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1、第七章第二节 现代生物进化理论的主要内容（一）种群是生物进化的基本单位（一）种群是生物进化的基本单位1、种群概念： 生活在一定区域的同种生物的全部个体。卧龙自然保护区 猕猴2、种群的特点：种群中的个体并不是机械地集合在一起， 而是彼此可以交配，并通过繁殖将各自的基因 传给后代。判断下列是否属于种群？（1）一个池塘中的全部鱼 （2）一个池塘中的全部鲤鱼 （3）两个池塘内的全部鲤鱼 （4）一片草地上的全部草 （5）一片草地上的成年梅花鹿 （6）一块稻田里的全部幼蚜、有翅、无翅的成蚜 否 是 否 否 否 是下列属于种群的是 （ ）A.一块水田里的全部水稻 、水草 B 一块稻田里的全部幼蚜、有翅、无翅
2、的成蚜 C 一块朽木上的全部真菌 D. 一个池塘中全部鱼下列关于种群的说法不正确的是 （ ） A.种群是生物进化的基本单位B.种群是生物繁殖的基本单位C.中国大陆上所有老虎是一个种群 D.同一种群的个体可以自由交配BC基因库:一个种群中全部个体所含有的全部基因叫做 这个种群的基因库。基因频率该基因的总数 / 该等位基因的总数基因型频率该基因型个体数 / 该种群个体总数基因频率：在一个种群基因库中，某个基因占全部 等位基因数的比率。例:如某昆虫种群中决定翅色为绿色的基因为A，决定翅 色为褐色的基因为a，从种群中随机抽出100个个体，测 知基因型为AA、Aa和aa的个体分别是30、60和10个。那
3、 么A和a的基因频率是多少? 解:A基因的基因频率为:a基因的基因频率为：基因频率和基因型频率的计算：某种群中某基因的数目该种群中全部等位基因的总数基因频率=某基因型的个体数个体总数基因型频率= 纯合子频率+1/2杂合子频率即：A%=AA%+1/2Aa%A（a）的频率 = A(a)的个数/基因A和a总数A频率 + a频率 = 1 某种基因的基因频率=某种基因的纯合体频率+1/2杂合体频率基因型频率=该基因型个体数/该种群个体总数基因频率和基因型频率的关系转换设一对等位基因为A和a，其频率分别为p与q （p+q=1）。亲代AA和aa自然交配后F1代具有 AA、Aa、aa三种基因型，其频率如下列公
4、式： (p+q)2=p2+2pq+q2，( A%+ a%)2=AA%+Aa%+aa%=1AA的基因型频率为：p2，即AA%=(A%)2Aa的基因型频率为：2pq，aa的基因型频率为：q2，即aa%=(a%)2，3. 用数学方法讨论基因频率的改变(5)(6)(1)(2) (3) (4)假设115页题目中的种群满足以下五个条件： 昆虫群体数量足够大， 没有迁入与迁出，全部的雌雄个体间都能自由交配并能产生后代， AA、Aa、aa三种基因型昆虫的生存能力完全相同 （也就是说自然选择对A、a控制的翅型性状没有作用） A和a都不产生突变,即没有基因突变和染色体变异。在有性生殖过程中，如果符合以上的理想条件
5、，(1)该种群产生的A 配子和a 配子的比率各是多少?A 60%a 40%卵细胞精子A 60%a 40%36%24%16%AAAaAa24%aa子一 代基 因型 频率(2)子代基因型的频率各是多少?(3)子代种群的基因频率各是多少?30%30%30%10%36%48%60%40%16%亲代基因型的 频率AA (30%)Aa(60%)aa (10%)配子的比率A( )A( )a( )a( )子代基因型的 频率AA( )Aa( )aa( )子代种群的基 因频率A ( )a( )亲代子一代 子二代 子三代基因 型频 率AA30%Aa60%aa10%基因 频率A60%a40%36%48% 16%60%
