HG0104高一生物种群基因频率的改变与生物进化46;do1c
种群基因频率的改变与生物进化
第2节现代生物进化理论的主要内容一种群基因频率的改变与生物进化【典例导悟】【典例1】下列关于基因频率、基因型频率与生物进化的叙述正确的是A.一个种群中，控制一对相对性状的各种基因型频率的改变说明物种在不断进化B.一个种群中，控制一对相对性状的基因频率之和为1C.基因型为Aa的个体自交后代所形成的种群中，A基因的频率大于a基因的频率D.因色盲患者中男性数量大于女性，所以男性群体中色盲的基因频率大于女性群体【思路点拨】本题考查基因频率、基因型频率与生物进化的关系，应从以下几个方面入手分析。
【自主解答】选B。
生物进化的实质为种群基因频率的改变，基因频率是指在一个种群基因库中，某个基因与全部等位基因数的比率。
控制一对相对性状的基因频率和为1。
适应环境的个体得到保留，它可以是隐性基因控制的性状，也可以是显性基因控制的性状，所以无法判断是A还是a的基因频率高，由于男性中只有一条X染色体，色盲为伴X隐性遗传病，故男性患色盲的几率大于女性，但是色盲基因在男性群体和女性群体中基因频率是相同的。
【互动探究】选项C中，若Aa自交后代中aa失去交配能力，基因频率如何变化？提示：A基因频率上升，a基因频率下降。
【典例2】（2009·上海高考）某小岛上原有果蝇20 000只，其中基因型VV、Vv和vv的果蝇分别占15%、55%和30%。
若此时从岛外入侵了2 000只基因型为VV的果蝇，且所有果蝇均随机交配，则F1中V的基因频率约是A.43%B.48%C.52%D.57%【规范解答】选B。
本题考查基因频率相关计算的方法，分析如下：【变式训练】某工厂有男女职工各200名，对他们进行调查时发现，女性色盲基因的携带者为15人，患者5人，男性患者11人。
那么这个群体中色盲基因的频率为( )A.8%B.10%C.6%D.11.7%【解析】选C。
由于男性个体中只含有一条X染色体，所以Xb的基因频率为：【学业达标训练】1.下列关于基因库的描述中，错误的是（）A.基因库是一个种群的全部个体所含的全部基因B.生物个体总是要死亡的，但基因库却因种群个体的繁殖而代代相传C.种群中每个个体含有种群基因库中的全部基因D.基因突变可改变基因库的组成【解析】选C。
种群基因频率的改变与生物进化 课件
（二）突变和基因重组产生进化的原材料
1. 种群是由许多个体组成的，每个个体的每个 细胞内都有成千上万个基因，这样，每一代就会 产生大量的突变
2. 突变的有害和有利并不是绝对的， 它取决于生物的生存环境。
3. 突变和基因重组只产生生物进化的原材料， 不能决定生物进化的方向。
种群是生物繁殖、进化的基本单位。
思考：同前一年的蝗虫种群相比，新形成的
蝗虫种群在基因组成上会有什么变化吗？
3. 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。
注：每个个体所 含的基因只是基 因库的一部分
4. 基因频率：在一个种群基因库中，某个 基因占全部等位基因数的比率。
基因频率=
在满足五个条件的情况下,计算子二代、子三代 的基因频率与基因型频率 ; 分析一下各代基因 频率与基因型频率相同吗？
亲代 子一代
基因 AA 30%
型频 Aa 60%
率
aa 10%
36%
48% 16%
基因 A 频率 a
60% 40%
60%
40%
子二代
36%
48% 16%
60%
40%
子三代
36% 48% 16%
通过基因型频率计算基因频率
某种基因的基因频率= 某种基因的纯合子频率+1/2杂合子频率
据调查得知，某小学的学生中基因型比率为： XBXB：XBXb：XbXb：XBY：XbY=44％:5％： 1％：43％：7％，则Xb的基因频率为 A.13.2％ B.5％ C.14％ D.9.3％
如果某基因在X染色体上，而在Y染色体上没有该基因及其等 位基因，则公式可以转变成
原创2：7.2.1种群基因频率的改变与生物进化【精讲精析】
新代基因型
的频率
AA(30%)
Aa(60%)
aa(10%)
配子的比率 A(30% ) A( 30%) a(30% ) a(10% )
子代基因型 频率
子代基因频率
AA(36%) Aa( 48%) aa(16%)
A ( 60%)
a( 40%)
P表示基因A的频率，q表示基因a的频率 p+q = 1
(p+q ) =p2+2pq+q2 = 1
那,谁决定的呢?
