隨著科學(xué)的發(fā)展，關(guān)于遺傳和變異的研究以及那個從性狀水平深入到基因水平，人們逐漸認識到了遺傳和變異的本質(zhì)。關(guān)于適應(yīng)以及物種的形成等問題的研究，已經(jīng)從以生物個體為單位，發(fā)展到以種群為單位，這就形成了以自然選擇為核心的現(xiàn)代進化理論。達爾文的自然選擇學(xué)說現(xiàn)代生物進化理論對進化的解釋局限于個體水平種群是生物進化的基本單位未能科學(xué)的解釋遺傳變異的本質(zhì)突變和重組（遺傳變異的本質(zhì)）產(chǎn)生進化的原材料新物種如何形成不明確隔離是物種形成的必要條件先有變異，后有環(huán)境的選擇。變異不定向，選擇是定向的。先有變異，后有環(huán)境的選擇。變異不定向，選擇是定向的（自然選擇決定進化的方向）2.6.3種群基因組成的變化與物種形成一、種群的基因庫、基因型頻率和基因頻率二、突變和重組為進化提供原材料三、自然選擇決定進化的方向四、隔離是物種形成的必要條件種群基因組成的變化與物種形成

漢水丑生作品（QQ:70939118）具有有利變異表型的個體通過繁殖使控制有利變異的基因在群體擴散有生之年不相見的同種生物繁殖后代嗎？

不同種的生物之間可以繁殖后代嗎？一定空間一定時間時常相遇才有機會繁殖一般同種生物才能繁殖后代生活在一定區(qū)域的同種生物全部個體的集合——種群種群是生物繁殖的單位，而不是同種生物個體簡單、機械或偶然的集合aa表現(xiàn)型思考、自然選擇的直接作用對象是基因型還是表現(xiàn)型？A問題：繁殖時，新老種群在基因組成上有變化嗎？基因庫：一個種群中全部個體所含有的全部基因。種群通過繁殖傳遞其基因庫?；蝾l率

＝該基因的總數(shù)該等位基因的總數(shù)×100%基因型頻率

＝特定基因型個體數(shù)該種群個體總數(shù)×100%例如：在某昆蟲種群中，決定體色為黑色的基因是A，決定體色為褐色的基因是a，從這個種群中隨機抽取100個個體，測得基因型為AA、Aa和aa的個體分別是30、60和10個，求A和a的基因頻率。

解：例2、在對某工廠職工進行遺傳學(xué)調(diào)查時發(fā)現(xiàn)，在男女各400名職工中，女性色盲基因的攜帶者為30人，患者為10人，男性患者為22人。那么這個群體中色盲基因的頻率為()A.4.5％B.5.9％C.6％D.9％XBY=378XBXB=360XBXb=30XbXb=10XbY=22XB的基因頻率=30×1+360×2+378×1400×2+400×1Xb的基因頻率=30×1+10×2+22×1400×2+400×1漢水丑生侯偉作品若上述昆蟲種群非常大，所有雌雄個體間都能自由交配并產(chǎn)生后代，沒有遷入和遷出，不同翅色的個體生存和繁殖機會是均等的（無選擇），基因A和a都不產(chǎn)生突變，根據(jù)分離定律計算并填寫下表。想一想：后續(xù)子代的種群基因頻率會同子一代一樣嗎？親代基因型的比值A(chǔ)A(30%)Aa(60%)aa(10%)配子的比值A(chǔ)(

)A(

)a(

)a(

)子代基因型頻率AA(

)Aa(

)aa(

)子代基因頻率A(

)a(

)a(

)30%30%30%10%36%48%16%60%40%用數(shù)學(xué)方法討論基因頻率的變化上述計算結(jié)果是建立在5個假設(shè)條件基礎(chǔ)上的（①種群足夠大，②自由交配，③無選擇，④無突變，⑤無遷入遷出）。對于自然界的種群來說，這5個條件都成立嗎？滿足5個條件的種群稱為遺傳平衡群體/種群。遺傳平衡在自然狀態(tài)下是無法達到的，但在一個足夠大的種群中，如果個體間是自由交配的且沒有明顯的自然選擇的話，我們往往近似地看作符合遺傳平衡。如人類種群、果蠅種群等比較大的群體中，一些單基因性狀的遺傳是可以應(yīng)用遺傳平衡定律的。（pA＋qa）2＝p2AA＋2pqAa＋q2aa遺傳平衡定律：遺傳平衡群體自由/隨機交配一次后，種群的基因頻率和基因型頻率均保持不變。遺傳平衡定律（常染色體上的基因）：（pXA＋qXa）×（

