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1、第七章第二节现代生物进化理论的主要内容文科 如果在灰色翅如果在灰色翅(基因型为基因型为aa)aa)昆虫得群体昆虫得群体中偶然出现一只绿色翅中偶然出现一只绿色翅(基因型为基因型为Aa)Aa)得变异得变异个体个体,且绿色比灰色更不易被捕食。那么且绿色比灰色更不易被捕食。那么:1 1、昆虫得翅色将怎样变化？、昆虫得翅色将怎样变化？2 2、该绿色个体一定能被选择下来吗？为什么、该绿色个体一定能被选择下来吗？为什么？3 3、如果该绿色个体能很好生活下来、如果该绿色个体能很好生活下来,她体内她体内得得A A基因怎样才能传递给子代呢？基因怎样才能传递给子代呢？4 4、如果、如果AaAa与其她个体交配生殖与其
2、她个体交配生殖,后代还会就后代还会就是绿色得吗？是绿色得吗？(一一)种群就是生物进化得基本单位种群就是生物进化得基本单位:1 1、种群概念、种群概念:生活在生活在一定区域一定区域得得同种生物同种生物得得全部个体全部个体。卧龙自然保护区 猕猴例例:判断下列就是否属于种群判断下列就是否属于种群(1 1)一个池塘中得全部鲤鱼一个池塘中得全部鲤鱼(2 2)一个池塘中得全部鱼一个池塘中得全部鱼(3 3)一片草地上得全部植物一片草地上得全部植物(4 4)一片草地上得全部蒲公英一片草地上得全部蒲公英一个生物一个生物“种种”或或“物种物种”于种群有何区别于种群有何区别？物种可以就是分物种可以就是分布在不同得自
3、然界得布在不同得自然界得不同区域不同区域,具有一定得具有一定得形态结构和生理特征形态结构和生理特征,能够在自然状态下相能够在自然状态下相互交配并且产生可育互交配并且产生可育后代得一群生物。后代得一群生物。2 2、种群得特点、种群得特点:种群中得个体并不就是机械地集合在一种群中得个体并不就是机械地集合在一起起,而就是彼此而就是彼此可以交配实行基因交流可以交配实行基因交流,并并通通过繁殖将各自得基因传给后代过繁殖将各自得基因传给后代。同前一年得蝗虫种群相比同前一年得蝗虫种群相比,新形成得蝗虫新形成得蝗虫种群在基因组成上会有什么变化吗？种群在基因组成上会有什么变化吗？3 3、基因库、基因库:一个种群
4、一个种群中中全部个体全部个体所含有得所含有得全部基因全部基因。4 4、基因频率、基因频率:在一个种群基因库中在一个种群基因库中,某个基因占全某个基因占全部等位基因数得比率。部等位基因数得比率。概念概念:例例:从种群中随机抽出从种群中随机抽出100100个个体个个体,测知基因型测知基因型为为AAAA、AaAa和和aaaa得个体分别就是得个体分别就是3030、6060和和1010个。个。那么那么A A和和a a得基因频率就是多少得基因频率就是多少?解解:A A基因得基因频率为基因得基因频率为:a a基因得基因频率为基因得基因频率为:基因频率基因频率=某基因的数目某基因的数目该基因的等位基因的总数该
5、基因的等位基因的总数=纯合子频率纯合子频率+1/2+1/2杂合子频率杂合子频率=40%=40%=30/100100%=30/100100%+1/260/100100%=60%+1/260/100100%=60%=10/100100%=10/100100%+1/260/100100%=40%+1/260/100100%=40%A%=100%100%2AAAa2(AAAaaa)a%=100%100%=60%=60%2aaAa2(AAAaaa)100%100%自交和自由交配自交自交就是指植物中得自花授粉和雌雄异花得同株授粉,广义得自交也可指基因型相同得个体相互交配。若只考虑一个种群得一对等位基因B和
