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1、第二节第二节 现代生物进化理论的主要内容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达尔文自然选择学说的主要内容达尔文自然选择学说的主要内容 过度繁殖过度繁殖生存斗争生存斗争遗传变异遗传变异适者生存适者生存 总结总结:出现有利变异个体的有利基因，出现有利变异个体的有利基因，只有在群体中只有在群体中，通过有性生殖才能世代，通过有性生殖才能世代延续。延续。 达尔文自然选择学说的发展达尔文自然选择学说的发展自然选择学说自然选择学说:以个体为研究单位以个体为研究单位现代生物进化理论现代生物进化理论 :以种群为研究单位以种群为研究单位(研究生物进化研究生物进化,必须研究群体的基因组成的变化
2、必须研究群体的基因组成的变化)一一.种群是生物进化的基本单位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生活在一定区域的同种生物的全部个体叫做种群1.种群的概念种群的概念一一.种群是生物进化的基本单位种群是生物进化的基本单位n例，以下属于种群范畴的是：例，以下属于种群范畴的是： A、一座山上所有的马尾松一座山上所有的马尾松 B、一块草地上所有的昆虫一块草地上所有的昆虫 C、甲池塘和乙池塘内所有的鲤鱼甲池塘和乙池塘内所有的鲤鱼 D、一个公园里所有的树木一个公园里所有的树木(A)1.什么叫做种群？什么叫做种群？ 生活在生活在一定区域一定区域的的同种同种生物的生物的全部全部个
3、体叫做种群个体叫做种群. 种群中的个体并不是种群中的个体并不是机械地集合在一起机械地集合在一起, ,而是而是彼此可以交配彼此可以交配, ,并通过繁并通过繁殖将各自的基因传给后代殖将各自的基因传给后代. .一一.种群是生物进化的基本单位种群是生物进化的基本单位2.基因库的概念基因库的概念 一个种群中全部个体所含有的全部基因，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叫做这个种群的基因库3.基因频率的概念基因频率的概念 在一个种群基因库中，某个基因占全在一个种群基因库中，某个基因占全部等位基因数的比率，叫做基因频率部等位基因数的比率，叫做基因频率4.基因频率的计算基因频率的计算 某昆
4、虫种群中，绿色翅的基因为某昆虫种群中，绿色翅的基因为A, A, 褐色翅的褐色翅的基因位基因位a a，调查发现调查发现AAAA、AaAa、aaaa的个体分别占的个体分别占3030、6060、10,10,那么那么A A、a a的基因频率是多少？的基因频率是多少？A=302+60 _ 200=60% 200a=102+60 _=40%A+a=1 此种基因的个数此种基因的个数 种群中该对等位基因的总数种群中该对等位基因的总数此种基因的个数此种基因的个数= =纯合子个体数纯合子个体数 X 2X 2杂合子个体数杂合子个体数种群中该对等位基因的总数种群中该对等位基因的总数= =个体总数个体总数 X 2X 2
5、通过基因型个体数量计算基因频率通过基因型个体数量计算基因频率某种基因的某种基因的某种基因的某种基因的基因频率基因频率基因频率基因频率=巩固练习：巩固练习： n 在一个种群中随机抽取一定数量的个体，在一个种群中随机抽取一定数量的个体，其中基因型为其中基因型为AA的个体占的个体占18%，基因型为，基因型为Aa的个体占的个体占78%，aa的个体占的个体占4%，那么基因，那么基因A和和a的频率分别是多少？的频率分别是多少？ 基因型频率：基因型频率： 是指某种特定基因型的个体占群体内全部个体的比例是指某种特定基因型的个体占群体内全部个体的比例探究活动（三）用数学方法讨论基因频率的改变用数学方法讨论基因频
6、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 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%40%36%16%48%60%60%40%40%（2）分析一下各代基因频率与基因型频率相同吗？ （3）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
7、说，这五个条件都能成立吗？特别是如果第点假设成立这与前面我们所学的基因突变的哪个特性相违背？36%48%16%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%AAAaAa24%aa卵子精子p+q = 1(p+q )2=p2+2pq+q2= 1遗传平衡定律AA= p2 Aa= 2pq aa=q2思考思考: 如果该种群随机交配，子代的基因频率又会如果该种群随机交配，子代的基因频率又会如何变化呢？如何变化呢？ 30%30%30%10%36%48%16%60%40%1.在一个种群中随机抽出一定数量的个体，其中，基因型为AA的个体占18%，
8、基因型为Aa的个体占78%，aa的个体占4%，基因A和a的频率分别是：（）A18%，82%B36%，64%C57%，43%D92%，8%2已知人眼的褐色（A）对蓝色（a）是显性。在一个有30000人的人群中，蓝眼的有3600人；褐眼的有26400人，其中纯合子有12000人。那么，在这一个人群中A和a基因频率分别为( )A064和036B036和064C050和050D082和0183.在某一个人群中，经调查得知，隐性性状者为16，问该性状不同类型的基因型频率是多少?(按AA、Aa、aa顺序排列)( )A036，048，016B048，036，016C016，048，036D016，036，0
