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1、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认识生物界最直观、最具体的对象是生物个体，因为生物的基本特征是体现在个体上的，因 此达尔文把生物个体作为生物进化的基本单位，但是我们知道，在进化的历史长河中，一个 生物的寿命是及其短暂、有限的，因此，无论一个生物发生的变异是多么的有利，产生了多 么优良的基因，如果不能把这个基因传递下去，那也是没有意义的，所以，研究生物的进化， 仅仅研究个体的表现是否与环境相适应是不够的，还需要研究群体的基因组成变化，这个群 体就是种群。1、概念：生活在一定区域内同种生物的全部个体；个体之间可自由交配，且产下可育后代 认识一个种群包括形态学标准、即通过
2、比较形态上的相似程度来鉴定，遗传学标准、即可自 由交配，且能产下可育后代。课本P118 ,基础题第一题。对于部分变态发育的动物而言， 还包括卵、幼虫、蛹和成虫。2、种群是生物进化、繁衍的基本单位；教室的同学、寺庙的和尚、尼姑不是种群3、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理解起来包括两个全部，全部个体、全部基因。既包括显性基因、也包括隐性基因。4、基因频率：在一个种群的基因库中，某个基因占全部等位基因数的比率； 基因型频率：指在一个种群中某种基因型的所占的百分比；A%=A/(A+a)X 100%、a%=A/(A+a) X 100% ； IA=IA/ ( IA+IB+
3、i ) X 100%;XA=XA/ ( XA+Xa )根据课本信息，如果等位基因是两个，且位于常染色体上，则不要考虑个体性别，计算起来 相对容易，但是如果某性状是由复等位基因决定的，或者控制性状的基因位于性染色体X 上，则计算起来相对复杂，这是高考的一个难点，今天我们分五种情况，着重是来讲解这一 部分的内容。(1)等位基因为两个，旦位于常染色体匕%1 已知各基因型的个体数，求基因频率：例1. 一个种群中，AA的个体有3()个，Aa有6()个，aa有1()个，求A、a的基因频率。 解析：该种群中一共有100个，共含有200个基因,A的总数有30X2+60X1=120, A的 频率为20/200=
4、60%o由于在一个种群中基因频率有A+a=100%,所以a=l-60%=40%.归纳总结：常染色体上的基因，己知各基因的个体数，求基因频率时，A%=A/（A的总数+a 的总数）=A 的总数 / 总个体数 X 2=（ A A X 2+Aa）/ （A A+Aa+aa） X2, a=l-A练习题：%1 常染色体上的基因，已知各基因型的比例，求基因的频率。例2.在一个种群中,AA的个体有25%, aa的个体有15%,求A、a的基因频率。解析：由于在一个种群中，各基因型频率之和等于100%, AA的个体有25%, aa的个体有 15%,可以知道 Aa 的个体有 60%o A=25%+60%x 1/2=5
5、5%, a=l-A=l-45%=45%。归纳总结： 推导：练习题：P118基础题第二题%1 .常染色体上的基因，已知某基因的频率，计算基因型的频率。例3.果蝇的体色由常染色体上的一对等位基因控制，基因型BB、Bb为灰身，bb为黑身。 若人为地组成一个群体，其中80%为BB个体，20%为bb的个体，群体随机交配，其子代 中 Bb 的比例为（）A.25%B.32% C.50% D.64%解析：因为 BB=80%, bb=20%,所以 B=BB+l/2XBb=80%+0=80%, b=l-B=l-80%=20%o 则有 Bb=2PQ=2X80%X20%=32%o 正确答案为 B, 32%。归纳总结：
6、在一个随机交FE的群体里，在没有迁移、突变和选择的条件下，世代相传不发 生变化，计算基因频率时，就可以采用遗传平衡定律计算，即（p+q）2=p2+2pq+q2=l, p代 表A, q代表a, p2代表AA, 2pq代表Aa, q2代表aa。遗传平衡定律也称哈代一温伯格 定律（即Hardy-Weinberg定律），是英国Hardy和彳慰国Weinberg分别于1908年和1909年独 立证明的。主要内容是：在一定条件下，群体的基因频率和基因型频率在一代乂一代的繁殖 传代中保持不变。这条件是：（1）在一个很大的群体；（2）随机婚配而非选择性婚配；（3）没有 白然选择；（4）没有突变发生；（5）没有