6、60% 40%40%36%16%48%60%60% 40%60%60% 40%40%36% 48% 16%(4)在讨论题2中的群体满足五个条件的情况下,计算 子二代、子三代的基因频率与基因型频率 ; 分析一 下各代基因频率与基因型频率相同吗？ 假设的昆虫群体满足以下五个条件：昆虫群体数量足够大，全部的雌雄个体间都能自由交配并能产生后代，没有迁入与迁出，自然选择对A、a控制的翅型性状没有作用也没有基因突变和染色体变异。在上述条件下，种群的基因频率和基因型频 率可以世代相传不发生变化，保持平衡，叫做哈哈 代温伯格定律代温伯格定律，也叫遗传平衡定律。遗传平衡定律。设A的基因频率=p，a的基因频率=q
7、 ，p+q= 1( p+q ) 2 = p2 + 2pq + q2 = 1 AA的基因型频率 Aa的基因型频率aa的基因型频率满足五个假设条件的种群是理想的种 群,在自然条件下,这样的种群是不存在的.这 也从反面说明了在自然界中,种群的基因频 率迟早要发生变化,也就是说种群的进化是 必然的.（5）上述计算结果是在满足五个假设条件的基础上 计算的，对自然界的种群来说，这五个条件都能成立 吗？特别是如果第点假设（基因A和a都不产生突变,即没有基因突变和染色体变异。）成立这与前面我们所学 的基因突变的哪个特性相违背？与基因突变的普遍性相违背。(6)如果该种群出现新的突变型，也就是 产生新的等位基因（
8、A2），种群的基因 频率会变化吗？基因A2的频率可能会怎 样变化？突变产生的新基因会使种群的基因频率 发生变化。基因A2的频率是增加还是减少，要看这 一突变对生物体是有益还是有害的，这 往往取决于生物生存的环境。3、在一个种群中随机抽出一定数量的个体，其中基 因型AA的个体占24%，基因型Aa的个体占72%，基 因型aa的个体占4%，那么基因A和a的频率分别为（ ）A、24% 72% B、36% 64%C、57% 43% D、60% 40%D例：一个随机交配的群体，某一对相对性状中 ，显性性状表现型的频率是0.19,则杂合子Aa 的频率是（ ）A 0.1 B 0.6 C 0.9 D 0.18D
9、 D能力拓展题：囊性纤维变性是一种 常见的常染色体遗传病，在欧洲的人 群中，在每2500个人中就有1人患此 病。如有一对健康的夫妇患有一个患 有此病的孩子，此后该妇女由于另一 健康的男子再婚。再婚的双亲生一个 患该病的概率为多少？4、在某植物种群中随机抽样调查得知，其中基因 型为AA的个体占30%，基因型为aa的个体占20% ，则：该种群中基因A和a的基因频率依次是和 。若该植物自交，后代中基因型为AA 、aa的个体分别占 和 此时，基因A 和a的基因频率依次 是 和 。根据现代 生物进化理论，你认为该植物在这两年中是否发生 了进化？ 。由此可知，生物进化的 实质是： 。55%45% 42.5
10、%32.5% 55%45%基因频率的改变没有进化2、一种蛾中控制浅颜色的等位基因是隐性的，控制 深颜色的等位基因是显性的。假设一个种群中有640 只浅色的蛾和360只深色的蛾，群体呈遗传平衡，那 么有多少只杂合子的蛾？1、某工厂有男女职工各200名，对他们进行调查时发 现，女性色盲基因的携带者为15人，患者5人，男性 患者11人，那么这个群体中色盲基因的频率是多少？ 6%320只（15+52+11）/（200女2+200男 1）因，aa=q2=640/（640+360）=0.64a=q=0.8 又因q+p=1，则A=p=1-q=1-0.8=0.2 Aa=2pq=20.80.2=0.32 Aa的
