種群基因頻率改變與生物進化

“種群的基因頻率的改變與生物進化”是必修2《遺傳與進化》的第7章第2節(jié)《現(xiàn)代生物進化理論的主要內(nèi)容》的第一部分的內(nèi)容。在這一部分教材中，闡述了以下幾個主要觀點：種群是生物進化的基本單位；突變和基因重組產(chǎn)生進化的原材料；自然選擇決定生物進化的方向。　　1.對現(xiàn)代生物進化理論的理解　　例1 下列關于基因庫的敘述，不正確的是（ ）　　A.一個種群所含有的第一文庫網(wǎng)全部基因叫做這個種群的基因庫　　B.生物個體會死亡，但基因庫卻因種群個體的繁殖而代代相傳　　C.種群中每個個體含有種群基因庫的全部基因　　D.基因突變可改變基因庫的組成　　解析 基因庫是指一個種群中全部個體所含有的全部基因，每個個體只含有種群基因庫中的一部分基因。當發(fā)生基因突變時，種群的基因庫也有可能發(fā)生改變。自然界中，沒有哪個個體是長生不死的，個體的表現(xiàn)型會隨著個體的死亡而消失，決定表現(xiàn)型的基因卻可以隨著生殖而世代延續(xù)，并在群體中擴散。　　答案 C　　例2 下列有關現(xiàn)代生物進化理論基本觀點的敘述，不正確的是（ ）　　A.自然選擇決定生物進化的方向　　B.物種是生物進化的基本單位　　C.生物進化的實質(zhì)是種群基因頻率的改變　　D.突變和基因重組產(chǎn)生進化的原材料　　解析 可遺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�；�因突變產(chǎn)生新的等位基因，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，從而使種群出現(xiàn)大量的可遺傳的變異，這就可能使種群的基因頻率發(fā)生變化�！　〈鸢� B　　點撥 變異在環(huán)境變化之前已經(jīng)產(chǎn)生，環(huán)境只起選擇作用，并不影響變異的方向。通過環(huán)境選擇將生物個體產(chǎn)生的適應環(huán)境的變異保留下來。由于突變和重組都是隨機的、不定向的，因此它們只是提供了生物進化的原材料，不能決定生物進化的方向。在自然選擇的作用下，具有有利變異的個體有更多的機會產(chǎn)生后代，種群中相應基因的頻率會不斷提高；相反，具有不利變異的個體留下后代的機會少，種群中相應基因的頻率會下降。因此，在自然選擇的作用下，種群的基因頻率會發(fā)生定向改變，導致生物朝著一定的方向不斷進化�！　∥锓N是自然狀態(tài)下能夠交配并產(chǎn)生可育后代的一群生物，一個物種可能在不同地點和時間形成不同的種群。種群是同一種生物、同一地點、同一時間形成的一個群體。種群“小”，不同種群間有地理隔離；物種“大”，不同物種間有生殖隔離。個體雖然死亡了，但決定個體表現(xiàn)型的基因卻可以隨著生殖而世代延續(xù)，并在種群中擴散。因此種群才是生物進化的基本單位�！　�2.基因頻率與基因型頻率的計算　　例3 已知人眼的褐色（A）對藍色（a）是顯性，且屬于常染色體遺傳。在一個有30000人的人群中，褐眼的有26400人，其中純合體有12000人，藍眼的有3600人，那么，在這一人群中A和a的基因頻率分別是（ ）　　A.0.64和0.36 B.0.36和0.64　　C.0.50和0.50 D.0.82和0.18　　解析 基因頻率是指在一個種群基因庫中，某個基因占全部等位基因數(shù)的比率。根據(jù)此概念，在這一人群中A的基因頻率=（12000×2+14400）/（30000×2）=64%，a的基因頻率=1-A的基因頻率=1-64%=36%�！　〈鸢� A　　例4 在一個種群中隨機抽出一定數(shù)量的個體，其中基因型AA的個體占24%，基因型為Aa的個體占72%，基因型為aa的個體占4%，那么基因A和基因a的頻率分別是（ ）　　A.24%，72% B.36%，64%　　C.57%，43% D.60%，40%　　解析 基因型頻率是指在一個種群中，某一種基因型的個體數(shù)占所有個體數(shù)的比率。