學必求其心得，業必貴于專精學必求其心得，業必貴于專精學必求其心得，業必貴于專精第二節自然選擇對基因頻率的影響學習目標1．解釋突變和基因重組為生物進化提供原材料的原因。2．種群基因頻率的計算和影響因素分析。（重難點)3．舉例說明自然選擇可使種群基因頻率發生定向改變。（重點)基礎知識一、遺傳平衡定律1．基因頻率：指種群中某基因在全部數中所占的比例。2．基因型頻率：指某種的個體在種群中所占的比例。3．基因頻率的計算在自然狀態下，個體間的交配是的,配子的比例就是基因頻率。當A、a的基因頻率為p、q時，子代AA、Aa、aa的基因型頻率分別是：p2、2pq、q2，并且p2＋2pq＋q2＝（p＋q)2＝。4．遺傳平衡定律的內容在種群,且沒有發生的時候,種群的和是不會發生變化的。二、自然選擇使基因頻率變化1．基因頻率變化的原因在自然界不會有的隨機交配的種群,也不可能不發生，最重要的是無處不在。在諸多影響因素中,是重要因素.2．自然選擇對基因頻率的影響自然選擇引起頻率的變化，從而使種群也發生了改變，導致了種內，最終將形成新的物種.課堂探究探討1:(1)某個種群中，AA、Aa、aa的個體分別有100、400、200個，則A、a的基因頻率分別是多少？(2)某個種群中，AA、Aa、aa的個體分別占20％、40%、40％，則A、a的基因頻率分別是多少？探討2：自然選擇作用是如何使基因頻率發生變化的？探討3：若基因A、a控制的一對相對性狀中，隱性性狀的個體生存能力差，則A和a的基因頻率會怎么變化？總結提升1．遺傳平衡定律（1）成立前提種群非常大；沒有發生遷移、突變和選擇。（2)計算公式①推理依據：若達到遺傳平衡，配子比例即基因頻率.②推理過程:當等位基因只有兩個時(A、a），設p表示A的基因頻率,q表示a的基因頻率，由基因頻率計算基因型頻率如下:雄配子雌配子A（p）a（q)A（p)AA（p2)Aa(pq）a(q)Aa(pq)aa（q2）則AA、Aa、aa三種基因型頻率之和為：p2＋2pq＋q2＝1或（p＋q)2＝p2＋2pq＋q2＝1(3)遺傳平衡定律應用若已知達到遺傳平衡的種群中某純合體如AA或aa的基因型頻率,可用開平方的方法求基因頻率。如：當告訴基因型aa的頻率為x%時,則a的基因頻率為eq\r（x％），A的基因頻率為1－eq\r（x％).AA基因型頻率為(1－eq\r(x%)）2;Aa基因型頻率為2·eq\r（x％)（1－eq\r(x%）)。2．比較基因頻率和基因型頻率基因頻率基因型頻率公式某基因頻率＝該基因的數目/該基因與其等位基因的總數×100％某基因型頻率＝該基因型的個體數/總個體數×100%外延生物進化的實質是種群基因頻率的改變基因型頻率改變，基因頻率不一定改變3?；蝾l率的計算規律(1)基因位于常染色體上時①已知調查的各種基因型的個體數，計算基因頻率某基因頻率＝eq\f(該基因總數,該基因及其等位基因總數）設二倍體生物個體的某一基因庫中有兩個等位基因A和a，假如種群中共有N個個體，而AA、Aa、aa三種基因型的個體數分別為n1、n2、n3，那么種群中A基因的頻率和a基因的頻率分別是：A基因的頻率＝eq\f(A基因的總數，A基因的總數＋a基因的總數）＝eq\f(2n1＋n2,2N)a基因的頻率＝eq\f(a基因的總數，A基因的總數＋a基因的總數)＝eq\f(2n3＋n2，2N）②已知基因型頻率求基因頻率設A、a的基因頻率分別用PA、Pa表示，AA、Aa、aa的基因型頻率分別用PAA、PAa、Paa表示，則：PA＝eq\f（2n1＋n2，2N)＝(eq\f（n1，N)＋eq\f(1，2）×eq\f(n2,N）)＝PAA＋eq\f（1,2）PAaPa＝eq\f（2n3＋n2,2N)＝(eq\f（n3,N)＋eq\f（1，2）×eq\f(n2,N）)＝Paa＋eq\f(1,2)PAa③結論：結論一：在種群中一對等位基因的頻率之和等于1,基因型頻率之和也等于1。