11、个体数=0.32(640只+360只)=320只92%, 8%。举一反三：据调查，某高校 学生中的基因型比例为 XBXB(42.32%),XBXb(7. 36%), XbXb（0.32%） XBY(46%),XbY(4%),则 该地区XB和Xb的基因型 频率为多少？ 在自然界，由于基因突变、基因重组 和自然选择等因素，种群的基因频率和 基因型频率总是在不断变化的。生物进化的实质：种群的进化过程就是种群基因频率发生 变化的过程。可遗传的变异基因突变染色体变异基因重组突变突变和基因重组产生进化的原材料（二）突变和基因重组产生进化的原材料自然界中生物的自然突变频率很低，而且 一般对生物体是有害的。为
12、什么还能够改变种 群中的基因频率呢？种群是由许多个体组成的，每个个体 的每一个细胞内都有成千上万个基因，这 样，每一代就会产生大量的突变。此外，突变的有 害还是有利也不是绝 对的，这往往取决于 生物的生存环境。例如：一个果蝇约有104对基因，假定每个基 因的突变率都是105，若有一个中等数量的果蝇种 群（约有108个个体），那么每一代出现基因突变 数是多少呢？2 104 105 个体 108种群= 2 1071种群中突变的特点： 突变数很大、随机、不定 2种群基因重组的结果：产生更多可遗传变异、不定向结论：突变和基因重组产生进化的原材料基因 重组突变新的等位基因多种多样 的基因型种群中出现大量
13、 可遗传的变异变异是不定向的形成了进化的原材料,不能决定生物进化的方向19世纪，桦尺蠖种群中黑色 基因（S）频率为5%，浅灰色 基因（s）频率为95%20世纪，桦尺蠖种群中黑 色基因（S）频率为95%， 浅灰色基因（s）频率为5%探究自然选择对种群基因频率的影响（三）自然选择决定了生物进化的方向（三）自然选择决定了生物进化的方向突变和基因重组为生物进化提供了原材料，自然 选择可以使基因频率发生定向改变，导致生物朝着一 定的方向不断进化。原因：淘汰不利变异基因，积累有利变异基因原因：淘汰不利变异基因，积累有利变异基因。结果：使基因频率定向改变。结果：使基因频率定向改变。现在我们用数学方法来讨论一
14、下桦尺蠖基因频率变化的 原因。1870年桦尺蠖的基因型频率为SS 10% ； Ss 20% ； ss 70%，在树干变黑这一环境条件下假如树干变黑 不利于浅色桦尺蠖的生存，使得种群中浅色个体每年减 少10%，黑色个体每年增加10%，以后的几年内，桦尺蠖 种群每年的基因型频率与基因频率是多少呢？第1年 第2年第3年第4年基因 型频 率SS10%11.5% Ss20%22.9% ss70%65.6%基因 频率S20%23% s80%77%13.1%升高26%60.9% 26.1% 73.9%14.6% 29.3%56.1% 29.3% 70.7%降低探究阅读教材116117页“自然选择对种群基因
15、频率的影响”，并进行分析讨论相关问题。假设由于环境改变（变黑），华尺蠖的灰色不适 应环境而被淘汰，基因s频率不断降低，黑色适应环境，生存的几率增大，通过自然选择 使基因S的频率升高。计算假设第三年SS为15%、Ss为25%、ss为60% ，求第三年S和s的基因频率分别是多少。 S：27.5% s：72.5 %讨论2：在自然选择过程中，直接受选择的是基因型还是表现型？为什么？是表现型。比如，天敌看到的是桦尺蠖的体色而不是控制体色的基因。讨论1：树干变黑会影响桦尺蠖种群中浅色个体的出生率吗？为什么？会，因为浅色不适应环境，在未产卵生殖之前就有大量的个体可能被天敌所捕食，从而使其生殖率 下降。(1)在这个探究实验中根据上面的数据分析，变黑的环境对桦尺 蠖产生了什么样的影响？变黑的环境对桦尺蠖浅色个体的出生率 有影响吗？(2)在自然选择中，直接受选择的是基因型还是表现型？变黑
