《廣東省平遠縣高中生物 第七章 現(xiàn)代生物進化理論 7.2.1 種群基因頻率的改變與生物進化課件 新人教版必修2》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《廣東省平遠縣高中生物 第七章 現(xiàn)代生物進化理論 7.2.1 種群基因頻率的改變與生物進化課件 新人教版必修2（26頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、現(xiàn)代生物進化理論的主要內(nèi)容（一）種群是生物進化的基本單位（一）種群是生物進化的基本單位1 1、種群的概念：、種群的概念：生活在生活在一定區(qū)域一定區(qū)域的的同種生物同種生物的的全部全部個體。個體。臥龍自然保護區(qū)獼猴臥龍自然保護區(qū)獼猴一片草地的所有蒲公英一片草地的所有蒲公英判斷下列所述情況是否是一個種群判斷下列所述情況是否是一個種群（1 1）一個池塘中的所有魚類。）一個池塘中的所有魚類。（2 2）甲池塘中的鯉魚和乙池塘中的鯉魚。）甲池塘中的鯉魚和乙池塘中的鯉魚。（3 3）一個池塘中所有成年鯉魚。）一個池塘中所有成年鯉魚。（4 4）一個池塘中所有鯉魚。）一個池塘中所有鯉魚。2 2、種群的特點：、種群的
2、特點： 種群中的個體并不是機械地集合在一起，而是種群中的個體并不是機械地集合在一起，而是彼此可以交配實行基因交流彼此可以交配實行基因交流，并通過繁殖將各自的，并通過繁殖將各自的基因傳給后代。基因傳給后代。 因此，因此，種群不僅是生物進化的基本單位，也是種群不僅是生物進化的基本單位，也是繁殖的基本單位繁殖的基本單位。3 3、基因庫：、基因庫： 一個種群一個種群中中全部個體全部個體所含有的所含有的全部基因全部基因, ,叫做這個種群的基因庫。叫做這個種群的基因庫。4 4、基因頻率：、基因頻率：在一個種群基因庫中，某個基因占在一個種群基因庫中，某個基因占全部等位基因數(shù)的比率。全部等位基因數(shù)的比率。某昆
3、蟲決定翅色的基因頻率某昆蟲決定翅色的基因頻率全部個體：全部個體：1010個個A A基因個數(shù)：基因個數(shù)：1111個個（AAAA中：中：3 32=62=6個個 AaAa中：中：5 51=51=5個個 aaaa中：中：0 0個）個）全部等位基因數(shù)：全部等位基因數(shù)：10102=202=20個個A A基因頻率基因頻率=11/20=55%=11/20=55%例例: :從種群中隨機抽出從種群中隨機抽出100100個個體，測得基因型為個個體，測得基因型為AAAA、AaAa和和aaaa的個體分別是的個體分別是3030、6060和和1010個。那么個。那么A A和和a a的基因的基因頻率是多少頻率是多少? ?解法
4、一解法一: :A A基因的基因頻率為基因的基因頻率為: :a a基因的基因頻率為：基因的基因頻率為：基因頻率基因頻率= =某基因的數(shù)目某基因的數(shù)目該基因的等位基因的總數(shù)該基因的等位基因的總數(shù)=40%=40%A=A=100%100%2 2303060602(302(30606010)10)a=a=100%100%=60%=60%2 2101060602(302(30606010)10)100%100%由題目知：由題目知：AAAA、AaAa和和aaaa的個體的基因型頻率分別為：的個體的基因型頻率分別為：30%30%、60%60%和和10%10%。解法二：解法二：某基因頻率某基因頻率= =該純合子頻
5、率該純合子頻率+1/2+1/2雜合子頻率雜合子頻率A=AAA=AA頻率頻率+1/2Aa+1/2Aa頻率頻率=30%+1/2=30%+1/260%=60%60%=60%a=aaa=aa頻率頻率+1/2Aa+1/2Aa頻率頻率=10%+1/2=10%+1/260%=40%60%=40% 這一種群繁殖若干代以后，其基因頻率會不這一種群繁殖若干代以后，其基因頻率會不會發(fā)生變化？會發(fā)生變化？已知已知基因型頻率，基因型頻率，求求基因頻率基因頻率種群中一對等位基因的頻率之和等于種群中一對等位基因的頻率之和等于1 1基因型頻率之和也等于基因型頻率之和也等于1 1哈迪哈迪-溫伯格定律（遺傳平衡定律）溫伯格定律（
