第2節(jié)

現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的主要內(nèi)容

一、種群基因頻率改變與生物進(jìn)化第2節(jié)

現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的主要內(nèi)容

一、種群基因頻率改變與生物進(jìn)化1．解釋種群、種群基因庫、基因頻率等概念。2．運用數(shù)學(xué)方法討論種群基因頻率的變化。[案例1]某昆蟲群體的翅色是褐色（基因型為aa)，偶然出現(xiàn)一綠色的變異個體（基因型為Aa)，且綠色翅比褐色翅更不容易被敵害發(fā)現(xiàn)?！居懻摗?.根據(jù)達(dá)爾文“適者生存、不適者淘汰”的觀點該綠色個體能被選擇下來嗎？2.如果該綠色個體能很好的生活下來，它體內(nèi)的A基因怎樣才能傳遞給后代？

綠色變異個體如果死亡前不能把A基因傳遞給后代，那它對生物進(jìn)化是沒有貢獻(xiàn)的,而有利變異的基因只有在群體中才能傳遞、擴散，這個群體就是種群。種群是生物進(jìn)化的基本單位。（一）種群是生物進(jìn)化的基本單位1、種群概念：生活在一定區(qū)域的同種生物的全部個體。例1：判斷下列是否屬于種群（1）一個池塘中的全部鯉魚()（2）一個池塘中的全部魚()（3）兩個池塘內(nèi)的全部青蛙

()（4）一片草地上的全部蒲公英()×√×√例2、下列關(guān)于種群的說法不正確的是（）種群是生物進(jìn)化的基本單位種群是生物繁殖的基本單位C.中國大陸上所有老虎是一個種群D.同一種群的個體可以自由交配C2、種群的特點：P114

種群中的個體彼此可以交配實行基因交流，并通過繁殖將各自的基因傳給后代。

同前一年的種群相比，新形成的種群在基因組成上會有什么變化嗎？3、基因庫一個種群中全部個體所含有的全部基因。4、基因頻率

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。A

A+a

A%=×100%a

A+aa%=×100%基因頻率的計算

例3、某昆蟲種群中，綠色翅的基因為A,褐色翅的基因為a，調(diào)查發(fā)現(xiàn)AA、Aa、aa的個體分別占30、60、10,那么A、a的基因頻率是多少？A%=30×2+60

________________________200=60%

200A+a=11.通過基因型個體數(shù)量計算基因頻率方法規(guī)律

某種基因的個數(shù)種群中該對等位基因的總數(shù)A%=AA×2+Aa

（AA+Aa+aa）×2a%=aa×2+Aa

（AA+Aa+aa)×2某種群中AA、Aa、aa的個體分別占24%、72%、4%，那么A、a的基因頻率是多少？（）

A.36%和64%B.57%和43%C.24%和72%D.60%和40%D某種基因的基因頻率=

某基因純合子頻率+1/2雜合子頻率2.通過基因型頻率計算基因頻率方法規(guī)律A%=24%+1/2X72%=60%a%=4%+1/2X72%=60%由例3計算結(jié)果得知：上述昆蟲種群中，PAA=30%Aa=60%aa=10%A%=60%a%=40%F1F2

如果讓該種群隨機交配，依據(jù)孟德爾遺傳定律，子一代、子二代基因頻率，會發(fā)生變化嗎？【案例2】假設(shè)上述昆蟲種群非常大（AA、Aa、aa的個體分別占30%、60%、10%)，所有的雌雄個體間都能自由交配并產(chǎn)生后代，沒有遷入和遷出，自然選擇對翅色這一相對性狀沒有作用，基因A和a都不產(chǎn)生突變，根據(jù)孟德爾的分離定律計算：(1)該種群產(chǎn)生的A配子和a配子的比率是多少？(2)子一代基因型的頻率各是多少？(3)子一代種群的基因頻率各是多少？(4)子二代、子三代以及若干代以后，種群的基因頻率會同子一代一樣嗎？用數(shù)學(xué)方法討論基因頻率的變化探究活動將計算結(jié)果填入表格新代基因型的頻率AA(30%)Aa(60%)aa(10%)

配子的比率A()A()a()a()F1代基因型頻率AA()Aa()aa()F1代基因頻率A()a()30%30%30%10%

36%24%16%AAAaAa24%aa(1)該種群產(chǎn)生的A配子和a配子的比率是多少？(2)子一代基因型的頻率各是多少？(3)子一代種群的基因頻率各是多少？(4)子二代、子三代以及若干代以后，種群的基因頻率會同子一代一樣嗎？用數(shù)學(xué)方法討論基因頻率的變化探究活動F1代基因型頻率AA%=36%Aa%=48%aa%=16%F1代基因頻率新代基因型的頻率AA(30%)Aa(60%)aa(10%)

配子的比率A()A()a()a()F1代基因型頻率AA()Aa()aa()F1代基因頻率A()a()30%30%30%10%36%48%16%60%40%A%=60%a%=40%

親代子一代

子二代

子三代基因型頻率AA30%Aa60%aa10%基因頻率A60%a40%36%48%16%60%40%36%16%48%60%40%60%40%36%48%16%數(shù)據(jù)歸類處理結(jié)論：

理想條件下①該種群非常大②雌雄個體隨機交配③沒有遷入和遷出④無自然選擇的作用⑤不發(fā)生突變在親代和子代間種群基因頻率穩(wěn)定不變

一、種群基因頻率改變與生物進(jìn)化種群基因頻率穩(wěn)定不變。理想條件下①該種群非常大②雌雄個體隨機交配③沒有遷入和遷出④無自然選擇的作用⑤不發(fā)生突變突變、自然選擇自然條件下種群基因頻率改變

