第六章生物的進(jìn)化第3節(jié)種群基因組成的變化與物種的形成一、種群基因組成的變化（一）種群和種群基因庫(kù)【任務(wù)一】（3min）閱讀課本P110—111，思考：1.什么是種群?2.基因庫(kù)是什么？3.基因頻率如何計(jì)算？1.什么是種群？（1）概念：生活在一定區(qū)域的

生物

的集合。（2）特點(diǎn)：種群是生物進(jìn)化的?，種群也是生物繁殖的基本單位。全部個(gè)體同種基本單位2.基因庫(kù)一個(gè)種群中全部個(gè)體所含有的全部基因。判斷下面例子是不是一個(gè)種群：①一個(gè)池塘中的全部魚(yú)②一個(gè)池塘中的全部鯉魚(yú)③兩個(gè)池塘內(nèi)的全部青蛙④一片草地上的全部植物⑤一片草地上的成年梅花鹿×√×××3.基因頻率(1)概念：在一個(gè)種群基因庫(kù)中，某個(gè)基因占

的比值。全部等位基因數(shù)例：某昆蟲(chóng)種群中，綠色翅的基因?yàn)锳,褐色翅的基因位a，調(diào)查100個(gè)個(gè)體，發(fā)現(xiàn)AA、Aa、aa的個(gè)體分別30、60、10、那么A、a的基因頻率是多少？方法一：通過(guò)概念計(jì)算假設(shè)該種群數(shù)量為100，基因型AA的個(gè)體為30，Aa個(gè)體為60，aa個(gè)體為10，那么控制此性狀的等位基因總數(shù)200個(gè)。方法二：通過(guò)基因型頻率計(jì)算AA=30%Aa=60%aa=10%1、某一瓢蟲(chóng)種群中有黑色和紅色兩種體色的個(gè)體，這一性狀由一對(duì)等位基因控制.黑色（B）對(duì)紅色（b）為顯性如果基因型為BB的個(gè)體占18%,基因型為Bb的個(gè)體占78%,基因型為bb的個(gè)體占4%?；駼和b的頻率分別為（）A.18%、82%B.36%、64%C.57%、43%D.92%.8%用數(shù)學(xué)方法討論基因頻率的變化（自由交配）親代基因型的頻率AA（30%）Aa(60%)aa(10%)配子的比率A()A()a()a()子一代基因型頻率AA()Aa()aa()子一代基因頻率A()a()30%30%30%10%36%48%16%60%40%4.遺傳平衡定律（一品課堂P142）當(dāng)群體滿足以下五個(gè)條件：①群體數(shù)量足夠大②雌雄個(gè)體間能自由交配③沒(méi)有遷入與遷出④自然選擇對(duì)性狀沒(méi)有作用⑤不產(chǎn)生突變種群的基因頻率和基因型頻率可以世代相傳不發(fā)生變化，保持平衡。設(shè)A的基因頻率為p，a的基因頻率為q；則有p+q=1，那么(p+q)2=p2+2pq+q2