9、384、在欧洲人中有一种罕见的遗传病，在人群中的发病、在欧洲人中有一种罕见的遗传病，在人群中的发病率约为率约为25万分之一，患者无生育能力，现有一对表现型万分之一，患者无生育能力，现有一对表现型正常的夫妇，生了一个患病的女儿和正常的儿子。后因正常的夫妇，生了一个患病的女儿和正常的儿子。后因丈夫车祸死亡，该妇女又与一个没任何血缘关系的男子丈夫车祸死亡，该妇女又与一个没任何血缘关系的男子婚配，则这位妇女再婚后再生一患病孩子的概率是：婚配，则这位妇女再婚后再生一患病孩子的概率是：A.1/4 B. 1/250000 C.1/1000 D.1/50000 5.据调查，某小学的学生中，基因型为据调查，某小
10、学的学生中，基因型为XBXB的比例为的比例为42.32%、XBXb为为736%、XbXb为为032%、XBY为为46%、XbY为为4%，则在该地区，则在该地区XB和和Xb的基因频率分别为：的基因频率分别为：A6%、8%B8%、92% C78%、92%D92%、8%1种群中突变的特点：种群中突变的特点： 突变数很大、不定向突变数很大、不定向2种群基因重组的结果：产生更多变异、不定向种群基因重组的结果：产生更多变异、不定向 结论：提供进化的原材料结论：提供进化的原材料。基因突变染色体变 异基 因重 组突变可遗传的变异基因频率改变的因素自然界中生物的自然突变频率很低，而且一般对生物体是自然界中生物的
11、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？有害的。为什么还能够改变种群中的基因频率呢？基因突变可产生新基因基因突变可产生新基因(等位基因等位基因)，基因突变是可遗传变，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。异的根本来源。是基因频率改变的基础。 例如：果蝇约有例如：果蝇约有104对基因，假定每个基因的突变率都是对基因，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），那么每一代出现个个体），那么每一代出现基因突变数是多少呢？基因突变数是多少呢？ 2 104 105个体个体 108种
12、群种群=2 107（1 1）根据前面所学的你能做出假设吗？）根据前面所学的你能做出假设吗？探究活动（四）“探究自然选择对种群基因频率的影响探究自然选择对种群基因频率的影响”ss长满地衣的树干上的桦尺蠖长满地衣的树干上的桦尺蠖长满地衣的树干上的桦尺蠖长满地衣的树干上的桦尺蠖黑褐色树干上的桦尺蠖黑褐色树干上的桦尺蠖自然选择可以使种群的基因频率定向改变探究活动（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
13、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%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
14、得体色（表现型）而不是控制体色的基因原因是：原因是： 淘汰不利变异基因、积累有利淘汰不利变异基因、积累有利变异基因变异基因结果是：结果是： 使基因频率定向改变。使基因频率定向改变。结论：自然选择决定生物进化的方向结论：自然选择决定生物进化的方向6.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
15、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_。森林时期工业时期灰蛾 黑蛾灰蛾黑蛾99% 1%1%99%C变异原材料选择方向定向的随堂练习随堂练习n1.现代许多学者认为现代许多学者认为,生物进化的基本单生物进化的基本单位是位是A 生物个体生物个体B 同种生物的全部个体同种生物的全部个体C 种群种群D 生活在一起的全部生物生活在一起的全部生物(C)n2.根据现代生物进化理论根据现代生物进化理论,下列符合种群下列符合种群概念的是概念的是A 太平洋里的全
16、部的鱼太平洋里的全部的鱼B 中国国土上的所有人中国国土上的所有人C 稻田里全部的蛇稻田里全部的蛇D 草原上的灰仓鼠草原上的灰仓鼠(B)n3.下列关于种群基因库的叙述下列关于种群基因库的叙述,不正确的是不正确的是A 一个种群的基因库包括这个种群所含有的全部一个种群的基因库包括这个种群所含有的全部基因基因B 生物的个体总是要死亡的生物的个体总是要死亡的,但基因库却因种群但基因库却因种群个体的繁殖而代代相传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基因突变可以改变基因库的组成(C)n4.已知人眼的褐色已知人眼的褐色(A)对蓝眼对蓝眼(a)是显性是显性,在一个有在一个有30000人的群体中人的群体中,蓝眼的有蓝眼的有3600人人,褐眼的有褐眼的有26400人人,其中杂合子其中杂合子个体有个体有14400人人,那么那么,在这一个人群中在这一个人群中A和和a基因频率分别为基因频率分别为A 0.64和和0.36 B 0.36和和0.64C 0.50和和0.50 D 0.82和和0.18(A) 谢谢谢谢!