6、遺傳平衡定律）1908年，英國數(shù)學家哈迪和德國醫(yī)生溫伯格分別提年，英國數(shù)學家哈迪和德國醫(yī)生溫伯格分別提出關(guān)于基因穩(wěn)定性的見解。他們指出，出關(guān)于基因穩(wěn)定性的見解。他們指出，一個有性生殖的一個有性生殖的自然種群中，在符合以下五個條件的情況下，各等位基自然種群中，在符合以下五個條件的情況下，各等位基因的頻率和等位基因的基因型頻率在一代一代的遺傳中因的頻率和等位基因的基因型頻率在一代一代的遺傳中是穩(wěn)定不變的。或者說是保持著基因平衡的。是穩(wěn)定不變的?；蛘哒f是保持著基因平衡的。這五個條件是：這五個條件是： 1 1、種群很大、種群很大 2 2、隨機交配、隨機交配 3 3、沒有突變和重組、沒有突變和重組 4
7、4、沒有個體遷入遷出、沒有個體遷入遷出 5 5、沒有選擇、沒有選擇 處于平衡狀態(tài)的種群，一對等位基因處于平衡狀態(tài)的種群，一對等位基因Aa，A的頻率為的頻率為p，a的頻率為的頻率為q，則：，則： AA的機率為的機率為p2； Aa的機率為的機率為2pq； aa的機率為的機率為q2哈迪哈迪- -溫伯格定律可用數(shù)學方程式表示為：溫伯格定律可用數(shù)學方程式表示為：( (p p+ +q q) )2 2= =p p2 2+2+2pqpq+ +q q2 2哈迪哈迪-溫伯格定律（遺傳平衡定律）溫伯格定律（遺傳平衡定律）在自然界中，這五個條件都可能發(fā)生變化。因此，在在自然界中，這五個條件都可能發(fā)生變化。因此，在實際
8、中，這樣的平衡是不存在的。也就是說，基因頻實際中，這樣的平衡是不存在的。也就是說，基因頻率會發(fā)生變化。率會發(fā)生變化。 3 3、如果該種群出現(xiàn)新的突變型，也就是產(chǎn)生新的等、如果該種群出現(xiàn)新的突變型，也就是產(chǎn)生新的等位基因位基因A A2 2，種群的基因頻率會變化嗎？基因，種群的基因頻率會變化嗎？基因A A2 2的頻率的頻率可能會怎樣變化？可能會怎樣變化？2 2、上述計算結(jié)果是建立在五個假設(shè)條件基礎(chǔ)上的。、上述計算結(jié)果是建立在五個假設(shè)條件基礎(chǔ)上的。對自然界的種群來說，這五個條件都成立嗎？你能舉對自然界的種群來說，這五個條件都成立嗎？你能舉出哪些實例？出哪些實例？種群的基因頻率會變化。至于基因種群的基
9、因頻率會變化。至于基因A A2 2的頻率是增加還是的頻率是增加還是減少，要看這一突變對生物體是有益的還是有害的。減少，要看這一突變對生物體是有益的還是有害的。 練習練習1 1：從地某某生物種群中隨機抽取：從地某某生物種群中隨機抽取100100個體，其中個體，其中DDDD個體有個體有3030個，個，DdDd個體有個體有6060個，個，dddd個體有個體有1010個，則個，則D D和和d d的基因頻率是的基因頻率是( )( ) A 30% A 30%和和10% B 60%10% B 60%和和40% 40% C 50% C 50%和和50% D 75%50% D 75%和和25%25%答案：答案：
10、B B某基因的數(shù)目某基因的數(shù)目某基因頻率某基因頻率 控制某一性狀的等位基因的總數(shù)控制某一性狀的等位基因的總數(shù) 100%100%1 1）已知某種群各基因型的個體數(shù)求基因頻率：）已知某種群各基因型的個體數(shù)求基因頻率：練習練習2.2.在一個種群中隨機抽出一定數(shù)量的個體，其中在一個種群中隨機抽出一定數(shù)量的個體，其中基因型為基因型為BBBB的個體為的個體為18%18%，基因型為，基因型為BbBb的個體占的個體占70%70%，基因型基因型bbbb的個體占的個體占12%12%，那么基因，那么基因B B和和b b的頻率分別是的頻率分別是 A 18%A 18%、82% B 36%82% B 36%、64% 64