，其中P2的值就是AA基因型的頻率，2pq的值就是Aa基因型的頻率，q2的值就是aa基因型的頻率。對(duì)于自然界的種群來(lái)說(shuō)，遺傳平衡定律五個(gè)條件都成立嗎？（二）種群基因頻率的變化如果該種群出現(xiàn)新的突變型（基因型為A2a或A2A2），也就是產(chǎn)生新的等位基因A2，種群基因頻率會(huì)發(fā)生變化嗎？基因A2的基因頻率可能會(huì)怎樣變化？基因突變具有普遍性，基因突變產(chǎn)生新的等位基因，使種群的基因頻率發(fā)生改變基因頻率增加或減小取決于該突變是有利的還是有害的突變產(chǎn)生的變異有利或者有害取決于是否能適應(yīng)環(huán)境?1、一種果蠅的突變體在21℃的氣溫下生存能力很差，但是，當(dāng)氣溫上升到25.5℃時(shí)，突變體的生存能力大大提高。這說(shuō)明（）A.突變是不定向的B.突變是隨機(jī)發(fā)生的C.突變的有害或有利取決于環(huán)境條件D.環(huán)境條件的變化對(duì)突變體都是有害的（三）自然選擇對(duì)種群基因頻率變化的影響英國(guó)的曼徹斯特地區(qū)有一種樺尺蛾（其幼蟲(chóng)叫樺尺蠖)。它們夜間活動(dòng)，白天棲息在樹(shù)干上。雜交實(shí)驗(yàn)表明，樺尺蛾的體色受一對(duì)等位基因S和s控制，黑色(S)對(duì)淺色(s)是顯性的。在19世紀(jì)中葉以前，樺尺蛾幾乎都是淺色型的，該種群中S基因的頻率很低，在5%以下。到了20世紀(jì)中葉，黑色型的樺尺蛾卻成了常見(jiàn)的類型，S基因的頻率上升到95%以上。19世紀(jì)時(shí)，曼徹斯特地區(qū)的樹(shù)干上長(zhǎng)滿了淺色的地衣。后來(lái)，隨著工業(yè)的發(fā)展，工廠排出的煤煙使地衣不能生存，結(jié)果樹(shù)皮裸露并被熏成黑褐色。第1年第2年第3年第4年……基因型頻率SS10%11.5%Ss20%22.9%ss70%65.6%基因頻率S20%23%s80%77%13.1%14.7%26%29.2%60.9%56.1%26.1%29.3%73.9%降低70.7%升高樹(shù)干變黑不利于淺色樺尺蛾的生存討論：課本P1131、樹(shù)干變黑會(huì)影響樺尺蛾種群中淺色個(gè)體的出生率嗎？為什么？2、在自然選擇過(guò)程中，直接受選擇的是基因型還是表型？為什么？影響。樹(shù)干變黑后，淺色個(gè)體容易被天敵發(fā)現(xiàn)，被捕食的概率增加，許多淺色個(gè)體可能在沒(méi)有交配、產(chǎn)卵就已被天敵捕食，導(dǎo)致其個(gè)體數(shù)減少，進(jìn)而影響出生率。在自然選擇的作用下，種群的基因頻率會(huì)發(fā)生定向改變，導(dǎo)致生物朝著一定的方向不斷進(jìn)化。表型；天敵在捕食樺尺蛾時(shí)，看到的是樺尺蛾的體色而不是控制體色的基因變異是不定向的自然選擇定向不利變異被淘汰,有利變異逐漸積累種群的基因頻率發(fā)生定向改變生物朝一定方向緩慢進(jìn)化生物進(jìn)化的實(shí)質(zhì)是種群基因頻率的定向改變。（三）自然選擇對(duì)種群基因頻率變化的影響小結(jié)一、概念檢測(cè)1.從基因水平看，生物進(jìn)化的過(guò)程就是種群基因頻率發(fā)生定向改變的過(guò)程,判斷下列相關(guān)表述是否正確.（1）某地區(qū)紅綠色肓患者在男性中約占8%,在女性中約占0.64%,由此可知，紅綠色肓基因Xb的基因頻率約為8%。（）（2）基因頻率變化是由基因突變和基因重組引起的，不受環(huán)境的影響。（）（3）生物進(jìn)化的實(shí)質(zhì)是種群基因頻率在自然選擇作用下的定向改變。（）2.種群是物種在自然界的存在形式，也是一個(gè)繁殖單位。下列生物群體中屬于種群的是（）

A.一個(gè)湖泊中的全部魚(yú)B一片森林中的全部蛇C.一間屋中的全部蟑螂D.臥龍自然保護(hù)區(qū)中的全部大熊貓√×√D二、隔離在物種形成中的作用達(dá)爾文（1809-1882）

生命的起源《物種起源》地球上的當(dāng)今生物由共同祖先進(jìn)化而來(lái)。人和猿有共同祖先。不同的生物是怎么形成的？（一）物種的概念1.物種：能夠在自然狀態(tài)下