結論二：一個等位基因的頻率＝該等位基因純合體的頻率＋1/2雜合體的頻率(2)基因位于性染色體上時：XY型性別決定生物，基因在X染色體上，Y染色體上無等位基因，計算時只計X染色體上的基因數不考慮Y染色體。ZW型性別決定也是這樣.故性染色體上的基因有可能成單存在，如紅綠色盲基因，Y染色體上無等位基因，因此男性基因總數與女性體內等位基因總數有差別,在確定種群等位基因及其總數時應分別考慮。Xb的基因頻率＝eq\f（Xb，XB＋Xb）×100%例題分析1．在一個種群中隨機抽出一定數量的個體，其中基因型為AA的個體占14%,基因型為Aa的個體占72%，基因型為aa的個體占14％，則基因A和a的基因頻率分別為（）A．20%，80％ B．7%，93％C．86％,14％ D．50％，50％2．對某校學生進行色盲遺傳病調查研究后發現：780名女生中有患者23人、攜帶者52人，820名男生中有患者65人。那么該群體中色盲基因的頻率為（）A．4。4％ B．5.1％C．6.8% D．10。2％3．（2014·山東高考）果蠅的灰體（E)對黑檀體（e)為顯性;短剛毛和長剛毛是一對相對性狀，由一對等位基因(B、b)控制.這兩對基因位于常染色體上且獨立遺傳。用甲、乙、丙三只果蠅進行雜交實驗，雜交組合、F1表現型及比例如下：(1)根據實驗一和實驗二的雜交結果，推斷乙果蠅的基因型可能為________或________.若實驗一的雜交結果能驗證兩對基因E、e和B、b的遺傳遵循自由組合定律，則丙果蠅的基因型應為________。（2)實驗二的F1中與親本果蠅基因型不同的個體所占的比例為________。(3）在沒有遷入遷出、突變和選擇等條件下，一個由純合果蠅組成的大種群個體間自由交配得到F1,F1中灰體果蠅8400只，黑檀體果蠅1600只.F1中e的基因頻率為________，Ee的基因型頻率為________.親代群體中灰體果蠅的百分比為________。（4)灰體純合果蠅與黑檀體果蠅雜交，在后代群體中出現了一只黑檀體果蠅.出現該黑檀體果蠅的原因可能是親本果蠅在產生配子過程中發生了基因突變或染色體片段缺失?，F有基因型為EE、Ee和ee的果蠅可供選擇，請完成下列實驗步驟及結果預測，以探究其原因。(注:一對同源染色體都缺失相同片段時胚胎致死；各型配子活力相同)實驗步驟：①用該黑檀體果蠅與基因型為________的果蠅雜交，獲得F1；②F1自由交配，觀察、統計F2表現型及比例.結果預測：Ⅰ.結果F2表現型及比例為________,則為基因突變;Ⅱ.如果F2表現型及比例為________，則為染色體片段缺失.參考答案基礎知識一、1．等位基因2．基因型3．隨機1。4．極大遷移、突變和選擇基因頻率基因型頻率二、1．極大突變自然選擇自然選擇2．等位基因基因庫進化課堂探究探討1：（1)【答案】A的基因頻率:eq\f（100×2＋400，2×100＋400＋200）＝0。43。a的基因頻率:1－0。43＝0。57.(2）【答案】A的基因頻率:20%＋40％÷2＝40％.a的基因頻率：40％＋40%÷2＝60％。探討2【答案】自然選擇通過淘汰不利變異個體引起種群基因型頻率發生變化的同時，導致了種群基因頻率的變化。探討3【答案】A基因頻率上升，a基因頻率下降。例題分析1．