师：今天我们一起来学习第三节种群基因组成的变化与物种的形成。从这个标题能看出第一个概念——种群。还记得什么是种群吗？教材最早在必修一的第一节，讲生命系统结构层次时提到了种群。教材描述说，在一定区域内所有的大熊猫个体形成一个种群，所有的冷箭竹也是一个种群。请通过归纳输出种群的定义。

　　看看课本描述，前提是在一定区域内，所有大熊猫形成一个种群，大熊猫是一个物种；所有冷箭竹形成一个种群，冷箭竹也是一个物种。归纳可得：一定区域内的同种生物全部个体的集合叫种群。种群中的个体并非简单机械地结合在一起，而是能够通过繁殖将自己的基因传递给后代，所以种群还是繁殖的基本单位。

　　接下来通过一种昆虫让大家更进一步认识种群——华尺蠖。从图片看，华尺蠖有深色和浅色两种类型，它的幼虫像树枝，这是一种拟态。华尺蛾在英国曼彻斯特地区有分布，有黑色和浅色两种类型。黑色基因大S对浅色基因小s是显性，所以黑色有两种基因型，浅色只有一种基因型。曼彻斯特地区的华尺蛾成虫是不是一个种群？根据刚才种群的概念思考一下。

　　刚才种群概念讲的是一种生物全部个体构成种群，这里只是成虫，没包括幼虫。拿人打比方，幼虫相当于幼年的人，成虫相当于成年人、老年人，幼年、成年人都是人，所以华尺蛾种群应该包括幼虫和成虫，显然仅成虫不构成一个种群。

　　在19世纪中叶以前，曼彻斯特地区华尺蛾的几种基因型及基因频率是这样的。后来随着工业革命兴起和发展，环境污染逐渐加剧。10年过后，曼彻斯特地区几种华尺蛾的基因型频率变成了这样。先问第一个问题，为什么工业污染后，深色的增多了，浅色的减少了？

　　根据环境变化不难理解。在工业污染之前，土壤、树干颜色较浅，浅色的华尺蛾是保护色，深色的容易被天敌捕食；污染以后，树干、土壤颜色加深，深色的华尺蛾成了保护色，浅色的容易被敌害发现，所以深色逐渐增多，浅色逐渐减少。第二个问题，华尺蛾种群由深色少变成深色多，华尺蛾种群进化了吗？这个问题有难度，因为大家不知道判断华尺蛾有没有进化的依据和标准是什么。判断一种生物种群有没有进化，关键是看它基因频率是否改变，这里涉及到一个新概念——基因频率。

　　什么是基因频率呢？就是一个种群的基因库中某个基因占全部等位基因数的比值。这个概念里又有新概念——基因库。什么是基因库呢？就是一个种群中全部个体所含的全部基因。以常州地区所有的人为例，常州地区所有的人构成一个种群，这个种群中，比如说有双眼皮基因200万个，单眼皮基因800万个，还有其他如多趾基因、正常趾基因等等，所有这些基因种类以及基因数量，就构成了常州地区人这个种群的基因库。

　　再看基因频率，若一个种群基因库中某个基因占全部等位基因数的比值，比如某个基因是双眼皮基因，那双眼皮基因的频率就是双眼皮基因占双眼皮基因和单眼皮基因的比例，只涉及眼皮形状这一性状，和其他性状没有关系，只涉及一对等位基因的数目问题。

　　如果计算一下双眼皮基因的频率，应该这么算。这里有双眼皮基因200万个，双眼皮基因和单眼皮基因一共1000万个，最后得出双眼皮基因频率是20%，单眼皮基因的基因频率就是80%。基因频率是什么以及怎么计算都清楚了。那曼彻斯特地区从一开始浅色多到后来深色多，刚才问这个种群有没有进化？得算一算工业污染以前大S基因的频率和小s的基因频率，以及工业污染以后大S基因频率和小s基因频率分别是多少，然后看看有没有变化。先来看污染前，根据这基因型频率分别去算出大S基因频率和小s基因频率。会算了吧。过程应该是这样的，把总数当作100，10个大S，那就有20个大S（因为每个个体含两个基因），小s同理也有20个大S，分母100个个体一共200个基因，所以大S基因频率应该是20%。那小s的基因频率就应该是80%。