并且產(chǎn)生

的一群生物相互交配可育后代馬驢×騾子是否可育？（不育）不是同一物種！你知道騾子為什么不育嗎？2.生殖隔離：不同物種之間一般是不能相互交配的，即使交配成功，也不能產(chǎn)生可育的后代，這種現(xiàn)象叫作生殖隔離；即不同的物種之間不能發(fā)生基因交流。（1）獅子和老虎是一個(gè)物種嗎？答：是兩個(gè)物種，獅虎獸是不育的，所以獅和虎是兩個(gè)物種（2）全世界的人都是一個(gè)物種嗎？答：是，無(wú)論白人黑人黃種人結(jié)婚，都能產(chǎn)生具有生殖能力的后代。（3）所有的騾子是一個(gè)新物種嗎？答：不是，因?yàn)橥晃锓N的雌雄個(gè)體間要能夠相互交配并產(chǎn)生可育后代，而騾子是不可育的，因此騾子不是一個(gè)新物種。（4）二倍體西瓜和四倍體西瓜是不是一個(gè)物種？答：不是，因?yàn)楹蟠扼w西瓜不可育，存在生殖隔離。（二）隔離在物種形成中的作用看到這2個(gè)字，你聯(lián)想到什么？這是將病毒隔離，那生物之間的隔離是什么意思呢？1.隔離：2.隔離的類型地理隔離生殖隔離同種生物由于地理障礙而分成不同的種群，使得種群間不能發(fā)生基因交流的現(xiàn)象。不同物種之間一般是不能相互交配的，即使交配成功，也不能產(chǎn)生可育后代的現(xiàn)象。不同群體間的個(gè)體，在自然條件下基因不能自由交流的現(xiàn)象。地理隔離和生殖隔離的聯(lián)系分析圖6-11，思考地理隔離和生殖隔離有沒(méi)有什么聯(lián)系？由于長(zhǎng)期地理隔離而沒(méi)有相互交配,沒(méi)有基因交流,形成了生殖隔離,它們形成兩個(gè)不同的亞種。加拉帕戈斯群島的地雀隔離及其在物種形成中的作用P117隔離及其在物種形成中的作用P1172．不同島嶼上的地雀種群，產(chǎn)生突變的情況一樣嗎？不一樣。因?yàn)橥蛔兪请S機(jī)發(fā)生的。3．對(duì)不同島嶼上的地雀種群來(lái)說(shuō)，環(huán)境的作用有沒(méi)有差別？這對(duì)種群基因頻率的變化會(huì)產(chǎn)生什么影響？不同島嶼的地形和植被條件不一樣，因此環(huán)境的作用會(huì)有差別，導(dǎo)致種群基因頻率朝不同的方向改變。4．如果這片海域只有一個(gè)小島，還會(huì)形成這么多種地雀嗎？不會(huì)。因?yàn)閭€(gè)體間有基因的交流。1．設(shè)想美洲大陸的一種地雀來(lái)到加拉帕戈斯群島后，先在兩個(gè)島嶼上形成兩個(gè)初始種群。這兩個(gè)初始種群的個(gè)體數(shù)量都不多。它們的基因頻率一樣嗎？由于這兩個(gè)種群的個(gè)體數(shù)量都不夠的多，基因頻率可能不一樣。思考·討論同一物種地理隔離，阻隔基因交流突變、基因重組種群基因庫(kù)出現(xiàn)明顯差異自然選擇，基因頻率發(fā)生改變生殖隔離，新物種形成的標(biāo)志新物種物種形成的三個(gè)環(huán)節(jié)①突變和基因重組產(chǎn)生進(jìn)化的原材料②自然選擇導(dǎo)致種群基因頻率的定向改變③隔離是物種形成的必要條件地理隔離是形成物種的量變階段，生殖隔離是形成物種的質(zhì)變階段，隔離是物種形成的標(biāo)志，也是必要條件。