成过程的三个基本环节，通过它们的综合作用，种群产生分化，最终导致新物种形成。
在这个过程中，突变和基因重组产生生物进化的原材料，自然选择使种群的基因频率定向改变并决定生物进化的方向，隔离是新物种形成的必要条件。
二、生物进化与物种形成
生物进化是同种生物的发展变化，时间可长可短，任何基因频率的改变，不论其变化大小，引起性状变化程度如何，都属于进化的范
围。
物种形成是指一个物种发展为另一个物种的过程。
必须当基因频率的改变突破物种界限形成生殖隔离时，方可成立。
这其中不仅包括漫长的时间，较明显的基因型和表现型变化，还应包括生殖隔离的存在。
因此生殖隔离是物种形成的必要条件，而不是生物进化的必要条件。
人教版必修二种群基因频率的改变与生物进化教案
第2节现代生物进化理论的主要内容第1课时种群基因频率的改变与生物进化一、种群是生物进化的基本单位1．种群的概念及特点(1)概念：生活在一定区域的同种生物的全部个体。
如一片树林中的全部猕猴或一个湖泊中的所有鲤鱼都可以看作一个种群。
(2)特点：种群是生物进化的基本单位，种群中的个体彼此可以交配，并通过交配繁殖将各自的基因传给后代。
种群也是生物繁殖的基本单位。
2．基因库一个种群中全部个体所含有的全部基因，叫做这个种群的基因库。
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率。
(2)计算：基因频率＝种群中某基因的总数该基因及其等位基因的总数×100%。
(3)影响因素：突变、选择、迁移等。
(1)一个种群中某基因占所有基因的比率叫做基因频率()(2)达尔文认为自然选择作用于种群，使种群发生进化()(3)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()(4)若亲子代间基因频率不变，基因型频率也一定不变()答案(1)×(2)×(3)×(4)×在某昆虫种群中，决定翅色为绿色的基因为A，决定翅色为褐色的基因为a，从这个种群中随机抽取100个个体，测得基因型为AA、Aa和aa的个体分别是30、60和10个，就这对等位基因来说，每个个体可以看作含有2个基因。
假设该昆虫种群非常大；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；自然选择对翅色这一相对性状没有作用；基因A和a都不产生突变。
根据孟德尔的分离定律计算并回答问题：1．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？提示由表可知，子二代、子三代以及若干代以后，种群的基因频率与子一代一样。
2．若上述计算结果是建立在五个假设条件基础上的。
对自然界种群来说，这五个条件都成立吗？你能举出哪些实例？提示对自然界的种群来说，这五个条件不可能同时成立。
例如，翅色与环境色彩较一致，被天敌发现的机会就少些。
种群基因频率的改变与生物进化课件2021-2022学年高一下学期生物人教版必修
全部等位基因的总数
（4）基因型频率：在一个种群基因库中，某个基因型的个体占个体总数的比率。
基因型频率 = 种群中该基因型个体的数目 × 100%
全部个体的总数用数学Fra bibliotek法讨论基因频率的变化
1
假设上述昆虫种群非常大
2 所有的雌雄个体间都能自由交配并产生后代
3
没有迁入和迁出
4 自然选择对翅色这一相对性状没有作用
因A2，种群的基因频率会发生变化吗？
基因A2的频率可能会怎样变化。 生物进化的实质是 基因频率 发生改变。
二 突变和基因重组产生进化的原材料
自然界，生物自发突变的频率很低，而且突变大多 数是有害的，为什么还能够作为生物进化的原材料的呢？
果蝇约有104对基因，假定每个基因的突变率是10－5， 一个约有109个果蝇的种群每一代出现的基因突变数是多少？
种群的基因频率会同子一代一样吗?
