DSE 生物｜演化与天择备课指引（导师用）｜等位基因频率、2pq 与种化条件

2026-11-01

学生一见 2pq 就当成“两个 p 乘 q”，一见“频率下降”就以为一定变零。这一堂要用一条族群数字，把公式、条件与选择压力串成一条线。

本堂目标　学生能够：① 讲出天择的三个必要条件并举例；② 用 p + q = 1 与 2pq 算基因型频率；③ 解释哈代－温伯格平衡的五个前提，并判断题目哪个前提被破坏。

01　先备知识（开课前 3 分钟快检）

以下任何一项未过关，本堂就会卡住，先补该项：

技能	快检题	过关标准
几率乘法	两个独立事件同时发生的几率	相乘
等位基因	同源染色体同一位置的版本	一个来自父、一个来自母
显隐性	Aa 表现哪个性状	显性

02　课堂流程（60 分钟）

时间	环节	导师做什么	学生做什么
0–10 分	天择三条件	变异、遗传、差异存活	举一个本地例子
10–24 分	等位基因频率	p + q = 1	p=0.8 求 q
24–40 分	基因型频率	p² + 2pq + q² = 1	算出 320 个携带者
40–50 分	平衡被破坏	选择压力令 q 改变	q 由 0.20 降到 0.1667
50–56 分	种化与隔离	地理隔离→生殖隔离	判断是否同一物种
56–60 分	离场检查	三题收回即批	独立完成

03　讲解脚本（照着说就可以）

第一幕：天择：三个条件缺一不可

① 族群内有个体差异（变异）；② 差异可遗传；③ 差异影响存活或繁殖率。
三者齐备才会有性状频率逐代改变。只有“环境变了”不够，要讲出哪个性状带来什么生存优势，否则只是描述不是解释。

要学生做：用抗生素与细菌的例子，逐条指出三个条件在哪里。

第二幕：哈代－温伯格：一条式两个未知数

p + q = 1，p² + 2pq + q² = 1。p = 0.8、q = 0.2，族群 1000 人：AA = 0.64 × 1000 = 640、Aa = 2 × 0.8 × 0.2 = 0.32 → 320、aa = 0.04 → 40。
五个前提：无突变、无迁移、随机交配、族群够大、无选择。题目问“为何现实不符”，就是这五条被破坏。

要学生计：1000 人里有几多个带隐性等位基因（360，包括异型合子）。

第三幕：选择压力：频率下降不等于变零

若 aa 在繁殖前全部死亡，下一代 q′ = q ÷ (1 + q) = 0.2 ÷ 1.2 = 0.1667，一代只跌 0.0333。
隐性等位基因躲在异型合子里，不会被选择“看见”，所以永远清不掉——这正是为何遗传病基因在族群中长期存在。
种化则是另一层：先地理隔离，各自累积突变，再出现生殖隔离（不能交配或子代不育），才算两个物种。

提醒：问“要几代才消失”＝答永远不会，只能无限接近零。

04　必教题型与步骤

题型	例子	步骤	答案
计算	基因型频率	p²、2pq、q² 乘总数	320 个 Aa
计算	选择后频率	q′ = q/(1+q)（隐性致死）	0.1667
解释	平衡前提	五条逐一对照题目情境	指出被破坏那条
判断	是否同一物种	有无生殖隔离	子代可育才算同一种

合理性检查（一定要教）：p + q 必须等于 1，p² + 2pq + q² 必须等于 1；算出的个体数加起来要等于族群总数（1000）。频率永远在 0 与 1 之间，若算出 16.7% 以上的跌幅就是代错式。

05　独立练习三题

题目	答案	想观察什么
p=0.8、1000 人的异型合子数	320	2pq × 总数
aa 致死一代后的 q	0.1667	q/(1+q)
两个族群能否交配但子代不育，算同一物种吗	不算	生殖隔离已成立

06　学生常见错误与纠正句

错误	学生通常这样写	导师这样说
2pq 写成 2(p+q)	用 2 × 1 = 2 去乘	“p 同 q 系频率，最多系 0.5，不会大过 1。”
忘记乘族群总数	答 0.32 就当个体数	“0.32 系比例，题目问几多人要乘总数。”
认为选择会令频率变零	答几代后消失	“隐性基因躲在异型合子，清不到零。”
把地理隔离当种化完成	答分隔两地就是两个种	“要生殖隔离先算新种。”

07　家课建议（直接指到练习卷题号）

中学生物章节索引　全科章节
DSE 生物练习卷　遗传与演化题

08　离场检查（最后 5 分钟）

题目	答案	判定
p=0.8 时 q 等于几多	0.2	三题全对＝可进生态
1000 人的异型合子数	320	错一题＝下堂前重讲 2pq
哈代－温伯格五个前提	无突变、无迁移、随机交配、大族群、无选择	错两题以上＝回到第二幕

09　导师常问

为何要假设随机交配？

非随机交配会改变基因型比例，即使等位基因频率不变，2pq 也不再成立。

天择一定要有死亡吗？

不一定，繁殖率或交配成功率较低同样是选择压力。

平衡一定是好事吗？

不是，平衡只代表没有演化在发生，环境改变就会被打破。

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本页为 TutorZone 导师备课指引，内容由 TutorZone 团队编写；题目与流程为原创，并非任何学校或出版社的教材。