生物進(jìn)化實質(zhì)就是種群基因頻率改變的過程。生物進(jìn)化是必然的總結(jié)一、種群基因頻率的改變與生物進(jìn)化(一)種群是生物進(jìn)化的基本單位1、種群、基因庫、基因頻率等概念2、用數(shù)學(xué)方法討論基因頻率的變化1.（2010海南10分）某動物種群中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＿＿＿＿＿、不發(fā)生＿＿＿＿＿、不發(fā)生＿＿＿＿＿＿、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）假定該動物種群滿足上述四個基本條件，但不發(fā)生隨機交配，只在相同基因型之間進(jìn)行交配，則理論上該種群的子一代中AA、Aa和aa的基因型頻率分別為＿＿＿＿＿、＿＿＿＿和＿＿＿＿＿＿；如果子一代也同樣只發(fā)生相同基因型之間的交配，其后代中AA、Aa和aa的基因型頻率＿＿＿＿＿（會、不會）發(fā)生改變。高考鏈接自然選擇0.5足夠大突變0.25不會

0.40.20.4會

高考鏈接高考鏈接1.（2010全國Ⅰ理綜，6分）下列關(guān)于在自然條件下，某隨機交配種群中等位基因A、a頻率的敘述，錯誤的是(

)A．在某種條件下兩種基因的頻率可以相等B．該種群基因頻率的變化只與環(huán)境的選擇作用有關(guān)C．一般來說，頻率高的基因所控制的性狀更適應(yīng)環(huán)境D．持續(xù)選擇條件下，一種基因的頻率可以降為零B高考鏈接2．（2010上海，3分）某自花傳粉植物種群中，親代中AA基因型個體占30%，aa基因型個體占20%，則親代A的基因頻率和F1中AA的基因型頻率分別是(

)A．55%和32.5%

B．55%和42.5%C．45%和42.5%

D．45%和32.5%解析：本題考查基因頻率和基因型頻率的計算方法，意在考查考生的推理計算能力。分析題中信息可知，Aa基因型個體占50%，則A基因頻率為30%＋1/2×50%＝55%。F1中AA的基因型頻率為30%＋50%×1/4＝42.5%。答案：B高考鏈接2.(2011·江蘇高考)根據(jù)現(xiàn)代生物進(jìn)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(jìn)化的方向B.生物進(jìn)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C高考鏈接1.下列關(guān)于基因庫的敘述正確的是()A一個種群中一個個體所含有的全部基因叫做這個種群的基因庫B一個種群中全部個體所含有的顯性基因叫做這個種群的基因庫C一個種群中全部個體所含有的全部基因叫做這個種群的基因庫D一個種群的基因庫會隨著種群中一代一代的死亡而消減和滅亡C練習(xí)3.在一個種群中，基因型AA、Aa、aa的個體分別占25%、50%、25%。若基因型aa的個體失去繁殖能力，則隨機交配一代后，子代中基因型為aa的個體所占的比例為（

）

A.1/6B.1/9C.1/8D.1/3B練習(xí)可遺傳的變異有那些？可遺傳的變異基因重組基因突變?nèi)旧w變異

影響種群基因頻率變化的主要因素有哪些？根本因素是什么？第二課時統(tǒng)稱為突變（二）突變和基因重組產(chǎn)生進(jìn)化的原材料

基因突變?yōu)槭裁磿?dǎo)致基因頻率改變？

基因突變產(chǎn)生新的等位基因，這就可能使種群的基因頻率發(fā)生變化。

在自然情況下，突變的頻率是很低的，且多數(shù)是有害的，為什么還對生物的進(jìn)化有重要意義呢？1．種群突變：突變數(shù)很大2．種群基因重組：產(chǎn)生更多可遺傳變異

例如：果蠅約有104對基因，假定每個基因的突變率都是10－5，若有一個中等數(shù)量的果蠅種群（約有108個個體），那么每一代出現(xiàn)基因突變數(shù)是多少呢？2×104×10－5個體×108種群=2×107結(jié)論：突變和基因重組產(chǎn)生進(jìn)化的原材料（三）自然選擇決定生物進(jìn)化的方向探究實驗:

自然選擇對種群基因頻率變化的影響19世紀(jì)樺尺蠖種群

20世紀(jì)樺尺蠖種群S=5%S=95%探究實驗：自然選擇對種群基因頻率變化的影響（三）自然選擇決定生物進(jìn)化的方向提出問題：種群中S基因（深色性狀）的頻率為什么越來越高？1111+22+63=11.5%

【案例3】1870年樺尺蠖的基因型頻率為SS為10%，Ss為20%，ss為70%，在樹干變黑的環(huán)境條件下，使種群中淺色個體每年減少10%，黑色個體每年增加10%，幾年內(nèi)，樺尺蠖種群每年的基因型頻率與基因頻率？探究實驗：自然選擇對種群基因頻率變化的影響探究實驗：自然選擇對種群基因頻率變化的影響（三）自然選擇決定生物進(jìn)化的方向結(jié)論：環(huán)境的選擇作用使S基因頻率越來越高。即自然選擇使種群基因頻率發(fā)生定向改變。某工廠有男女職工各200名，對他們進(jìn)行調(diào)查時發(fā)現(xiàn)，女性色盲基因攜帶者為15人，女性患者1人，男性患者14人，這個群體中色盲基因的頻率應(yīng)為（）。

A、15%B、3.88%C、5.17%D、10.3%色盲（b）基因頻率＝15＋2＋14200×2＋200＝5.17％C課堂練習(xí)：×100%3、據(jù)調(diào)查，某校學(xué)生中基因型的比例為XBXB（42.32%）