第3节种群基因组成的变化与物种的形成1.举例说明种群、基因库、基因频率、隔离等概念。(生命观念)2.用数学方法讨论自然选择使种群中基因频率发生改变,培养科学思维和科学探究能力。(科学思维、科学探究)一、种群基因组成的变化1.种群和种群基因库(1)种群①概念:三要素②特点:种群是生物繁殖的单位。(2)基因库:由一个种群中全部个体所含有的全部基因构成。(3)基因频率:一个种群基因库中,某个基因占全部等位基因数的比值。2.种群基因频率的变化(1)可遗传变异的来源(2)可遗传变异提供了生物进化的原材料的原因①②可遗传变异的结果:只提供了生物进化的原材料,不能决定生物进化的方向。3.自然选择对种群基因频率变化的影响(1)原因:不断淘汰发生不利变异的个体,选择保留发生有利变异的个体。(2)选择的对象①直接作用对象:个体的表型。②最终选择的对象:决定表型的基因。(3)选择的结果①基因方面:种群基因频率会发生定向改变。②生物性状方面:导致生物朝着一定的方向不断进化。二、隔离在物种形成中的作用1.物种的概念:能够在自然状态下相互交配并且产生可育后代的一群生物。2.隔离(1)概念:不同群体间的个体,在自然条件下基因不能自由交流的现象。(2)常见类型项目类型发生范围结果生殖隔离不同物种间①不能相互交配;②即使交配成功,也不能产生可育后代地理隔离同种生物使种群间不能发生基因交流3.新物种的形成过程↓↓——基因库形成明显的差异,并逐步出现生殖隔离,从而形成不同的物种4.物种形成的必要条件:隔离。知识点一种群基因组成的变化1.相关概念的比较比较项目含义变化后与进化的关系基因型频率×100%生物不一定进化基因频率×100%生物进化基因库种群中全部基因可导致生物进化,它的变化是形成新物种的前提2.突变和基因重组产生进化的原材料(1)突变和基因重组使种群的基因频率发生不定向的改变。(2)由于突变和基因重组都是随机的、不定向的,因此它们只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,由生存环境决定。3.自然选择决定生物进化方向的原理分析进化中的“定向”与“不定向”(1)变异是不定向的。(2)自然选择是定向的。(3)种群基因频率的变化是定向的。(4)生物进化是定向的。1.(2019·辽宁抚顺六校联合体高一期末)下列关于种群基因频率的叙述,错误的是()A.基因频率是指某种基因在某个种群中出现的比例B.基因频率越大,突变率越高C.基因突变、基因重组和自然选择会造成基因频率的改变D.自然选择会使原来同一种群的基因频率向着不同的方向发展解析:选B。某种基因占某个种群中全部等位基因数的比例,叫作基因频率,故A正确;突变率一般是不变的,故B错误;由于存在基因突变、基因重组和自然选择等因素,种群的基因频率总是在不断变化的,故C正确;基因频率的定向改变是由自然选择决定的,故D正确。2.下图表示环境条件发生变化后某个种群中A和a的基因频率的变化情况,下列说法错误的是()A.环境条件发生变化后,使生物产生适应性的变异B.P点时两曲线相交,此时A和a的基因频率均为50%C.Q点时表示环境发生了变化,A基因控制的性状更适应环境D.在自然选择的作用下,种群的基因频率会发生定向改变解析:选A。变异本身是自发产生的,变异发生后,在自然(环境条件)选择下,适应性的变异被选择保留下来,导致种群的基因频率发生定向改变,A错误,D正确。P点时两曲线相交,此时A和a的基因频率相等,均为50%,B正确。Q点后A的基因频率增大,表示环境发生了变化,A基因控制的性状更适应环境,C正确。知识点二基因频率和基因型频率的有关计算1.基因频率的计算(1)某基因频率=×100%。例如,A%(A的基因频率)=×100%。(2)已知基因型频率计算基因频率①常染色体上基因频率的计算一对等位基因中某基因的频率=该基因纯合子的基因型频率+1/2杂合子的基因型频率。例如,A%(A的基因频率)=AA%(AA的基因型频率)+1/2Aa%(Aa的基因型频率)。②X染色体上基因频率的计算如某种群中基因型有XBXB、XBXb、XbXb、XBY、XbY,b%(Xb的基因频率)=×100%。(3)基因频率与基因型频率的计算公式设A的基因频率为p,a的基因频率为q...