生物进化理论发展的意义.ppt

种群基因频率的改变,探究活动（一）,情景：如果在灰色翅（基因型为aa)昆虫的群体中偶然出现一只绿色翅（Aa)的变异个体，且绿色比灰色更不容易被敌害发现。那么，昆虫的翅色将怎样变化？,讨论题目：1.根据达尔文自然选择学说该绿色个体能被选择下来吗？2.如果该绿色个体能很好的生活下来，它体内的A基因怎样才能传递给后代？该群体的进化方向是什么？3.现实中，该绿色个体一定会生存下来吗？,在自然界中，没有哪一个体是长生不死的，个体的基因型也会随着个体的死亡而消失决定表现型的基因可以通过有性生殖才传给后代，因此研究生物的进化，仅仅研究个体的表现型是否与环境适应是不够的，还需要研究群体的基因组成变化，这个群体就是种群。,种群是生物进化的基本单位,达尔文的自然选择学说中，自然选择直接作用的是生物的个体，而且是个体的表现型。,（一）种群是生物进化的基本单位,1、种群概念：,生活在一定区域的同种生物的全部个体。,卧龙自然保护区猕猴,判断下列是否属于种群,（1）一个池塘中的全部鱼（2）一个池塘中的全部鲤鱼（3）两个池塘内的全部青蛙（4）一片草地上的全部植物（5）一片草地上的成年梅花鹿,庙里的一群和尚也属于种群吗？,否,是,否,否,否,种群中的个体可以交配，并通过繁殖将各自的基因传给后代。,2、种群的特点：,思考：同前一年的蝗虫种群相比，新形成的蝗虫种群有何区别？,基因组成,3、基因库：,一个种群中全部个体所含有的全部基因。,这些金鱼各自有自己的基因，共同构成了种群的基因库。它们各自的基因都是基因库的一部分。个体数目越多，个体间的差异越大，基因库也就越大。,4、基因频率：,在一个种群基因库中，某个基因占全部等位基因数的比率。,例1:如某昆虫种群中决定翅色基因为A/a，从种群中随机抽出100个个体，测知基因型为AA、Aa和aa的个体分别是30、60和10个。那么A和a的基因频率是多少?,2.某工厂有男女职工各200名，对他们进行调查时发现，女性色盲基因的携带者为15人，患者5人，男性患者11人，那么这个群体中色盲基因的频率是多少？,6%,则（1）亲代雌雄配子的种类和比例是多少？（2）子代基因型频率各是多少?（3）子代种群的基因频率各是多少?,例3、某昆虫种群中基因型AA占30，Aa占60，aa占10。如果该种群满足以下五个条件：,（1）亲代雌雄配子的种类和比例是多少？,AA占30，Aa占60，aa占10。,卵细胞,精子,A=60%,a=40%,A=60%,a=40%,（2）子代基因型频率各是多少?（自由交配）,AA=36%,Aa=24%,Aa=24%,aa=16%,AA=A2aa=a2Aa=2A*a,AA=36%,Aa=48%,aa=16%,计算子一代、子二代、子三代的基因频率与基因型频率,36%,48%,16%,60%,40%,36%,16%,48%,60%,40%,48%,16%,60%,40%,36%,遗传平衡公式：哈迪-温伯格定律,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没有基因突变和染色体变异。这个种群的基因频率（包括基因型频率）就可以一代代稳定不变，保持平衡。,应符合下列条件：,这5个条件在自然界中能实现吗？,如果产生新的等位基因，种群的基因频率会变化吗？,对于自然界的种群来说，这5个条件不能成立,在自然界中，种群的基因频率迟早要发生变化,种群的进化,生物进化的实质：种群基因频率发生变化,3、在某一种群中，已调查得知，aa占16%（等位基因用A、a表示），那么AA、Aa二种基因型个体的频率分别为（）,4某植物种群中，AA占30%，Aa占40%，aa占30%。若该种群植物自交，后代中AA、Aa、aa基因型频率分别为？若该植物能随机交配（自由交配），后代中AA、Aa、aa基因型频率分别为？,AA=40%；Aa=20%；aa=40%,AA=25%；Aa=50%；aa=25%,0.36、0.48,6.一个种群中80%为BB，20%为bb，群体随机交配，则子代中Bb的比例？,32%,5、某常染色体隐性遗传病在人群中的发病率为1%,现有一对夫妻，妻子为患者，丈夫表现正常.那么他们所生小孩患病的概率是（）,1/11,（二）产生生物进化的原材料,不可遗传变异,可遗传变异,染色体变异,变异,突变,基因重组,基因突变,突变和基因重组,基因重组,基因突变,新的等位基因,多种多样的基因型,大量可遗传的变异,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。为什么还能够作为进化的原材料呢？,种群是由许多个体组成的，每个个体的每一个细胞内都有成千上万个基因，这样，每一代就会产生大量的突变。,例五、一个果蝇约有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？,2104105,个体,108,种群,=2107,突变和基因重组是不定向的,只提供了进化的原材料,不能决定生物进化的方向,突变和基因重组的特点：,什么样的个体才能成活？什么决定进化的方向？,取决于生物的生存环境,昆虫通过变异形成有翅和无翅两种类型：,一般的陆地环境下，哪种更有优势？,经常刮大风的海岛上，哪种更有优势？,（三）决定了生物进化的方向,英曼彻斯特的桦尺蛾黑色（S）对灰色（s）是显性，19世纪几乎全为浅色，S基因频率很低；20世纪工业革命后黑色型成为常见类型。,桦尺蛾种群是否发生进化？,自然选择,桦尺蠖种群中s基因的频率为什么越来越低？,(1)变黑的环境对桦尺蠖浅色个体的出生率有影响吗？,(2)在自然选择中，直接受选择的是基因型还是表现型？,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的体色（表现型）而不是控制体色的基因,不定向变异,自然选择,生存斗争,不利变异(基因),淘汰,由生存斗争中失败而死亡,有利变异(基因),多次选择,通过遗传积累,种群的基因频率定向改变,生物定向