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(共24张PPT)
先有鸡还是先有蛋？
甲同学说：当然是先有鸡蛋了，因为只有生殖细胞产生的基因突变才能遗传给后代，体细胞即使发生了基因突变，也不能影响后代的性状。
乙同学说：不对，人们在养鸡过程中，是根据鸡的性状来选择的，只让符合人类需求的鸡繁殖后代，因此是先有鸡后有蛋。
你同意哪位同学的观点？你的答案和理由是什么？
第6章第3节 种群基因组成的变化
1.种群为什么是生物进化的基本单位？
2.种群的基因频率为什么会发生变化？
3.自然选择与种群基因频率的变化有什么关系？
问题探讨
如果在灰色翅（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，且绿色比灰色更不容易被敌害发现。
讨论：
1.根据达尔文“适者生存、不适者淘汰”的观点，该绿色个体一定能被选择下来吗？
——不一定，达尔文“适者生存，不适者被淘汰”针对的是个体，个体会死亡
2.如果该绿色个体（Aa）能很好的生活下来，它体内的A基因怎样才能传递给后代？请写出遗传图解
出现有利变异个体内的有利基因，只有在群体中，通过有性生殖才能世代延续。另外有利变异个体的后代不一定能真实遗传。
X
AA
Aa
绿翅
AA
绿翅
（3）
P:
Aa
绿翅
配子
A a
A
F1:
绿翅
aa
灰翅
X
Aa
Aa
绿翅
AA
绿翅
（2）
Aa
配子
A a
A a
Aa
绿翅
P:
F1:
绿翅
绿翅
（1）
aa
灰翅
Aa
绿翅
配子
A a
a
F1:
×
Aa
aa
P:
绿翅
绿翅
研究生物的进化，仅仅研究个体的表现型是否与环境适应是不够的，还必须研究群体的基因组成变化。
这个群体就是种群！
自然选择直接作用的是生物的个体，而且是个体的表型。
个体的表型会随着个体的死亡而消失，决定表型的基因却可以随着生殖而世代延续，并且在群体中扩散。
研究生物的进化，仅研究个体和表型是不够的，还必须研究群体基因组成的变化。
果蝇X染色体上的
部分基因示意图
种群是生物进化的基本单位
一、种群和种群基因库
（1）概念：
生活在一定区域的同种生物全部个体的集合。
如：一片树林中的全部猕猴
一片草地上的所有蒲公英
一片池塘中的全部鲫鱼
（2）特点：
②种群的雌雄个体可以通过繁殖将各自的基因遗传给后代
①一个种群就是一个繁殖和进化单位
一、种群和种群基因库
1.种群是生物进化的基本单位
包括该种群基因的种类和数目。
个体数目越多，个体间的差异越大，基因库也就越大。
一、种群和种群基因库
2.种群基因库：
一个种群中全部个体所含有的全部基因。
一个种群都有一个基因库，种群中每个个体所含有的基因只是基因库的一部分，个体一代代死亡，但基因库在代代相传中保留下来，并得到发展。
3.基因型频率：
在一个种群基因库中，某种基因型占全部个体的比值。
基因型频率=
该基因型个体数
该种群个体总数
×100%
计算:
在某昆虫种群中，决定翅色为绿色的基因是A，褐色的基因是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
AA基因型频率=
30
100
= 30%
Aa基因型频率=
60
100
= 60%
aa基因型频率=
10
100
= 10%
一、种群和种群基因库
4.基因频率：
=
某基因的数目
该基因及其等位基因的总数
×
100%
计算：在某昆虫种群中，决定绿色翅基因是A，褐色翅基因是a，从该种群随机抽取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。
(1)100个体数的全部等位基因总数为_______个
200
(2)A基因为___________个，a基因为___________ 个
2×30+60=120
