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6.3 种群基因组成的变化与物种的形成（学案） 一 种群基因组成的变化
自然选择直接作用的是生物的 ，而且是个体的 。个体会死亡，但决定表型的 却可以随着生殖而世代延续并且在群体中扩散。
一、种群和种群基因库
1.种群定义：生活在 区域的 生物的 个体。
【例】书 P114 选择 2．下列生物群体中属于种群的是 ( )
A．一个湖泊中的全部鱼 B．一片森林中的全部蛇
C．一间屋中的全部蟑螂 D．卧龙自然保护区中的全部大熊猫
2.种群特点：生物 、 的基本单位。
3.基因库： 种群中 个体所含有的 基因。
4.基因频率：在一个种群基因库中，某个基因占全部 基因数的比值。
例 1.某种群 AA、Aa 和 aa 的个体分别有 30、60 和 10 个。求 A 和 a 的频率。
例 2.某人群中男女各 200 人，女性色盲有 5 人，女性携带者 15 人，男性色盲 11 人，求色盲基因频率。
【总结】基因频率计算时需关注基因的位置：
①基因在常染色体或 X、Y 染色体的同源区段上：
②基因仅在 X 染色体上：
5.基因型频率：在一个种群基因库中，某个 的个体占个体总数的比值。
例 3.某种群 AA、Aa 和 aa 的个体分别有 30、60 和 10 个，求 AA 的频率。
例 4.某人群中男女各 200 人，其中女性色盲有 5 人，携带者 15 人，男性色盲 11 人，求携带者的频率。
6.相关计算：
①已知基因型频率求基因频率：
例 5.某种群 AA 占 1/3 ，Aa 占 2/3 ，求 A 的频率。
【思考讨论】如果一个种群处于遗传平衡状态,计算表格内容：
P 基因型频率 AA(30%) Aa(60%) aa(10%)
P 基因频率
F1 基因型频率 AA( ) Aa( ) aa( )
F1 基因频率
F2 基因型频率 AA( ) Aa( ) aa( )
F2 基因频率
1、F2 、F3 以及若干代以后，种群的基因频率和 F1 一样吗？
2、对自然界的种群来说这 5 个条件都成立吗？
3、如果该种群突变产生新基因 A2 ，A/a 的基因频率会变吗？A2 的基因频率会如何变？
②已知基因频率求基因型频率：
例 6.A=60% a=40% ，求 AA、Aa、aa 的频率。
解：（1）若该种群处于遗传平衡状态： （2）若该种群不处于遗传平衡状态：
(
____________
)二、种群基因频率的变化
(
____________
) (
____________
) (
基因重组
)1.可遗传变异
2.影响种群基因频率变化的因素
①突变：种群是由许多 组成，每个个体的细胞中都有成千上万个 ，每一代就会 产生 量的突变。
【例 1】果蝇 1 组染色体上约有 1.3×104 个基因，假定每个基因的突变频率都为 10-5 ，对一个约有 108 个 个体的果蝇种群来说，每一代出现的基因突变数是： ②环境：突变的有害和有利也不是绝对的，这往往取决于生物的 。
【例 2】有翅的昆虫中有时会出现残翅和无翅的突变类型，这类昆虫在正常情况下很难生存下去。但是在 经常刮大风的海岛上，这类昆虫却因为不能飞行而避免了被海风吹到海里淹死。
③基因重组：基因突变产生的等位基因，通过基因重组可以形成多种多样的 ，从而使种群中 出现多种多样可遗传的变异类型。
④迁入迁出
3.进化的原材料：
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
英国的曼彻斯特地区有一种桦尺蛾（其幼虫叫桦尺蠖）。它们夜间活
动，白天休息在树干上。杂交实验表明，其体色受一对等位基因 S 和
s 控制，黑色(S)对浅色(s)是显性的。
①现象：在 19 世纪中叶以前，桦尺蛾几乎都是浅色型的，该种群中 S 基因的频率很低，在 5%以下。到了
20 世纪中叶，黑色型的桦尺蛾却成了常见的类型，S 基因的频率上升到 95%以上。
②提出问题：桦尺蠖种群中的 S 基因为什么越来越高？
③作出假设： 可以使种群的基因频率定向改变
④创设情境示例：假设 1870 年，桦尺蛾种群的基因型频率为 SS10%,Ss 20%,ss 70%,S 基因的频率为 20%。 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蛾的生存，使得种群中浅色个体每年减少 10%, 黑色个体每年增加 10%。第 2~10 年间，该种群每年的基因型频率各是多少？每年的基因频率是多少？
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%
⑤问题
1. 树干变黑会影响桦尺蠖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？
【总结】进化的实质：在 的作用下，种群的 会发生 改变，导致生物
朝着一定的方向不断进化。
PS：
（1）现代生物进化理论的主要内容：
1、进化的单位： 2、进化的原材料：
3、进化的方向： 由 决定 4、进化的实质：
（2）影响种群基因频率变化的因素中，只有 能使基因频率定向改变，其他均不定向。
（3）进化与基因频率改变的关系：生物进化了，基因频率 （ 一定/不一定）改变； 基因频率改变，生物 （ 一定/不一定）进化。
四、探究抗生素对细菌的选择作用
（1）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 性。 在实验室连续培养细菌时，如果向培养基中添加 ，耐药菌有可能存活下来。
（2）实验步骤
1.标号
2.用 或 涂抹细菌
3.将含 的纸片和 的纸片置于不同的分区， 盖上皿盖。
4.将培养皿 培养
5.观察并测量 直径,并取平均值
6.从抑菌圈 的菌落上挑取细菌培养，并重复以上步骤，记录每一代抑菌圈的直径。 （3）讨论
1.在连续培养几代后，抑菌圈的直径发生了什么变化？这说明抗生素对细菌产生了什么作用？
2.为什么要从抑菌圈边缘的菌落上挑取细菌？
3.在本实验的培养条件下，耐药菌所产生的变异是有利还是有害的？你怎么理解变异是有利还是有害？
4.滥用抗生素的现象十分普遍。你认为这些做法会有什么后果？
【拓展应用】书 P114
3．碳青霉烯类抗生素是治疗重度感染的一类药物。下表为 2005—2008 年，该类抗生素在某医院住院患 者中的人均使用量，以及从患者体内分离得到的某种细菌对该类抗生素的耐药率变化。据表回答下列问
题。
（1）这种细菌耐药率的变化与抗生素的使用量之间是否存在关联？依据是什么？
（2）试从进化的角度解释耐药率升高的原因。
（3）我国卫生部门建立了全国抗菌药物临床应用监测网和细菌耐药监测网，并要求医疗机构开展细菌耐 药监测工作，建立细菌耐药预警机制。例如，当某抗菌药物的主要目标细菌耐药率超过 30%时，医疗机构 应及时将这一预警信息进行通报。请分析这一要求的合理性。
（4）人类不断研发和使用新的抗生素，细菌对新药的耐药性也在不断提高，二者之间仿佛发生了一场竞 赛。作为这场竞赛的参与者，你可以做些什么呢？

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