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1、,第二节 现代生物进化理论的主要内容,一 种群基因频率的改变和生物进化,1.什么叫做种群？,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.,一.种群是生物进化的基本单位,生活在一定区域的同种生物的全部个体叫做种群.,种群是生物繁殖的基本单位,例1.以下属于种群范畴的是： A、一座山上所有的马尾松 B、一块草地上所有的昆虫 C、甲池塘和乙池塘内所有的鲤鱼 D、一个公园里所有的树木,(A),2.基因库的概念,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,3.基因频率的概念,在一个种群基因库中，某个基因占全部等位基因数的比率，叫做基因频率,4.基
2、因频率的计算（1）,某昆虫种群中，绿色翅的基因为A, 褐色翅的基因位a，调查发现AA、Aa、aa的个体分别占30%、60%、10%,那么A、a的基因频率是多少？,A+a=1,此种基因的个数=纯合子个体数 X 2杂合子个体数,种群中该对等位基因的总数=个体总数 X 2,通过基因型个体数量计算基因频率,种群中该对等位基因的总数,此种基因的个数,伴X遗传方面的基因频率计算 对某校学生进行色盲遗传病调查研究后发现：780名女生中有患者23人、携带者52人；820名男生中有患者65人，那么该群体中色盲基因的频率是( ) A.4.4% B.5.1% C.6.8% D.10.2% 色盲是伴X染色体隐性遗传，
3、女性色盲患者的基因型是： XbXb ，女性携带者的基因型是：XBXb，男性色盲患者的基因型是： Xb Y。 (男性无携带者),基因频率的计算（2）,根据题意，780名女生中有患者XbXb 23人、携带者XBXb 52人，因此女性中Xb占：23252=98；820名男生中有患者Xb Y 65人，因此男性中Xb占：65 Xb基因总数：9865163 这样，该校学生中色盲基因和它的等位基因总数是：78028202380，这样该群体中色盲基因的频率就是：163/2380=6.8%。,用数学方法讨论基因频率的改变 假设讨论题2中的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
4、并能产生后代， 没有迁入与迁出， 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） 也没有基因突变和染色体变异。 (1)计算子一代、子二代、子三代的基因频率与基因型频率,遗传平衡状态,思考:,如果该种群随机交配，子代的基因频率又会 如何变化呢？,30%,30%,30%,10%,36%,48%,16%,60%,40%,在有性生殖过程中，如果符合遗传平衡，产生的雌雄配子：,A 60%,A 60%,a 40%,a 40%,36%,24%,16%,AA,Aa,Aa,24%,aa,卵子,精子,p+q = 1,(p+q )2,=p2+2pq+q2,= 1,
5、遗传平衡定律,AA= p2 Aa= 2pq aa=q2,（二）、突变与基因重组产生进化的原材料,1、可遗传的变异来源于基因突变、基因重组、染色体变异，基因突变与染色体变异统称突变。 2、突变的频率很低，但个体的每个细胞有成千上万个基因，一个种群有许多个体组成，因此，每一代都会产生大量的突变，为生物进化提供原材料。 3基因突变产生的等位基因，通过基因重组可以形成多种多样的基因型，使种群出现大量可遗传。 4、基因突变、基因重组、染色体变异可以形成新的基因型，只有基因突变产生新的基因。 5、突变和基因重组是随机的、不定向的,（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
6、， 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。,（四）隔离与物种的形成,1、物种的概念：,是指在自然状态下能够相互交配并且能够产生可育后代的一群生物。每一个物种由于地理隔离形成多个不同的种群,2、生殖隔离 不同物种之间一般是不能够相互交配的，即使交配成功，也不能够产生可育的后代，这种现象叫生殖隔离。如季节隔离；不亲合性；杂种不活；杂种不育等。,3、地理隔离: 由于地理上的障碍使得同种生物的不同种群间不能够发生基因交流的现象。,东北虎和华南虎之间存在什么隔离？,4、隔离在物种形成中的作用,隔离不同种群间的个体，在自然条件下不能发生基因交流 的现象。地理隔离和生殖隔离
7、是常见类型。,生殖隔离一旦形成，就形成了不同的物种。隔离是物种形成的必要条件。,种群,物种形成的方式：,小的种群,基因频率发生改变,新的物种,渐变式：,骤变式：,生殖隔离是新物种形成的标志,三 、共同进化与生物多样性的形成 1、共同进化 含义 不同物种间的共同进化 生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展 2、生物多样性的形成,（1）内容,基因多样性物种多样性生态系统多样性,（2）形成生物多样性的原因：,长期自然选择的结果,（3）研究生物进化的主要依据：,化石,古细菌化石,3、生物进化的历程：,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。为什么还能够改变种群中的基因频率呢？,
8、基因突变可产生新基因(等位基因)，基因突变是可遗传变异的根本来源。是基因频率改变的基础。,例如：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,=2 107,探究活动（三）,2）现在我们用数学方法来讨论一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
9、因频率是多少呢？,70.7%,26%,29.2%,14.7%,56.1%,60.9%,26.1%,73.9%,29.3%,13.1%,升高,降低,(3)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？,(4)在自然选择种，直接受选择的是基因型还是表现型？,变黑的环境使控制浅色的s基因频率减少，S基因频率增加,许多浅色个体可能在没有交配、产卵前就已被天敌捕食,天敌看到的是桦尺蠖得体色（表现型）而不是控制体色的基因,原因是： 淘汰不利变异基因、积累有利变异基因 结果是： 使基因频率定向改变。,结论：自然选择决定生物进化的方向,随
10、堂练习,1.现代许多学者认为,生物进化的基本单位是 A 生物个体 B 同种生物的全部个体 C 种群 D 生活在一起的全部生物,(C),2.根据现代生物进化理论,下列符合种群概念的是 A 太平洋里的全部的鱼 B 中国国土上的所有人 C 稻田里全部的蛇 D 草原上的灰仓鼠,(B),3.下列关于种群基因库的叙述,不正确的是 A 一个种群的基因库包括这个种群所含有的全部基因 B 生物的个体总是要死亡的,但基因库却因种群个体的繁殖而代代相传 C 种群中每个个体含有种群基因库的全部基因 D 基因突变可以改变基因库的组成,(C),4.已知人眼的褐色(A)对蓝眼(a)是显性,在一个有30000人的群体中,蓝眼
11、的有3600人,褐眼的有26400人,其中杂合子个体有14400人,那么,在这一个人群中A和a基因频率分别为 A 0.64和0.36 B 0.36和0.64 C 0.50和0.50 D 0.82和0.18,(A),5.某岛屿上存在着尺蛾的两个变种，该地区原为森林，后建设成工业区。下表为该地区不同时期的两个变种尺蛾的数量比。这些变产生的原因是 ( ) A灰尺蛾迁离，黑尺蛾迁入 B工业煤烟使灰尺蛾变成黑尺蛾 C自然选择作用 D人工选择的作用 7.用现代生物进化理论分析解释狼的进化过程。 (1)狼群中存在不同类型的个体，如有跑得快的，有跑得慢的。它说明生物具有_的特性，而这种特性是生物进化的 。 (2)随着环境的改变，食物稀少，跑得快、凶猛的狼才能获得食物生存下去。这样，食物、环境对狼起了_作用，而这种作用是_的，它决定着生物进化的_。,C,变异,原材料,选择,方向,定向的,