2×10+60=80
A频率=
120
200
= 60%
a频率=
80
200
= 40%
2
一个基因的频率=它的纯合子的基因型频率+1/2杂合子的基因型频率
A频率=AA%+1/2Aa% a频率= aa%+ 1/2 Aa%
一、种群和种群基因库
思考·讨论 用数学方法讨论基因频率的变化
亲代基因型的比值 AA(30%) Aa(60%) aa(10%) 配子的比值 A( ) A( ) a( ) a( ) 子一代基因型频率 AA( ) Aa( ) aa( ) 子一代基因频率 A( ) a( ) 子二代基因型频率 AA( ) Aa( ) aa( )
子二代基因频率 A( ) a( ) 30%
30%
30%
10%
40%
60%
16%
48%
36%
16%
48%
36%
40%
60%
由此可见，如果满足上述五个条件，各等位基因的基因频率和基因型频率在一代代遗传中都是稳定不变的，或者说保持着遗传平衡状态。这就是哈代——温伯格定律，也叫遗传平衡定律。
在满足上述5个条件的前提下：若种群中一对等位基因分别为A和a，设A的基因频率=p，a的基因频率=q，那么遗传平衡定律可以写成：
A=p a=q
A=p
a=q
AA=p2
aa=q2
Aa=pq
Aa=pq
AA的基因型频率=p2
aa的基因型频率=q2
Aa的基因型频率=2pq
∵ (p＋q) = A%+a% = 1
∴ (p+q) 2 = p2+2pq+q2 = AA%+Aa%+aa% = 1
雌配子
雄配子
遗传平衡所指的种群是理想的种群，在自然条件下，这样的种群是不存在的。这也说明了在自然界种群的基因频率迟早要发生变化，也就是说种群的进化是必然的。
用数学方法讨论基因频率的变化
一、种群和种群基因库
1.基因突变产生新的等位基因，使种群的基因频率发生变化。
例: 果蝇一组染色体上约有1.3×104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），那么每一代出现基因突变数是多少呢？
2×1.3× 104
× 108
种群
= 2.6 ×107（个）
个体
× 10-5
种群是由许多个体组成的，每个个体的每一个细胞内部都有成千上万个基因，这样，每一代就会产生大量的突变。
二、种群基因频率的变化
某海岛上残翅和无翅的昆虫
突变的有利与有害是相对的而不是绝对的，这往往取决于生物的 。
在正常情况下，残翅和无翅很难生存下去；
生存环境
在经常刮大风的海岛上，残翅因不能飞行而避免了淹死。
二、种群基因频率的变化
1.基因突变产生新的等位基因，使种群的基因频率发生变化。
2.突变（基因突变和染色体变异）和基因重组产生进化的原材料。
突变
基因重组
新的等位基因
多种多样的基因型
种群中出现大量可遗传的变异
变异是
不定向的
形成了进化的原材料,
不能决定生物进化的方向
二、种群基因频率的变化
三、自然选择对种群基因频率变化的影响
【探究·实践】探究自然选择对种群基因频率变化的影响
工业革命前：浅色个体多
工业革命后：黑色个体多
ss
SS、Ss
工业革命后，环境被污染，黑色个体存活率增大。
第1年 第2年 第3年 第4年 ……
基因型频率 SS 10% 11.5%
Ss 20% 22.9%
ss 70% 65.6%
基因频率 S 20% 23%
s 80% 77%
70.7%
26%
29.3%
14.6%
56.1%
60.9%
26.1%
73.9%
29.3%
13.1%
升高
降低
升高
升高
降低
三、自然选择对种群基因频率变化的影响
【探究·实践】探究自然选择对种群基因频率变化的影响
提出问题
桦尺蠖种群中的s基因为什么越来越低？
作出假设
自然选择可以使种群的基因频率定向改变
1.树干变黑会影响桦尺蛾种群中浅色个体的出生率吗？为什么？
2.在自然选择过程中，直接受选择的是基因型还是表型？为什么？
