第1课时种群基因组成的变化一、种群和种群基因库r基础抚理夯实教材基础j1. 种群的概念及特点(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或一片草地 上的所有蒲公英都可以看作一个种群。(2) 特点：种群是生物进化的基本单位，种群中的雌雄个体可以通过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，叫作这个种群的基因库。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值。(2)计算:X100%。苴种群中某基因的总数 基因频率该基因及其等位基因的总数(3) 影响因素：突变、选择、迁移等。|正误判断斯正易混易错(1) 一个种群中某基因占所有基因数的比值叫作基因频率()(2) 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()(3) 若亲子代间基因频率不变，基因型频率也一定不变()(4) 种群是生物进化的基本单位，自然选择的直接选择对象是个体的表型()答案(1)X(2)X(3)X (4)V解析(1)基因频率是指一个种群中某基因占全部等位基因数的比值。(2) 影响基因频率的因素不只是环境，还有基因突变、生物的迁移等。(3) 如杂合子入自交后代，基因频率不变，而基因型频率改变。深化探究解决问题mJ某桦尺蛾种群中，黑色体色的基因为S，浅色体色的基因为s，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、20、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. 该种群产生的S配子和s配子的比值各是多少？子一代基因型频率是多少？提示 S配子占20%, s配子占80%。子一代基因型频率：SS占4%, Ss占32%, ss占64%。2. 子一代种群的基因频率各是多少？提示 子一代种群的基因频率S占20%, s占80%。3. 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？请完成下表：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(20%)s(80%)子二代基因型频率SS(_)Ss(_)ss()子二代基因频率S(_)s()提示4% 32% 64% 20% 80%子二代、子三代以及若干代以后，种群的基因频率与子 代一样。二、种群基因频率的变化及自然选择对种群基因频率变化的影响r基础抚理夯实教材基础j1. 种群基因频率的变化(1) 可遗传的变异的来源r 基因突变突变】可遗传的变异来源i染色体变异基因重组(2) 可遗传变异的形成、特点和作用 形成：a.基因突变产生新的等位基因；b.通过有性生殖过程中的基因重组，可以形成多种 多样的基因型。 特点：随机的、不定向的。 作用：只是提供生物进化的原材料，不能决定生物进化的方向。(3) 变异的有利和有害是相对的，是由生存坯境决定的。2. 自然选择对种群基因频率变化的影响(1) 原因：在自然选择的作用下，具有有利变异的个体有更多的机会产生后代，种群中相应基 因的频率会不断提高；相反，具有不利变异的个体留下后代的机会少，种群中相应基因的频 率会下降。(2) 结果：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。正误判断轿正易混易错(1) 从根本上讲，没有突变，就没有生物的进化()(2) 突变具有低频性，不能为生物进化提供原材料()(3) 有害突变不能成为生物进化的原材料()(4) 所有变异都不能决定生物进化的方向，但都能提供进化的原材料()答案(1)”(2)X(3)X (4)X解析(2)生物进化的基本单位是种群，虽然生物发生突变的频率很低，但种群由许多个体组 成，而每一个个体的每一个细胞内都有成千上万个基因，所以在种群中每一代都会产生大量 的突变。(3) 生物变异是否有利，取决于它们的生存环境。(4) 可遗传的变异为生物进化提供原材料，自然选择决定生物进化的方向。F深化探究，解决问题疑涯上述讨论的桦尺蛾种群，在树干变黑这一环境条件下，种群中浅色个体每年减少10%，黑色 个体每年增加10%。第2年、第3年，该种群每年的基因频率是多少？根据基因型频率计算 每年基因频率，将结果写在下表中。计算项目第1年第2年第3年基因型频率个数占比存活个数占比存活个数占比SS1010%1111.5%1213%Ss2020%2222.9%2426%ss7070%6365.6%5761%基因频率S20%s80%结论：自然选择会使种群基因频率发生 改变。提示第2年：23% 77%第3年：26% 74%定向1. 下列属于种群的是（）A. 一块水田里的全部青蛙B. 一块棉田里的全部蚜虫C. 一块朽木上的全部真菌D. 一个池塘中全部鱼答案B解析 一块稻田里的全部青蛙还有蝌蚪才能构成一个种群，A错误；一块棉田中的全部棉蚜 虫属于种群，B正确；一块朽木上的全部真菌包括许多菌种，则既不属于种群，也不属于群 落，C错误；一个池塘中的全部鱼不是一个物种，既不属于种群，也不属于群落，D错误。2. 