三、自然选择决定生物进化的方向 探究自然选择对种群基因频率的影响
黑褐色树干上的桦尺蠖
长满地衣的树干上的桦尺蠖
英20世纪曼彻斯特
英19世纪曼彻斯特
问题：桦尺蠖种群中s基因的频率为什么越来越低？
假设：根据前面所学的你能做出假设吗？
自然选择可以使种群的基因频率定向改变
现在我们用数学方法来讨论一下桦尺蠖基因频率变 化的原因。1870年桦尺蠖的基因型频率为SS 10% ； Ss 20%； ss 70%，在树干变黑这一环境条件下假如树干变 黑不利于浅色桦尺蠖的生存，使得种群中浅色个体每年 减少10%，黑色个体每年增加10%，以后的几年内，桦尺 蠖种群每年的基因型频率与基因频率是多少呢？
2
AA= p2 Aa= 2pq aa=q2
在讨论题2中的群体满足五个条件的情况下,计算 子二代、子三代的基因频率与基因型频率 ; 分析一下 各代基因频率与基因型频率相同吗？
由此可见，亲如代 果满子足一上代述五子个二条代件，则子亲三代代
和代基子也因型代是每如AA一此种，3基也0%因 就的 是频 说3率 基6%都 因不 频会 率改 可36%变 以，代到代再保36下持%一稳 定频不率变。Aa这就6是0%哈代－4温8%伯格平衡48%，也叫遗48传%平 衡定律。aa它是1指0%在一个1极6%大的随机16%交配的种16群%中，
(完整)种群基因频率的改变与生物进化人教版高中生物必修课件(1)精品PPT资料精品PPT资料
一、种群基因频率的改变与生物进化
是否发生了进化？如何判断？
探究活动（一）
情景1：如果在褐色翅（基因型为aa)昆虫的群体中偶 然出现一只绿色翅（Aa)的变异个体，且绿色比褐色 更不容易被敌害发现。
问题探讨： 根据达尔文“适者生存、不适者淘汰”的观点该绿色 个更容易存活，但自然界没有哪个个体是长生不死的， 请问该绿色个体的性状怎样才能传递给后代呢？
A ( 60%)
a( 40% )
分析各代基因频率与基因型频率相同吗？
亲代 子一代 从遗传的角度，思考除了基因突变还有哪些因素会影响种群基因频率？
该菜市场中的所有空心菜属于一个种群吗？
子二代 子三代
基因 AA 30% 36% 36% 36% a(
)
(2)子代基因型的频率各是多少?
情景1：如果在褐色翅（基因型为aa)昆虫的群体中偶然出现一只绿色翅（Aa)的变异个体，且绿色比褐色更不容易被敌害发现。
(2)子代基因型的频率各是多少? 下列生物群体中属于种群的是（ ）
为基本单位。
频率 a 40% 40%
60%
40%
60%
40%
遗传平衡定律（哈代-温伯格定律）
这个种群的基因频率（包括基因型）就可以一代代稳
18%、定82% 不B变. ，保持平衡。（遗传平衡的种群是理想的种
群）。如果用p代表A基因的基因频率，q代表基因a 是否发生了进化？如何判断？
①昆虫群体数量足够大，
型频 ①昆虫群体数量足够大，
Aa 60% 48% AA( )
这个种群的基因频率（包括基因型）就可以一代代稳定不变，保持平衡。
率 aa 10% 16%
基因 A 60% 60% 因此现代生物进化理论对生物进化的研究从个体为单位，发展到以
高中生物种群基因频率的改变与生物进化-教学课件
结果是： 使基因频率定向改变。
种群中产生的变异是（ 不定向 ）的，经过长 期的自然选择，其中不利变异被不断淘汰，有 利变异逐渐（ 积累 ），从而使种群的基因频 率发生（ 定向 ）改变，导致生物朝向一定 方向进化。可见，生物进化的方向是由 （ 自然选择 ） 决定的。
哈迪-温伯格定律
处于平衡状态的种群，一对等位基因A、a， A的频率为p，a的频率为q，则：
AA的频率为p2； Aa的频率为2pq； aa的频率为q2
哈迪-温伯格定律可用数学方程式表示为：
(p+q)2=p2+2pq+q2
2、上述计算结果是建立在五个假设条件基础上的。 对自然界的种群来说，这五个条件都成立吗？你能举 出哪些实例？
新代基因型的频率 AA(30%)
Aa(60%)
aa(10%)
配子的比率
A( 30% ) A( 30% ) a( 30% ) a( 10% )
子代基因型频率 36% )
Aa( 48% )
aa( 16%)
子代基因频率
A (60% )
a( 40%)
由此可见，如果满足上述五个条件，则亲代和子