用数学方法讨论基因频率的变化
1
假设上述昆虫种群非常大
2 所有的雌雄个体间都能自由交配并产生后代
3
没有迁入和迁出
4 自然选择对翅色这一相对性状没有作用
5
基因A和a都不产生突变
亲代
AA
基因型频率 （30％）
Aa （60％）
aa （10％）
配子比率 A_3_0_％__ A _3_0_％__ a _3_0_％__ a _1_0_％__
ss
基因 S
频率
s
讨论：
第1年 10% 20% 70% 20% 80%
第2年 11.5% 22.9% 65.6% 23% 77%
第3年
13.1% 26% 60.9% 26.1% 73.9%
第4年 14.6% 29.3% 56.1% 29.3% 70.7%
种群基因频率的改变与生物进化教学设计
种群基因频率的改变与生物进化-----教学设计一、教案背景1、面对学生：高中2、学科：生物3、学生准备：（1）复习孟德尔分离定律（2）预习本节的内容熟悉种群、基因库、基因频率等基本概念（3）查阅与现代生物进化理论有关的资料二、教学课题人教版必修二《遗传与进化》第七章第二节第一部分——种群基因频率的改变与生物进化教材分析“种群基因频率的改变与生物进化”是人教版高中生物必修2第七章第二节第1部分的内容。
这是一节理论性非常强的课，表面上看似简单，但要从数学角度量化生物进化的本质，难度还是比较大的。
根据《生物课程标准》对本节课的要求，教学中应在简单评价了达尔文进化理论具有一定的历史局限性之后，着重于“从性状水平深入到基因水平，从个体水平上升华到种群水平”方面的阐述，使原有进化理论得以修正和扩展。
教学目标1、知识目标：解释种群、种群基因库、基因频率等概念。
2、能力目标：（1）解释生物界的现象，培养学生理论联系实际，正确认识自然的能力以及分析问题和解决问题能力。
（2）基因频率的计算，掌握运用具体科学方法的能力。
3、情感目标：形成生物进化的观点。
探讨生物进化思想对人们观念的影响。
课时安排：2课时，本节为第一课时三、重点难点（1）教学重点：种群、种群基因库、基因频率等概念。
（2）教学重点：基因频率的概念及运算；、生物进化的本质是种群基因频率的改变。
四、教学方法教法：本节课主要采取以启发式教学原则为基础，适当地加以讲授法、讨论法、自学阅读法、综合分析法等。
学法：在学法指导上采用知识迁移法，逻辑推理分析与总结方法等。
五、教学准备结合教参，和他人优秀教案进行教学设计，在百度文库中搜索《种群基因频率的改变与生物进化》ppt课件进行选择、修改、补充、整理等处理使之更加适合课堂教学。
六、教学过程1、引入【百度搜索】视频/programs/view/xo-Nlye8H8A先让学生观看一段表面看似“搞笑”，实质隐含了关于生物进化信息的视频，通过视频内容的讨论，可看出达尔文的自然选择学说中的某些观点与现代遗传学所揭示的遗传和变异的本质之间有冲突，进而导入本节课要探究的问题—种群基因频率的改变与生物进化。
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课题：第7章第2节现代生物进化理论的主要内容（第一课时） ----种群基因频率改变与生物进化
课时：1课时课型：新授课
授课时间： 2013年 12月 24日，星期三，第 1、2 节课
库、基因频率的概念。
．种群、种群基因库、基因频率的概念。
、所有的变异都能导致基因频率的变化吗？在自然情况下，
板书设计：第7章第2节现代生物进化理论的主要内容 ----种群基因频率改变与生物进化
一、种群是是生物进化的基本单位
1．种群的概念及特点
2.基因库和基因频率
基因频率的计算方法
方法1、已知基因型的个体数计算基因频率
方法2、已知基因型频率求基因频率
方法3．哈代-温伯格平衡（遗传平衡定律）
A=P a=q P +q=1
(p+q)2 = p2 + 2pq + q2 = l
二、突变和基因重组产生进化的原材料
三、自然选择决定生物进化的方向
生物进化的实质：种群基因频率的改变
学案
第2节现代进化理论的主要内容(一)
一、种群基因频率的改变与生物进化
命制人：白玉
学习目标：1、解释种群、种群基因库、基因频率等概念
2、运用数学方法讨论种群基因频率的变化
学习重点：1、概念：种群、物种、基因频率。
2、突变和基因重组、自然选择在进化中的作用。
学习难点：自然选择对基因频率的影响
教学过程：
复习回顾：
达尔文的自然选择学说
1、主要内容
⑴——选择的基础⑵——选择的手段
⑶——进化的内因⑷——选择的结果
2、历史局限
①对于的本质，自然选择对遗传和变异如何起作用，不能作出本质上的阐明。
②对生物进化的解释局限于水平
③不能很好地解释等现象。
新课学习：
（一）种群是生物进化的基本单位
1.种群：指生活在的生物的个体。
2、种群的特点