7、大规模迁移。假设在一个理想的群体中,某基因位点 上的两个等位基因Y和y,若基因Y的频率为p,基因y的频率为q,则p+q=l,基因型 YY的频率为p，基因型yy的频率为q基因型Yy的频率为2pq,且p2 +2pq+q2= 10%1 .已知各基因型的比例，求该种群自交一代后，某基因型或某基因的频率。例4.已知某种群中，AA基因型频率为25%, aa基因型频率为39%,则该种群的个体自交 一代后，基因型AA的频率为（）A.50%B.34% C.25% D.61%解析：由于AA=25%, aa=39%,可知Aa=l-25%-39%=36%。该种群的个体日交一代后，基 因型AA=25%Xl+36%X&f
8、racl4;=34%,所以正确答案为：B, 34%。 归纳总结：常染色 体上的基因，已知各基因型的比例，求该种群自交一代后，某基因型或某基因的频率时，要 先计算出当代各种基因型的频率，在在自交后代中统计出各种基因型的频率，最后求出各种 基因的频率。%1 .仅伴X染色体上的基因，己知基因型的人数或频率，求基因频率。例5.某校的一个生物兴趣小组在研究性学习活动中，开展了色盲普查活动，他们先从全校 的1800名学生中随机抽取了 200名学生（男女学生各半）作为首批调查对象，结果发现有 女性色盲患者3人，男性色盲患者6人，女性色盲基因携带者15人。那么在该校全校学生 中色盲基因的频率约为多少？解析：由
9、于色盲基因及其等位基因只位于X染色体上，而Y染色体上没有对应基因，因此 在200名学生中该等位基因的总数为Xb+ XB =100X2+100X1=300,而色盲基因的总数为 Xb =3X2+15X1+6X1=27,因此色盲基因Xb的基因频率为：27/300X 100%=9%由于这 200名学生是随机抽样的，因此在全校学生中色盲基因的基因频率同样为9%o所以，正确 答案为：9%o归纳总结：在伴性遗传中，已知各基因型的人数，求基因频率时，则可采 用：Xb =Xb总数/X总数。%1 .仅伴X染色体上的基因，已知某基因型的频率，求其它基因型的频率。例6.在某一地区，已知男人中有8%患红绿色盲，靖你计算
10、正常女人杂合子频率和女人纯 合子频率。解析：在男性中，基因频率就是基因型频率。即Xb=XbY, XbY=8%,则Xb=8%, Xb=1-8%=92%o由于女人中有两条X染色体，其符合遗传平衡定律，即：(p+q)2 =P2 +2pq+q2 =1, p代表xB,q代表XL p2代表XBXB, 2pq代表XBXb, q2代表XbXb归纳总结：在 伴性遗传中，已知某基因型的频率，求其它基因型的频率时，则可运用：在雄性中基因频率 就是基因型频率，在雌性中：有两条X染色体，其符合遗传平衡定律，即：(p+q)2 =P2 +2pq+q2 =1, p代表XB ,q代表Xb , p2代表XBX% 2pq代表XBX
11、b, q2代表XbXbo 7.复等位基 因的基因频率计算。例7： ABO血型系统由同源染色体相同位点上、i三个复等位 基因控制的。通过调查一个由4000人组成的某群体，A型血180()人，B型血520人，AB 型血240人，O型血1440人，求、I和i这些等位基因的频率分别为多少？解析：在ABO血型系统得基因中有3种：IA、IB、i,设IA为P, IB为Q, i为,三种基 因频率之和应等于1,所有基因型频率的和等于1,根据遗传平衡定律，即：(p+q+r) 2 =p2 +Q2 +r2 +2pq+2pr+2qr=l。A型血的基因频率=p2 +2pr , B型血的基因频率=q2 +2qr , AB
12、型血的基因频率=2pq , O型的基因频率=r2。上式中A型血(IAIA +2IA i ) 180()人，B 型血(IBIB +2IB i ) 520人，AB型血(2IAIB ) 240人，O型血(ii) 1440人，又由于该 群体总人数为4000人，所以O型血基因型频率ii =1440/4000,即r2 =1440/4(X)0,得基因i 的频率 r= 12/20=3/5，而 A 型血基因型频率 IAIA +2IA i=1800/4000,即 p2 +2pr=l800/4000 把r=3/5代入可得基因IA的频率p=3/l(),从而基因IB的频率q=l-p-r= 1-3/5-3/10= 1/10。归 纳总结：对于ABO血型这样的复等位基因，已知一个群体中某血型的人数，求其它血型的 人数时，则可以应用规律：所有基因频率之和应等于1,所有基因型频率的和等于1, B|J：(p+q+r)2 =p2 +q2 +r2 +2pq+2pr+2qr= 1。A 型血的基因频率=p2 +2pr , B 型血的基因频率=q2 +2qr, AB型血的基因频率=2pq , O型的基因频率=r2。总之，有关基因频率的计算有很 多种类型，各种类型的思维方法各异，所以只有掌握好每一中类型的计算方法，才能准确的 计算正确的答案。