11、% C 53%C 53%、47% D 76%47% D 76%、24%24%2）已知某種群各基因型的頻率求基因頻率：）已知某種群各基因型的頻率求基因頻率：某基因頻率某基因頻率某基因純合子基因型頻率某基因純合子基因型頻率+1/2+1/2雜合子基因型頻率雜合子基因型頻率 遺傳平衡公式遺傳平衡公式： (p+q)(p+q)2 2p p2 2+2pq+q+2pq+q2 2 若種群中一對等位基因為若種群中一對等位基因為A A和和a a，則，則p p為為A A的基因的基因頻率，頻率，q q為為a a的基因頻率；的基因頻率； p p2 2為為AAAA的基因型頻率，的基因型頻率，2pq2pq為為AaAa的基因型
12、頻率，的基因型頻率，q q2 2為為aaaa的基因型頻率。的基因型頻率。練習練習3.3.在豚鼠中，黑毛對白毛是顯性，如果基因庫中在豚鼠中，黑毛對白毛是顯性，如果基因庫中90%90%是顯性基因是顯性基因B B，10%10%是隱性基因是隱性基因b b，則種群中基因型，則種群中基因型BBBB、BbBb、bbbb的頻率是（的頻率是（ ） A 81%A 81%、18%18%、1% B 45%1% B 45%、40%40%、15% 15% C 18%C 18%、81%81%、1% D 45%1% D 45%、45%45%、10%10%3 3）已知某種群基因頻率求各基因型的頻率：）已知某種群基因頻率求各基因
13、型的頻率：種群中一對等位基因的頻率之和等于種群中一對等位基因的頻率之和等于1 1，基因型頻率之和也等于基因型頻率之和也等于1 1。影響種群基因頻率變化的根本原因是什么？影響種群基因頻率變化的根本原因是什么？是變異。是變異。 基因突變會產(chǎn)生新基因；基因突變會產(chǎn)生新基因；基因重組會產(chǎn)生新的基因型；基因重組會產(chǎn)生新的基因型；染色體變異會影響到多個基因；染色體變異會影響到多個基因；（二）突變和基因重組產(chǎn)生生物進化的原材料（二）突變和基因重組產(chǎn)生生物進化的原材料 基因突變和染色體變異基因突變和染色體變異統(tǒng)稱為統(tǒng)稱為突變突變。某海島上的昆蟲出某海島上的昆蟲出現(xiàn)殘翅和無翅類型現(xiàn)殘翅和無翅類型由于突變和基因重
14、組，由于突變和基因重組，樺尺蠖形成不同體色。樺尺蠖形成不同體色。 突變的有利和有害突變的有利和有害并不是絕對并不是絕對的，它取決于生物的的，它取決于生物的生存環(huán)境生存環(huán)境實例：實例：在經(jīng)常在經(jīng)常刮大風刮大風的海島上，無翅或殘翅的昆蟲的海島上，無翅或殘翅的昆蟲特別多特別多但是，在自然情況下，生物自發(fā)突變的頻率很但是，在自然情況下，生物自發(fā)突變的頻率很低，而且多數(shù)是有害的，那么，它為什么還能作為低，而且多數(shù)是有害的，那么，它為什么還能作為生物進化的原材料呢生物進化的原材料呢?如：果蠅約有如：果蠅約有104對基因，假定每個基因的突變頻率是對基因，假定每個基因的突變頻率是105，對于一個中等大小的果蠅
15、種群（約有，對于一個中等大小的果蠅種群（約有108個個體）來說個個體）來說，每一代出現(xiàn)的基因突變數(shù)是：，每一代出現(xiàn)的基因突變數(shù)是： 21041051082107（個）（個）基因基因突變突變基因重組基因重組新的等位基因新的等位基因多種多樣多種多樣的基因型的基因型種群中出現(xiàn)大量種群中出現(xiàn)大量可遺傳的變異可遺傳的變異變異是變異是不定向不定向的的形成了形成了進化的原材料進化的原材料,不能決定生物進化的方向不能決定生物進化的方向小結(jié)小結(jié)英英19世紀曼徹斯特世紀曼徹斯特英英20世紀曼徹斯特世紀曼徹斯特S S( (黑色黑色) )基因頻率：基因頻率：5%以下以下 95%以上以上樺樺尺尺蠖蠖樺樺尺尺蠖蠖探究：自
16、然選擇對種群基因頻率變化的影響探究：自然選擇對種群基因頻率變化的影響分析結(jié)果，得出結(jié)論：分析結(jié)果，得出結(jié)論： 由于自然選擇使黑褐色的個體生存下來，所以黑色由于自然選擇使黑褐色的個體生存下來，所以黑色的基因頻率越來越大，而淺色的基因頻率越來越小。的基因頻率越來越大，而淺色的基因頻率越來越小。自自然選擇使種群基因頻率發(fā)生定向改變。然選擇使種群基因頻率發(fā)生定向改變。討論討論1、樹干變黑會影響樺尺蠖種群中淺色個體的出生率嗎？為、樹干變黑會影響樺尺蠖種群中淺色個體的出生率嗎？為什么？什么？2、在自然選擇過程中，直接受選擇的是基、在自然選擇過程中，直接受選擇的是基因型還是表現(xiàn)型？為什么？因型還是表現(xiàn)型？為