下列关于基因库的描述，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. 种群中每个个体都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答案C解析基因库是一个种群中全部个体所含有的全部基因，A正确；种群是生物繁殖的基本单 位，所以基因库不会因个体死亡而消失，应代代相传，B正确；由于不同个体之间在基因上 具有差异，所以每个个体不可能含有种群基因库中的全部基因，C错误；可遗传的变异均可 能改变基因库的组成，D正确。3. 蜗牛的有条纹(A)对无条纹(a)为显性。在一个地区的蜗牛种群内，有条纹(AA)个体占55%, 无条纹个体占15%,若蜗牛间进行自由交配得到F1，则A基因的频率和中Aa基因型的频率 分别是()A. 30%,21%B. 30%,42%C. 70%,21%D. 70%,42%答案D解析 亲本中AA占55%, aa占15%,所以Aa占30%,因此在亲本中A的基因频率为(55 + 30/2)/100X100%=70%,故a的基因频率为100%70%=30%。则自由交配得到的子代中出现 Aa的基因型频率为2X0.7X0.3X100%=42%，故选D。4. 下列关于生物变异和生物进化的叙述中，正确的是()A. 变异都能为生物进化提供原材料B-自然选择决定了生物进化的方向C. 只有基因突变才能导致种群基因频率发生改变D. 抗生素的使用使病原体产生了适应性的变异答案 B解析只有可遗传的变异才能为生物进化提供原材料，A错误；自然选择的结果是让适应环 境的变异保留，不适应环境的变异被淘汰，故自然选择决定了生物进化的方向，B正确；基 因突变、染色体变异、基因重组和自然选择等都能使种群基因频率发生改变，C错误；抗生 素起选择作用，而不是使病原体产生适应性的变异，D错误。5. 腕足类动物海豆芽，从4亿年前出现至今面貌基本没变，也没有灭绝，对此现象的合理解 释是()A-自然选择对其不发生作用B. 海豆芽在漫长的年代中基因频率发生了较大变化C. 海豆芽很少变异，适应性强D. 海豆芽的生活环境基本没有改变答案 D解析 自然选择决定了生物进化的方向，该生物的“面貌基本没变”，说明其生存环境基本 没变，基因频率也基本没变，所以性状基本没变。6. 杂交实验表明，桦尺蛾体色受一对等位基因S和s控制，黑色(S)对浅色(s)为显性。在 19世纪中叶以前，桦尺蛾种群中S基因的频率很低，在5%以下，到了 20世纪则上升到95% 以上。请根据以上资料，回答下列问题：（1）在19世纪时，桦尺蛾的栖息地曼彻斯特地区的树干上长满了浅色的地衣，在此环境条件下，种群s基因频率高的原因是。（2）随着英国工业的发展，工业炼铜使地衣不能生存，树皮暴露，并被煤烟熏成黑褐色，在此 环境条件下，种群S基因频率升高的原因是。（3）上述事例说明，种群中产生的变异是，经过长期的，其中不利的变异被 不断，有利的变异则逐渐，从而使种群的发生定向改变，导致生物朝着一定方向缓慢地进化。因此生物进化的方向是由 决定的。答案（1）浅色型桦尺蛾与环境色彩一致，不易被鸟类所食，后代繁殖个体多，导致s基因频 率高（2）黑色型桦尺蛾的黑色成了一种保护色，黑色型个体逐渐增多，导致S基因频率升高 （3）不定向的 自然选择 淘汰 积累基因频率 自然选择A组基础对点练题组一种群和种群基因库1. （2018 某某某某八中期末考试）下列与种群有关的叙述，不正确的是（）A. 一片树林中的全部猕猴是一个种群B. 基因型频率是指在一个种群基因库中，某种基因型的个体在种群中所占的比值C. 一个种群的基因库在代代相传中得以保持和发展D. 种群的基因频率是恒定不变的答案D解析一片树林中的全部猕猴是一个种群，A正确；种群的基因型频率是指某种基因型的个 体在种群中所占的比值，B正确；种群中的个体不是机械地集合在一起，而是通过交配、繁 殖将各自的基因传递给后代，因此种群中的个体虽然一代代死亡，但是基因能在代代相传中 保留、发展下去，C正确；可遗传的变异、自然选择等可使种群的基因频率发生改变，D 错误。2. 从某种群中随机抽取200个个体，测得基因型为AA、Aa、aa的个体分别是60个、100个、 40个。该种群中A与a的基因频率分别是（）A. 80%、 20%B. 45%、 55%C. 55%、 45%D. 40%、 60%答案 C解析 由题意知，该种群抽取的200个个体中，AA=60个，Aa=100个，aa=40个，根据基 因频率的概念，A = (60X2 + 100)(200X2)X100% = 55% , a = (40X2 + 100)：(200X2)X100%=45%。3. 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%答案C解析23X2 + 52X 1 + 65X1色盲基因的频率 X100%6.8%O780X2+8204. 人工养殖了一群鸡，下列措施不会造成该鸡群基因库发生变化的是()A. 淘汰鸡群中体质较弱的个体B. 从外地引进新的品种加入鸡群C. 将该鸡群置于条件与原来不同的环境中饲养D. 让该鸡群中的雌、雄个体自由交配繁殖后代答案D解析 鸡群中的雌、雄个体自由交配，根据遗传平衡定律，群体内的基因频率不变，D项 错误。5. 某植物种群中AA、Aa、aa的基因型频率如图甲所示，种群中每种基因型的繁殖成功率如 图乙所示。种群随机交配产生的