XA＋

Xa＋Y）p2q212遺傳平衡定律（X染色體上的基因）：(p2XAXA＋2pqXAXa＋q2XaXa

)＋(pXAY＋qXaY)（2017課標(biāo)II卷）32．(12分)人血友病是伴X隱性遺傳病?，F(xiàn)有一對非血友病的夫婦生出了兩個非雙胞胎女兒。大女兒與一個非血友病的男子結(jié)婚并生出了一個患血友病的男孩。小女兒與一個非血友病的男子結(jié)婚，并已懷孕?；卮鹣铝袉栴}：（3）已知一個群體中，血友病的基因頻率和基因型頻率保持不變，且男性群體和女性群體的該致病基因頻率相等。假如男性群體中血友病患者的比例為1%，則該男性群體中血友病致病基因頻率為

；在女性群體中攜帶者的比例為

。XbY=1%==Xb的基因頻率Xb

XB+Xb

=0.01XBXB=（0.99）2XBXb=2ⅹ0.99ⅹ0.01XbXb=（0.01）20.011.98%XbY

XBY+XbY

=例4：某地區(qū)每10000人中有一個白化病患者，求該地區(qū)一對正常夫婦生下一個白化病小孩的幾率。解析：aa=q2=0.0001，得q=0.01，則p=0.99AA的基因型頻率p2=0.992=0.9801Aa的基因型頻率2pq=2×0.99×0.01=0.0198正常夫婦中是攜帶者概率為：2pq/(p2+2pq)=2/101則后代為aa的概率為：2/101×2/101×1/4=1/10201。一、種群的基因庫、基因型頻率和基因頻率二、突變和重組為進化提供原材料三、自然選擇決定進化的方向四、隔離是物種形成的必要條件種群基因組成的變化與物種形成

漢水丑生作品（QQ:70939118）遺傳平衡群體無法進化怎樣進化?先打破平衡種群數(shù)量有限不能自由交配存在各種突變存在自然選擇有遷入或遷出基因突變產(chǎn)生新的等位基因，這就可以使種群的基因頻率發(fā)生變化。基因突變產(chǎn)生等位基因，通過有性生殖過程中的基因重組，可以形成多種多樣的基因型，從而使種群種出現(xiàn)多種多樣的可遺傳變異類型?？蛇z傳的變異來源于基因突變、基因重組和染色體變異，其中基因突變和染色體變異統(tǒng)稱為突變。思考1、基因突變具有低頻性，許多突變是有害的，為什么還可以為進化提供原材料？思考2、突變和重組能不能決定進化的方向？

如：果蠅1組染色體上約有1.3×104個基因，假定每個基因的突變率都是10-5，若有一個中等數(shù)量的果蠅種群（約有108個個體），那么每一代出現(xiàn)基因突變數(shù)是多少呢？2×1.3×104×10-5×108=2.6×107（個）長翅殘翅隨機、不定向一、種群的基因庫、基因型頻率和基因頻率二、突變和重組為進化提供原材料三、自然選擇決定進化的方向四、隔離是物種形成的必要條件種群基因組成的變化與物種形成