代每一种基因的频率都不会改变，到再下一代也是如 此，也就是说基因频率可以代代保持稳定不变。这就 是哈迪－温伯格平衡，也叫遗传平衡定律。
如果在褐色翅(基因型为aa)昆虫的群体 中偶然出现一只绿色翅(基因型为Aa)的变异 个体，且绿色比灰色更不易被捕食。那么：
1、昆虫的翅色将怎样变化？
2、该绿色个体一定能被选择下来吗？为什么？
3、如果该绿色个体能很好生活下来，它体内的A基 因怎样才能传递给子代呢？ 4、如果Aa与其他个体交配生殖，后代还会是绿色 的吗？
种群基因频率的改变与生物进化 课件
1．基因频率的计算 (1)某基因频率＝该基因该及基 其因等总 位数基因总数×100%。 例如，A%(A 的基因频率)＝A＋A a×100%。
(2)已知基因型频率计算基因频率 ①常染色体上基因频率的计算 一对等位基因中某基因的频率＝该基因纯合子的基因型频率＋1/2 杂合子的基因型 频率。 例如，A%(A 的基因频率)＝AA%(AA 的基因型频率)＋1/2Aa%(Aa 的基因型频率)。 ②X 染色体上基因频率的计算 如某种群中基因型有 XBXB、XBXb、XbXb、XBY、XbY，b%(Xb 的基因频率)＝XBX＋bXb ×100%。
中 S 基因的频率很低。随着英国工业的发展，桦尺蠖种群中 S 基因的频率提高了很
多，如表。
基因
基因频率 19世纪中叶以前 20世纪中叶
S
5%
95%
s
95%
5%
请根据上述材料回答： (1)1850年以前，浅色桦尺蠖比例很高，黑色桦尺蠖比例很低，这表明稀有的黑色型是由浅色
型通过________产生的。 提示：突变 (2)从1850年到1898年间，黑色桦尺蠖逐渐取代浅色桦尺蠖，这表明黑色基因(S)和浅色基因(s)
(2)可遗传变异的特点①②
随机的 不定向的
(3)可遗传变异的结果：只提供了生物进化的原材料，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
1．原因：不断淘汰发生 体。
不利变异 的个体，选择积累发生
2．实质：种群的基因频率发生 定向改变 。
3．选择的对象
(1)个体水平：生物的 变异性状 。 (2)实质：控制性状的 基因 。
4．选择的结果
(1)生物性状上：朝着 有利 变异的方向不断进化。 (2)基因上：种群 基因频率 会发生 定向 改变。
高一生物 种群基因频率的改变与生物进化
高一生物种群基因频率的改变与生物进化教学目的1．达尔文自然选择学说的主要内容（A：知道）。
2．种群、种群基因库、基因频率的概念、以及基因频率的计算方法（B：识记）。
3．突变和基因重组为生物进化提供原材料的原因（B：识记）。
4．自然选择在生物进化中的作用（B：识记）。
隔离的概念和类型、以及隔离与物种形成的关系（B：识记重点：1、种群是生物进化的基本单位2、基因频率的概念，基因频率的计算公式3、自然选择在生物进化过程中的作用4、隔离的概念和类型、以及隔离与物种形成的关系难点：1、基因频率的概念和计算2、自然选择对种群基因频率的影响3、隔离的概念和类型、以及物种形成的方式。
教学过程：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：。
例1、江思纯同学计算这样一个例子：从某种生物的种群中随机抽出100个个体，测知其基因型分别为AA、Aa、aa的个体分别为20、60和20个，问(1)其中A基因频率为多少?(2)a基因频率为多少?A基因频率=________________________a基因频率=________________________根据孟德尔的分离规律计算：22化？。
二、突变和基因重组产生生物进化的原材料（1）异常统称突变（2）突变频率的绝对值是很低的，但突变的相对数量却很大（3）突变的有利或有害并不绝对，它取决于生物的（4）突变和变异都是不定向的，所以只是提供了生物进化的，却不能决定生物进化的方向。