三、自然选择对种群基因频率变化的影响
【探究·实践】探究自然选择对种群基因频率变化的影响
会影响。树干变黑后，浅色个体容易被发现，被捕食的概率增加，许多浅色个体可能在没有交配、产卵前就已被天敌捕食，导致其个体数减少，影响出生率。
直接选择的是表型（体色），而不是基因型。因为天敌在捕食桦尺蛾时，看到的是桦尺蛾的体色而不是控制体色的基因。
三、自然选择对种群基因频率变化的影响
生物进化的实质是种群基因频率的定向改变。
可遗传变异
各种变异类型
自然选择
种群基因频率定向改变
生物向着一定方向
进化
进化的原材料
提供
进化的方向
决定
探究抗生素对细菌的选择作用
实验原理
一般情况下，一定浓度的抗生素会杀死细菌，但变异的细菌可能产生耐药性。在实验室连续培养细菌时，如果向培养基中添加抗生素，耐药菌有可能存活下来。
目的要求
通过观察细菌在含有抗生素的培养基上的生长状况，探究抗生素对细菌的选择作用。
实验步骤
①培养皿分区、标号。
③将不含抗生素的纸片和抗生素纸片分别放在平板的不同位置。
②涂布平板。
①
②
③
④
探究抗生素对细菌的选择作用
④将培养皿倒置于37 ℃的恒温箱中培养12~16 h。
⑥从抑菌圈边缘的菌落上挑取细菌，接种到已灭菌的液体 培养基中培养。重复步骤②~⑤。
⑤观察细菌的生长状况。是否有抑菌圈？测量、记录。
结果分析
①你的数据结果是否支持“耐药菌是普遍存在的”这一说法？
支持。抑菌圈边缘生长的可能是耐药菌。
探究抗生素对细菌的选择作用
②在本实验条件下，耐药菌所产生的变异是有利的还是有害的？
在本实验条件下，一般来说是有利的，有利于生物在特定环境中生存和繁殖的变异在此环境中就是有利变异。
③滥用抗生素有什么后果？
促进耐药菌的产生。
【高考在线】
1．（2022·重庆·统考高考真题）人的扣手行为属于常染色体遗传，右型扣手（A）对左型扣手（a）为显性。某地区人群中AA、Aa、aa基因型频率分别为0.16、0.20、0.64。下列叙述正确的是（ ）
A．该群体中两个左型扣手的人婚配，后代左型扣手的概率为3/50
B．该群体中两个右型扣手的人婚配，后代左型扣手的概率为25/324
C．该群体下一代AA基因型频率为0.16，aa基因型频率为0.64
D．该群体下一代A基因频率为0.4，a基因频率为0.6
2．（2022·海南·统考高考真题）匍匐鸡是一种矮型鸡，匍匐性状基因（A）对野生性状基因（a）为显性，这对基因位于常染色体上，且A基因纯合时会导致胚胎死亡。某鸡群中野生型个体占20％，匍匐型个体占80％，随机交配得到F1，F1雌、雄个体随机交配得到F2。下列有关叙述正确的是（ ）
A．F1中匍匐型个体的比例为12/25 B．与F1相比，F2中A基因频率较高
C．F2中野生型个体的比例为25/49 D．F2中A基因频率为2/9
B
D
【高考在线】
4．（2021·浙江·高考真题）现代的生物都是由共同祖先进化而来的，物种的进化体现在种群基因频率的改变。下列能引起基因频率改变的因素是 （　　）
A．自然选择 B．基因重组 C．随机交配 D．大的种群
5．（2021·广东·高考真题）兔的脂肪白色（F）对淡黄色（f ）为显性，由常染色体上一对等位基因控制。某兔群由500只纯合白色脂肪兔和1500只淡黄色脂肪兔组成，F、f 的基因频率分别是（ ）
A．15%、85% B．25%、75%
C．35%、65% D．45%、55%
6．（2011·江苏·高考真题）根据现代生物进化理论，下列说法正确的是 （ ）
A．自然选择决定了生物变异和进化的方向
B．生物进化的实质是种群基因型频率的改变
C．种群内基因频率的改变在世代间具有连续性
D．种群内基因频率改变的偶然性随种群数量下降而减小
A
B
C

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