漢水丑生作品（QQ:70939118）突變和重組不能決定進化的方向，那么進化的方向是由什么決定的？探究自然選擇對種群基因頻率變化的影響英國曼徹斯特地區(qū)有一種樺尺蛾，其體色受一對等位基因S和s控制，黑色（S）對淺色（s）是顯性的。19世紀(jì)中葉以前，樺尺蛾幾乎都是淺色型的，種群中S基因的頻率很低，S基因的頻率低于5%。到了20世紀(jì)中葉，黑色型的樺尺蛾卻成了常見類型，S基因的頻率超過95%。19世紀(jì)中葉，該地區(qū)樹干上長滿地衣，后來隨著工業(yè)的發(fā)展，工廠排出的煤煙使地衣無法生存，結(jié)果樹皮裸露并被熏成黑褐色。提出問題：樺尺蛾種群中S基因的頻率為什么越來越高？做出假設(shè)：___________________________________________討論探究思路：創(chuàng)設(shè)數(shù)字化情境：1870年，樺尺蛾種群基因型頻率為SS10%，Ss20%，ss70%。假定樹干變黑不利于淺色樺尺蛾的生存，使得淺色個體每年減少10%，黑色個體每年增加10%。環(huán)境改變（樹皮變黑）后，淺色個體不易存活，黑色個體有機會產(chǎn)生更多后代假定樹干變黑不利于淺色樺尺蛾的生存，使得淺色個體（ss）每年減少10%，黑色個體(S_)每年增加10%。將計算結(jié)果填入下表：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%13.0%26.0%61.0%14.6%29.2%56.2%26.0%74.0%29.2%70.8%631122漢水丑生侯偉作品在自然選擇的作用下，具有有利變異的個體更有機會產(chǎn)生后代，種群中控制有利變異表型的基因的頻率也會不斷提高；相反，具有不利變異的個體留下后代的機會少，種群中控制不利變異表型的基因的頻率會下降。在自然選擇的作用下，種群基因頻率發(fā)生定向改變，導(dǎo)致生物朝著一定的方向不斷進化。探究抗生素對細菌的選擇作用1.實驗原理：一般情況下，一定濃度的抗生素會殺死細菌，但變異的細菌可能產(chǎn)生耐藥性。在實驗室連續(xù)培養(yǎng)細菌時，如果向培養(yǎng)基中添加抗生素，耐藥菌有可能存活下來。微生物很小，肉眼無法分別，但是在培養(yǎng)基上不斷分裂的一個細菌可以產(chǎn)生一個子細胞群體，就成為肉眼可見的菌落。第1步：用記號筆在培養(yǎng)皿的底部畫2條相互垂直的直線，將培養(yǎng)皿分為4個區(qū)域，分別標(biāo)記為①~④。第2步：取少量細菌的培養(yǎng)液，用無菌棉簽均勻地涂抹在培養(yǎng)基平板上。第3步：用無菌的鑷子先夾取1張不含抗生素的紙片放在①號區(qū)域中央，再分別夾取1張抗生素紙片放在②~④號區(qū)域中央，蓋上蓋玻片。第4步：將培養(yǎng)皿倒置于37℃的恒溫箱中培養(yǎng)12~16h。第5步：觀察培養(yǎng)基上細菌的生長狀況。紙片附近是否出現(xiàn)了抑菌圈？如果有，測量和記錄每個實驗組中抑菌圈的直徑，并取平均值。第6步：從抑菌圈邊緣的菌落上挑取細菌，接種到已滅菌的液體培養(yǎng)基中培養(yǎng)，然后重復(fù)步驟2~5。如此重復(fù)幾代，記錄每一代培養(yǎng)物抑菌圈直徑。實驗結(jié)果：抗生素紙片周圍出現(xiàn)抑菌圈，在連續(xù)培養(yǎng)幾代后，抑菌圈的直徑____________。實驗結(jié)論：這說明抗生素對細菌產(chǎn)生了選擇作用。越來越小一、種群的基因庫、基因型頻率和基因頻率二、突變和重組為進化提供原材料三、自然選擇決定進化的方向四、隔離是物種形成的必要條件種群基因組成的變化與物種形成

漢水丑生作品（QQ:70939118）在遺傳學(xué)和進化論研究中，把能夠在自然狀態(tài)下相互交配并且產(chǎn)生可育后代的一群生物稱為一個物種。不同物種之間存在生殖隔離，表現(xiàn)為不同物種不能相互交配，即使交配成功，也不能生育或不能產(chǎn)生可育的后代。例如，精卵不能識別，植物開花時期不同，動物發(fā)情期不同等導(dǎo)致等。雜交馬（2n=64）驢（2n=62）騾（2n=63）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，叫作地理隔離。地理隔離和生殖隔離都是指不同群體間的個體，在自然條件下基因不能自由交流的現(xiàn)象，統(tǒng)稱為隔離。不同物種之間存在生殖隔離，表現(xiàn)為不同物種不能相互交配，即使交配成功，也不能生育或不能產(chǎn)生可育的后代。例如，精卵不能識別，植物開花時期不同，動物發(fā)情期不同等導(dǎo)致等。加拉帕戈斯群島位于南美洲附近的太平洋中，主要由13個主要島嶼組成，這些島嶼距離南美大陸160~950km。不同島嶼的環(huán)境由較大差異，比如島的低洼地帶，布滿荊棘的灌叢；而只有大島上才有的的高地，則生長著茂密的森林。加拉帕戈斯群島上生活著13種地雀，但南美大陸上卻看不到這13種地雀。這些島嶼是500萬年前由海底火山噴發(fā)形成，因此可以推測這些地雀的共同祖先來自南美洲大陸，以后在各個島嶼上形成了不同的種群。隔離在物種形成中的作用設(shè)想南美洲大陸的一種地雀來到加拉帕戈斯群島后，先在兩個島嶼上形成兩個初始種群。這兩個種群的個體數(shù)量都不多。它們的基因頻率一樣嗎？不同島嶼上的地雀種群，產(chǎn)生突變的情況一樣嗎？對不同島嶼的地雀種群來說，環(huán)境的作用有沒有差別？這對種群基因頻率的變化會產(chǎn)生什么影響？基因庫有差異基因庫差異變大基因庫差異進一步變大4.如果這片海域只有一個小島