17、什么？ 會影響。因為很多淺色個體可能在沒會影響。因為很多淺色個體可能在沒有交配、產(chǎn)卵前就已被天敵捕食。有交配、產(chǎn)卵前就已被天敵捕食。 表現(xiàn)型。例如，樺尺蠖的天敵能夠看表現(xiàn)型。例如，樺尺蠖的天敵能夠看到的是它的體色而不是基因。到的是它的體色而不是基因。（三）自然選擇決定生物進化的方向（三）自然選擇決定生物進化的方向 在自然選擇的作用下，種群的基因頻率會在自然選擇的作用下，種群的基因頻率會發(fā)生定向改變，導致生物朝著一定的方向不斷變發(fā)生定向改變，導致生物朝著一定的方向不斷變化。化。 也可以說，也可以說，生物進化的實質(zhì)生物進化的實質(zhì)就是就是種群基因頻種群基因頻率發(fā)生變化的過程率發(fā)生變化的過程。3、影響
18、基因頻率的因素：、影響基因頻率的因素：突變和基因重組突變和基因重組 1、種群是生物、種群是生物進化進化的基本單位，也是生物的基本單位，也是生物繁殖繁殖的基本的基本單位。單位。4、生物進化的、生物進化的實質(zhì)實質(zhì)就是就是種群基因頻率發(fā)生變化的過種群基因頻率發(fā)生變化的過程。程。小結(jié)小結(jié)2、突變和基因重組是生物進化的、突變和基因重組是生物進化的原材料原材料。自然選擇自然選擇（使基因頻率發(fā)生變化）（使基因頻率發(fā)生變化）（使基因頻率發(fā)生（使基因頻率發(fā)生定向定向改變）改變）5、種群中產(chǎn)生的變異是（、種群中產(chǎn)生的變異是（ ）的，而）的，而自然選擇是（自然選擇是（ ）的，經(jīng)過長期的自然）的，經(jīng)過長期的自然選擇，
19、其中不利變異被不斷淘汰，有利變異逐選擇，其中不利變異被不斷淘汰，有利變異逐漸（漸（ ），從而使種群的基因頻率發(fā)），從而使種群的基因頻率發(fā)生（生（ ）改變，導致生物朝向一定方向）改變，導致生物朝向一定方向進化?？梢姡ㄟM化。可見，（ ）決定著生）決定著生物進化的方向。物進化的方向。不定向不定向定向積累定向積累定向定向定向的自然選擇定向的自然選擇定向定向1、已知人眼中的褐色（、已知人眼中的褐色（A）對藍色）對藍色(a)是顯性。在一個是顯性。在一個有有30000人的人群中，藍眼人有人的人群中，藍眼人有3600人，褐眼的有人，褐眼的有26400人，其中純合體有人，其中純合體有12000人。那么，在這個
20、人群人。那么，在這個人群中中A和和a基因頻率分布為（基因頻率分布為（ ） A 0.64 A 0.64和和0.36 B 0.360.36 B 0.36和和0.640.64 C 0.50 C 0.50和和0.50 D 0.820.50 D 0.82和和0.180.182 2、在某一種群中，已調(diào)查得知，隱性性狀者（等位基、在某一種群中，已調(diào)查得知，隱性性狀者（等位基因用因用A A、a a表示）表示） 占占16%，那么該性狀的，那么該性狀的AA、Aa基因基因型個體出現(xiàn)的頻率分別為（型個體出現(xiàn)的頻率分別為（ ）A. 0.36、0.48 B. 0.36、0.24 C. 0.16、0.48 D. 0.48、0.36AA3 3、某工廠有男女職工各、某工廠有男女職工各200200名，對他們進行調(diào)查時發(fā)名，對他們進行調(diào)查時發(fā)現(xiàn)，女性色盲基因攜帶者為現(xiàn)，女性色盲基因攜帶者為1515人，女性患者人，女性患者1 1人，男性人，男性患者患者1414人，這個群體中色盲基因的頻率應為（人，這個群體中色盲基因的頻率應為（ ） A A、15% B15% B、3.88% 3.88% C C、5.17% D5.17% D、10.3%10.3%C C
廣東省平遠縣高中生物 第七章 現(xiàn)代生物進化理論 7.2.1 種群基因頻率的改變與生物進化課件 新人教版必修2