（1）种群的个体之间具有年龄和性别的差别，并不是机械地结合在一起。
（2）种群也是生物繁殖的基本单位。
个体之间彼此可以交配，并通过繁殖将各自的基因传递给后代。
及时巩固1、下列哪项属于种群（）
A、枣庄市的全部的鲤鱼
B、一块稻田里的所有昆虫
C、卧龙保护区中的全部大熊猫
D、一间屋中的全部的蟑螂
3.种群是的基本单位，也是的基本单位。
4、种群基因库：一个中个体所含的。
基因频率：在一个中，某个基因占的比率。
例1.某昆虫种群中，绿色翅的基因为A, 褐色翅的基因位a，调查发现AA、Aa、aa的个体分别是30、60、10个，那么A、a的基因频率是多少？
及时巩固2.在某一群体中调查得知，隐性性状为16%，该性状不同类型的基因型频率是（）（按AA、Aa、aa排列）
A．36% 48% 16% B．40 % 36% 16%
C．16% 48% 36% D．16% 36 % 48%
例2.对某校学生进行色盲遗传病调查研究后发现：780名女生中有患者23人，携带者52人；820名男生中有患者65人。
那么该群体中色盲基因的频率是（）
A、4.4%
B、5.1%
C、6.8%
D、10.2%
（二）突变和基因重组产生进化的原材料
变异突变
变异
（三）自然选择决定生物进化的方向
进化的实质：
当堂达标
●基础题
1、下列哪项属于种群（）
A、一个池塘中所有鱼
B、一块稻田里的所有昆虫
C、一片草地的所有蒲公英
D、分散在各湖泊、河流的鲤鱼
2、现代生物进化理论认为，突变和基因重组是产生进化的原材料，下列哪种变异现象不属于此类突变的范畴（）
A、猫叫综合症
B、高茎×高茎高茎、矮茎
C、镰刀型细胞贫血症
D、二倍体×四倍体三倍体六倍体
3、已知人眼的褐色(A)对蓝色(a)是显性。
在一个30000人的人群中，蓝眼人3600人，褐眼人26400人，其中纯合体有1200人。
那么，在这个人群中A和a的基因频率为( )
A、0.64和0.36
B、0.36和0.64
C、0.50和0.50
D、0.82和0.18
4、在一个种群种随即抽取一定的数量的个体，其中AA、Aa、aa的个体分别占24%、72%、4%、那么A、a的基因频率是多少？（）
A、36%和64% B.57%和43%
C、24%和72% D.60%和40%
5、“基因突变对绝大多数个体是不利的，但却是生物进化的重要因素之一”。
你认为这一说法（）
A、正确，基因突变虽对多数个体不利，但它为定向的自然选择提供了材料，为物种的进化奠定了基础
B、正确，基因突变对多数个体不利，但突变的方向与生物进化的方向是一致的
C、不正确，因为基因突变不利于个体的繁殖，会导致物种的绝灭
D、不正确，因为基因突变会导致个体死亡，不利于生物进化
1960 年份
1970 1980 1990 SO 2含量 ●拓展题
6、调查，某小学的小学生中，基因型的比例为X B X B （42.32%）、X B X b （7.36%）、X b X b （0.32%）、
X B Y （46%）、X b Y （4%），则在该地区X B 和X b 的基因频率分别是多少？（ ）
A 、60%、8%
B 、80%、92%
C 、78%、92%
D 、92%、8%
7、（1）19世纪中叶以来，随着英国重工业的发展，尺蛾中黑化蛾的比例越来越高。
为了研究环境改变对尺蛾种群变化的影响，1950年科学工作者在英国的两个地区利用标志重捕法进行了调查，获得如下结果：
请回答下列问题：
①自然选择是 的过程。
②表中两组数据
大于 、 大于
共同支持“自然选择决定进化方向”这一论点
（2）生物20世纪50年代后，英国开始实行控制计划，大气环境污染得到了治理。
请根据下
图说出三者的变化关系并解释原因。
8、滥用抗生素往往会导致细菌耐药性的产生。
(1)细菌抗药性变异的来源属于 。
(2)尽管在细菌菌群中天然存在抗药性基因，但是使用抗生素仍可治疗由细菌引起的感染，原因在于菌群中 。
(3)细菌耐药性的形成是抗生素对细菌进行 的结果，其内在实质是 。
(4)在抗生素的作用下，细菌往往只要一到两代就可以得到抗性纯系。
而有性生殖的生物，淘汰一个原来频率较低的隐性基因，形成显性纯合子组成的种群的过程却需要很多代，原因是 。
答案：1。
C 2.B 3.A 4.D 5.A 6.D
7、（1）①适者生存，不适者被淘汰 ②53．2% 25．0% 13．7% 4．7%（两组数据先后顺序可调换）
（2）①由于煤烟排放量减少，SO2浓度逐年降低
②由于SO2浓度降低，树干上地衣数量增多。
原因是地衣对SO2敏感，因此SO2浓度降低，有利于地衣的生长。
③由于地衣数量增多，黑化蛾频率逐年降低。
原因是地衣颜色浅，黑化蛾易被鸟类捕食。
8、(1)基因突变 (2)有抗药性基因的个体占极少数(抗药性基因频率极低)
(3)定向选择 菌群中抗药性基因频率增加 (4)隐性基因可通过杂合子保存下来。