1．自然选择决定生物进化的方向：使种群的并决定进化方向2．隔离导致物种形成（1）物种：（2）隔离（物种形成的必要条件）①概念：将一个种群分隔成许多小种群，使之不能交配或交配后不能产生出可育后代地理隔离：分布于不同自然区域的种群，由于地理上的障碍，使彼此间无法相遇②种类而不能交配生殖隔离：种群间个体不能自由交配，或交配后不能产生出可育后代射阳二中高一生物（选修）课课练（22）班级姓名学号08年春第17周吴华编写一、选择题（请将答案写在序号之前）1、下列哪项属于种群（）A、一个池塘中所有鱼类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．(1)已知人眼的褐色(A)对蓝色(a)是显性。
生物：7.2.1《种群基因频率的改变与生物进化》课件
3、变异是不定向的，不能决定生物进化方向。
（二）突变和基因重组产生进化的原材料
突变
基因 重组 多种多样 新的等位基因 的基因型 变异是不定向的
种群中出现大量 可遗传的变异
形成了进化的原材料,不能决定生物进化的方向
1870年桦尺蠖的基因型频率为SS10%；Ss20%； ss70% 在树干变黑这一环境条件下假如树干变黑不利于桦尺蠖的 生存，使得种群中浅色个体每年减少10%，黑色个体每年 增加10%，以后的几年内，桦尺蠖种群每年的基因型频率 与基因频率是多少呢？
物种可以是分布 在不同的自然界的不同 区域。 只有在发生随机交 配、繁衍，是基因能够 世代相传的一定区域内 的同种全部个体的集合 才是一个种群。
2、种群的特点：
种群中的个体并不是机械地集合在 一起，而是彼此可以交配实行基因交流，并 通过繁殖将各自的基因传给后代。
3、基因库： 一个种群中全部个体所含有的全部基因。 4、基因频率： 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。
第1年 第2年
第3年
13.1% 26% 60.9% 26.1% 73.9%
第4年
14.7% 29.2% 56.1% 29.3% 70.7%
……
基因 型频 率 基因 频率
SS Ss ss S
10% 20% 70% 20%
11.5% 22.9% 65.6% 23%
升高
降低
s
80%
77%
讨论
1、在自然选择中，直接受选择的是基因型还是表现型？ 天敌看到的是桦尺蠖的体色（表现型），而不 是控制体色的基因。 2 、在自然选择中，实质上受选择的是基因型还是表 现型？
A、15% B、3.88% C、5.17% 15＋2＋14 D、10.3%
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2、骨髓中造血干细胞不断增殖，分化产生血细胞
1
P119
动物细胞核中含有全套遗传物质 P120练习一、1
、数目增多 遗传物质 稳定性差异
2
、C
二、1、植物组织培养技术、克隆技术 2、肌细胞分化程度高，全能性较低
【问题反馈】请将你在预习中遇到的问题写在下面
【自我检测】
1.下列关于细胞分化的说法错误的是（） A.细胞分化与生物发育相关
B.细胞分化是细胞内基因有选择性表达的结果
C.细胞分化仅发生在胚胎时期
D.细胞分化是相同细胞后代在形态、结构和功能上发生稳定性差异的过程 2.下列实例中能体现细胞全能性的是（）
①用悬浮培养的胡萝卜单个细胞也培养成了可育的植株②植物用种子进行繁殖后代③用烟草组织培养的单个组织细胞培养出了可与的完整的植株
A.①②
B.①③
C.②③
D.①②③ 3.细胞分化发生在个体发育的（）
A.胚胎期
B.受精卵分裂时期
C.整个生命过程
D.性成熟期 4.取高度分化的月季的叶肉细胞，经离体组织培养出月季幼苗，说明植物细胞（） A.具有全能性 B.细胞分化后恢复原状态 C.细胞癌变 D.细胞衰老 5.人体肌肉、皮肤、神经等细胞形态、功能均不相同，其所含染色体数目（） A.不一定相同 B.相同 C.不相同 D.有些相同，有些不相同 6.细胞分化的结果是（）
A.细胞数目增加
B.形成组织
C.生长
D.细胞衰老
7.干细胞是一种尚未充分分化的未成熟的细胞，它具有再生各种组织、器官的潜能，医学家们正尝试利用干细胞治疗一些顽疾，用骨髓移植法有效治疗白血病便是成功的例证。
下列说法中不正确的是（）
A.利用干细胞治疗某些顽疾，是因为干细胞具有再生各种组织、器官的潜能
B.骨髓分为红骨髓和黄骨髓，其中，只有红骨髓具有造血功能
C.用骨髓移植法治疗白血病的优点之一是不发生排斥反应