【答案】D【解析】A基因頻率＝AA＋1/2Aa＝14％＋1/2×72％＝50％，而a基因頻率＝aa＋1/2Aa＝50％。2．【答案】C【解析】女生中XbXb有23人，XBXb有52人,男生中XbY有65人，則Xb的頻率＝eq\f(2×23＋52＋65,780×2＋820）×100%＝6.8％。3．【答案】（1）EeBbeeBb(注：兩空可顛倒)eeBb（2）1/2(3)40％48%60％（4）答案一：①EE②Ⅰ.灰體∶黑檀體＝3∶1Ⅱ?；殷w∶黑檀體＝4∶1答案二：①Ee②Ⅰ?；殷w∶黑檀體＝7∶9Ⅱ.灰體∶黑檀體＝7∶8【解析】（1）根據題干信息可知，兩對基因位于常染色體上且獨立遺傳。分析實驗一的F1，灰體∶黑檀體＝1∶1，長剛毛∶短剛毛＝1∶1，單獨分析每對等位基因的雜交特點，可知都是測交類型，由此可推知實驗一的親本組合為EeBb×eebb或eeBb×Eebb。分析實驗二的F1，灰體∶黑檀體＝1∶1，長剛毛∶短剛毛＝1∶3，可推知親本有關體色的雜交為測交，有關剛毛長度的雜交為雙雜合子雜交，且短剛毛為顯性性狀，這樣可以確定乙和丙控制剛毛長度的基因型都是Bb，但無法進一步確定控制體色的基因型.根據實驗一和實驗二的雜交結果，可推斷乙的基因型可能是EeBb、eeBb.若實驗一的雜交結果能驗證兩對等位基因的遺傳遵循自由組合定律，則可確定甲和乙的雜交方式為測交,即有一個為雙雜合子，另一個為隱性純合子，而前面判斷已確定乙控制剛毛長度的基因型是Bb，所以乙的基因型為EeBb，甲的基因型為eebb，進而推斷丙的基因型為eeBb。(2)根據(1)中分析可知，實驗二的親本基因型為EeBb和eeBb，其后代為EeBb的概率是1/2×1/2＝1/4，后代為eeBb的概率是1/2×1/2＝1/4，故F1中與親本果蠅基因型不同的個體所占的比例為1－1/4－1/4＝1/2。（3)題干給出的條件符合遺傳平衡定律，根據F1中黑檀體果蠅ee所占的比例1600/(1600＋8400）×100％＝16%，可以推出e的基因頻率為40%，所以E的基因頻率為60%，F1中Ee的基因型頻率為2×40%×60%＝48%。由于理想條件下不發生基因頻率的改變，故親本E和e的基因頻率與F1相同，從題目中可獲取信息“親本都是純合子，只有EE和ee個體”，假設親代有100個個體，其中EE有x個，根據基因頻率的計算公式,E基因的頻率為2x/200＝60％,得x＝60，所以親代群體中灰體果蠅的百分比為60%。（4)分析題中信息可推知后代群體中這只黑檀體果蠅的基因型為ee(基因突變）或__e(染色體片段缺失)，由于選擇隱性個體ee進行雜交實驗，后代無性狀分離，無法判斷該個體的基因型,所以應選擇基因型為EE或Ee的個體與變異個體進行雜交，而選擇Ee個體進行雜交后代配子種類多，計算繁瑣，最好選擇基因型為EE的個體與變異個體雜交。方法一:選擇基因型為EE的個體與變異個體進行雜交,過程如下：Ⅰ。若為基因突變，則:3∶1Ⅱ.若為染色體片段缺失，則:4∶1計算方法提示：可采用配子法。F1的雌雄配子均為eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(1/2E,1/4e,1/4)）雌雄配子結合情況有EE＝1/2×1/2＝1/4ee＝1/4×1/4＝1/16Ee＝2×1/2×1/4＝1/4__E＝2×1/2×1/4＝1/4__e＝2×1/4×1/4＝1/8方法二:選擇基因型為Ee的個體與變異個體進行雜交,過程如下：Ⅰ。若為基因突變，則:7∶9計算方法提示：可采用配子法。F1的雌雄配子均為eq\b\lc\{\rc\（\a\