基因頻率和基因型的頻率的關系如下：某基因的基因頻率=該基因純合子的基因型頻率+1/2雜合子的基因型頻率。故該種群中A的基因頻率=24%+1/2×72%=60%，a的基因頻率=4%+1/2×72%=40%（或=1-A的基因頻率=1-60%=40%）�！　〈鸢� D　　例5 如果在一個種群中，基因型AA的比例占25%，基因型Aa的比例占50%，基因型aa的比例占25%。已知基因型aa的個體失去求偶和繁殖的能力，則隨機交配一代后，子代中基因型aa的個體所占的比例為（ ）　　A.1/16 B.1/9 C.1/8 D.1/4　　解析 哈代-溫伯格定律也叫遺傳平衡定律，它是指在種群非常大、沒有遷入和遷出、沒有自然選擇、沒有基因突變等條件下，如果所有雌雄個體之間自由交配（隨機交配），則親子代的基因頻率可以代代保持不變，且在平衡狀態(tài)下，子代基因型頻率可根據(jù)親代基因頻率按下列二項式展開式來計算：[P（A）+q（a）]2=p2（AA）+2pq（Aa）+q2（aa），其中p為親代的基因A的基因頻率，q為親代的基因a的基因頻率，P2為子代AA的基因型頻率，2pq為子代Aa的基因型的頻率，p2為子代aa的基因型頻率�！　』�因型aa的個體失去求偶和繁殖的能力，所以Aa的個體基因型頻率變?yōu)?/3，AA的個體基因型頻率變?yōu)?/3，則親代A的基因頻率=1/3+1/2×2/3=2/3，a 的基因頻率=1/2×2/3=1/3。在隨機交配一代后，按照哈代一溫伯格定律可知，子代aa的基因型頻率=（1/3）2=1/9�！　〈鸢� B　　　　1.關于生物變異與生物進化的敘述，正確的是（ ）　　A.變異均能為生物進化提供原材　　B.太空射線能使種子發(fā)生定向變異　　C.一個堿基對的缺失引起的變異屬于染色體變異　　D.自然選擇會使種群基因頻率發(fā)生定向改變　　2.根據(jù)現(xiàn)代生物進化理論，下列說法正確的是（ ）　　A.自然選擇決定了生物變異和進化的方向　　B.生物進化的實質(zhì)是種群基因型頻率的改變　　C.種群內(nèi)基因頻率的改變在世代間具有連續(xù)性　　D.種群內(nèi)基因頻率改變的偶然性隨種群數(shù)量下降而減小　　3.在某一個人群中，已調(diào)查得知，隱性性狀者為16%，問該性狀不同類型的基因型頻率是（ ）（按AA、Aa、aa順序排列答案）　　A.0.36，0.48，0.16 B.0.48，0.36，0.16　　C.0.16，0.48，0.36 D.0.16，0.36，0.38　　4.某工廠有男女職工各200名，對他們進行調(diào)查時發(fā)現(xiàn)，女性色盲基因的攜帶者為15人，患者為5人；男性患者為11人，那么這個群體中色盲基因的頻率為（ ）　　A.12% B.9% C.6% D.4.5%　　5.某生物種群中AA、Aa和aa的基因型頻率分別為0.3、0.4和0.3，請回答：　�。�1）該種群中a基因的頻率為 �！　。�2）如果該種群滿足四個基本條件，即種群非常大、沒有基因突變、沒有自然選擇、沒有遷入遷出，且種群中個體間隨機交配，則理論上該種群的子一代中aa的基因型頻率為 ；如果該種群的子一代再隨機交配，其后代中aa的基因型頻率 （會、不會）發(fā)生改變�！　。�3）假如該生物種群中僅有Aabb和AAbb兩個類型個體，并且Aabb∶AAbb=1∶1，且該種群中雌雄個體比例為1∶1，個體間可以自由交配，則該種群自由交配產(chǎn)生的子代中能穩(wěn)定遺傳的個體所占比例為 �！　。�4）假定該生物種群是豌豆，則理論上該豌豆種群的子一代中， AA、Aa的基因型頻率分別為 、 �！　　　�1～4 DCAC　　5.（1）0.5 （2）0.25 不會　　（3）5/8 （4）0.4 0.2

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