6、b,种群中个体得基因型为BB、Bb、bb,则其包含得交配组合为BBBB、BbBb、bbbb三类。9大家应该也有点累了，稍作休息大家有疑问的，可以询问和交流大家有疑问的，可以询问和交流大家有疑问的，可以询问和交流大家有疑问的，可以询问和交流自交和自由交配 自由交配自由交配又叫随机交配,就是指在一个有性繁殖得生物种群中,任何一个雌性或雄性个体与任何一个异性个体交配得机会均等。若只考虑一个种群得一对等位基因B和b,种群中个体得基因型为BB、Bb、bb,则其包含得交配组合为BBBB、BbBb、bbbb、BBBb、Bbbb、BBbb。有数学方法讨论基因频率得变化有数学方法讨论基因频率得变化1 1、假设上
7、述、假设上述昆虫种群非常大昆虫种群非常大,所有得所有得雌雄个体间都能雌雄个体间都能自由交配自由交配并产生后代并产生后代,没有迁入和迁出没有迁入和迁出,自然选择对翅自然选择对翅色这一相对性状没有作用色这一相对性状没有作用,基因基因A A和和a a都不产生突变都不产生突变,根根据孟德尔得分离定律计算据孟德尔得分离定律计算:(1)(1)该种群产生得该种群产生得A A配子和配子和a a配子得比率就是多少？配子得比率就是多少？(2)(2)子代基因型得频率各就是多少？子代基因型得频率各就是多少？(3)(3)子代种群得基因频率各就是多少？子代种群得基因频率各就是多少？(4)(4)子二代、子三代以及若干代以后
8、子二代、子三代以及若干代以后,种群得基因频率种群得基因频率会同子一代一样吗？会同子一代一样吗？新代基因型得频率AA(30%)Aa(60%)aa(10%)配子得比率A()A()a()a()子代基因型频率AA()Aa()aa()子代基因频率A()a()30%30%30%10%36%48%16%60%40%2 2、上述计算结果就是建立在五个假设条件基础上得。、上述计算结果就是建立在五个假设条件基础上得。对自然界得种群来说对自然界得种群来说,这五个条件都成立吗？您能举这五个条件都成立吗？您能举出哪些实例？出哪些实例？3 3、如果该种群出现新得突变型、如果该种群出现新得突变型,也就就是产生新得等也就就是
9、产生新得等位基因位基因A A2 2,种群得基因频率会变化吗？基因种群得基因频率会变化吗？基因A A2 2得频率可得频率可能会怎样变化？能会怎样变化？如果用p就是A基因得频率;q就是a基因得频率。则 p2表示AA得基因型得频率,2pq表示Aa基因型得频率q2表示aa基因型得频率。基因型频率之和应等于1,即p2+2pq+q2=1哈迪-温伯格定律符合得五个条件符合得五个条件:1、种群大种群大2、种群中个体间得交配就是随机得种群中个体间得交配就是随机得3、没有突变发生没有突变发生4、没有新得基因加入、没有新得基因加入(不存在个体迁入和迁出不存在个体迁入和迁出)5、没有自然选择、没有自然选择各等位各等位
10、基因得频率基因得频率和等位基因得和等位基因得基因型频基因型频率率在一代一代得遗传中将保持不变。在一代一代得遗传中将保持不变。对种群基因频率得影响对种群基因频率得影响 在一个足够大得种群中,如果不存在突变和选择,自交和自由交配都不会改变种群得基因频率。对种群基因型频率得影响对种群基因型频率得影响 在一个足够大得种群中,如果不存在突变和选择,自交能使纯合体得频率逐渐增加,杂合体得频率逐渐降低,逐渐得到纯系,即自交就是获得纯系得有效方法。自由交配则不会持续改变种群得基因型频率。在一个种群中在一个种群中,基因型为基因型为AA得个体占得个体占50%,基因型基因型为为Aa得个体占得个体占20%,基因型为基
11、因型为aa得个体占得个体占30%,假设假设各种基因型得个体存活率和繁殖率都相同各种基因型得个体存活率和繁殖率都相同,请计算下请计算下列问题列问题:1、该种群中、该种群中,A和和a得频率分别为得频率分别为 。2、若该种群自交一代后、若该种群自交一代后,A和和a得频率分别为得频率分别为 ,自交两代后自交两代后,A和和a得频率分别为得频率分别为 ;若该种群若该种群自由交配一代后自由交配一代后,A和和a得频率分别为得频率分别为 ,自由自由交配两代后交配两代后,A和和a得频率分别为得频率分别为 。3、若该种群连续自交后、若该种群连续自交后,F1中中AA、Aa、aa基因型基因型得频率分别为得频率分别为 。