D.利用干细胞可治疗少年糖尿病
8. 1958年美国科学家将胡萝卜韧皮部的一些细胞进行培养，最终发育成完整的新植株，请根据实验过程示意图分析回答：
③ ⑤④
（1）过程②取出的根韧皮部细胞能否进行细胞分裂？为什么？
_______________________________________________________________________
（2）过程③在生物技术中称为________________________，由单个细胞形成细胞团需经过_________________________过程。
（3）过程④由细胞团形成胚状体要经过__________________________________________的过程，其结果是______________________________________________________。
（4）该实验成功的证明了______________________________________________。
创新拓展
9.科学家研究发现，早期胚胎干细胞能在体外一定条件下形成不同的组织和器官。
除胚胎外，在脐血、骨髓、脑组织中也发现了干细胞。
经过进一步研究，有希望用于患者的组织修复或器官移植，在临床应用上具有较高的价值。
请回答下列问题：
（1）早期胚胎干细胞在一定条件下，通过____________和_________________才能形成不同的组织或器官。
（2）在进行器官移植时，最好选用本人的干细胞培育的器官，这是因为_____________________________________________。
知识总结【生物随身读】
1. 细胞分化：在个体发育中，由一个或一种细胞增殖产生的后代，在形态、结构和生理功能上发生
稳定性差异的过程。
2. 细胞分化的意义：使多细胞生物体中的细胞趋向专门化，有利于提高各种生理功能的效率。
3. 细胞的全能性：已经分化的细胞，仍然具有发育成完整个体的潜能。
4. 干细胞：在动物和人体中仍保留着少数具有分裂和分化能力的细胞。
课后巩固案
1、治疗白血病经常用骨髓中的造血干细胞来产生不同种类的细胞，这是因为造血干细胞是（ ）
A、分化程度较低的细胞
B、高度分化的细胞
C、进行了一定程序的分化，产生的新细胞最终完成分化的细胞
D、癌细胞
2、花药的离体培养是指把分裂旺盛的花药细胞用人工方法培育成单倍体植株。
这一成果是利用细胞的（）
A、应激性
B、全能性
C、变异性
D、适应性
3、以下能证明植物细胞具有全能性的生产实践是（）
A．从一粒菜豆种子长成一棵植株B、用植物激素培育无子果实
C、用一小块芹菜叶片，培养出一棵完整植株
D、杂交培育成优良作物新品种
4、细胞分化与细胞增殖的主要不同是（）
A．细胞的数量增多B、细胞的形态、结构相同
C、细胞的生理功能上相似
D、相同细胞的后代在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程
5、经过细胞分化，在多细胞生物体内就会形成（）
A、各种细胞
B、各种细胞和组织
C、各种器官
D、细胞的癌变或衰老
6、在细胞分化的过程中遗传物质将（）
A、发生改变
B、部分改变
C、不改变
D、是随机的
7、下列有关细胞分化的叙述，正确的是（）
A、种子形成幼苗与细胞的分裂和分化直接相关
B、红细胞的形成与基因表述有关而与细胞分化无关
C、胡萝卜叶肉细胞脱分化形成愈伤组织后不具全能性
D、癌细胞的产生与细胞的畸形分化无直接关系
8、下列哪项不能由植物的组织培养得到证实（）
A、植物细胞具有全能性
B、高度分化的植物细胞仍然具有发育的潜能
C、植物的繁殖率比较低
D、植物体可以进行无性生殖
9、利用植物的茎类或叶片、茎段、花药、花粉等，在无菌条件下，培养在玻璃器皿中人工配制的培养基上，使它们发育成完整的植株，这种技术可以用来培育植物新品种，可以在较短的时间内大量繁殖植物，还可以防止植物病毒的危害。
下列关于这种技术的叙述，正确的是（）
①这种技术利用了植物细胞的全能性②这种技术叫做组织培养，可以克隆生物体③这种技术是细胞工程的应用领域之一④这种技术是一种无性繁殖的方式
A、①
B、①②
C、①②③
D、①②③④
3。