12、F2中中AA、Aa、aa基因型基因型得频率分别为得频率分别为 。4、若该种群自由交配、若该种群自由交配,F1中中AA、Aa、aa基因型得基因型得频率分别为频率分别为 。F2中中AA、Aa、aa基因型得基因型得频率分别为频率分别为 。参考答案参考答案1、60%和40%2、60%和40%60%和40%60%和40%60%和40%3、55%、10%、35%57、5%、5%、37、5%4、36%、48%、16%36%、48%、16%5、基因频率变化和进化得关系、基因频率变化和进化得关系生物进化得实质生物进化得实质:基因频率发生定向得改变基因频率发生定向得改变 因此因此,可认为生物基因频率发生了改变可认
13、为生物基因频率发生了改变就意味着生物发生了进化就意味着生物发生了进化;反之反之,生物进化生物进化了了,基因频率也一定改变了。基因频率也一定改变了。2 2、种群基因重组得结果、种群基因重组得结果、种群基因重组得结果、种群基因重组得结果:产生更多变异产生更多变异产生更多变异产生更多变异(基因型基因型基因型基因型)、不定向、不定向、不定向、不定向(二二)突变和基因重组产生生物进化得原材料突变和基因重组产生生物进化得原材料 1 1、基因突变得特点基因突变得特点基因突变得特点基因突变得特点:普遍存在普遍存在普遍存在普遍存在,随机发生随机发生随机发生随机发生,突变频率很低突变频率很低突变频率很低突变频率很
14、低,多数对生物多数对生物多数对生物多数对生物体就是有害得体就是有害得体就是有害得体就是有害得,不定向得不定向得不定向得不定向得 基因突变与基因频率改变有什么关系？基因突变与基因频率改变有什么关系？为什么？为什么？3 3、基因突变和染色体变异统称为突变。基因突变和染色体变异统称为突变。基因突变和染色体变异统称为突变。基因突变和染色体变异统称为突变。基因突变与基因频率改变有什么关系？为基因突变与基因频率改变有什么关系？为什么？什么？基因突变产生新得等位基因基因突变产生新得等位基因基因突变产生新得等位基因基因突变产生新得等位基因,这就可能使种群得这就可能使种群得这就可能使种群得这就可能使种群得基因频
15、率发生变化。基因频率发生变化。基因频率发生变化。基因频率发生变化。在自然情况下在自然情况下,突变得频率就是很低得突变得频率就是很低得,且多数且多数就是有害得就是有害得,对生物得进化有重要意义吗？对生物得进化有重要意义吗？种群就是由许多个体组成得种群就是由许多个体组成得种群就是由许多个体组成得种群就是由许多个体组成得,每个个体得每一个每个个体得每一个每个个体得每一个每个个体得每一个细胞内都有成千上万个基因细胞内都有成千上万个基因细胞内都有成千上万个基因细胞内都有成千上万个基因,这样每一代就会产生大这样每一代就会产生大这样每一代就会产生大这样每一代就会产生大量得突变。量得突变。量得突变。量得突变。
16、如果蝇约有如果蝇约有104对基因对基因,假定每个基因得突变频率就是假定每个基因得突变频率就是105,对于一个中等大小得果蝇种群对于一个中等大小得果蝇种群(约有约有108个个体个个体)来说来说 每一代出现得基因突变数就是每一代出现得基因突变数就是:21041051082107(个个)(二二)突变和基因重组产生进化得原材料突变和基因重组产生进化得原材料突变突变基因基因 重组重组新得等位基因新得等位基因多种多样多种多样得基因型得基因型种群中出现大量种群中出现大量可遗传得变异可遗传得变异变异就是不定向得变异就是不定向得形成了进化得原材料形成了进化得原材料,不能决定生物进化得方向不能决定生物进化得方向原因就是原因就是:淘汰不利变异基因、积累有利变异基因淘汰不利变异基因、积累有利变异基因结果就是结果就是:使基因频率定向改变。使基因频率定向改变。(三三)自然选择决定生物进化得方向自然选择决定生物进化得方向影响基因频率得因素影响基因频率得因素:突变和自然选择突变和自然选择生物进化得实质就就是生物进化得实质就就是:种群就是生物进化得单位种群就是生物进化得单位,也就是生也就是生物物()得单位。得单位。繁殖
