721种群基因频率的改变与生物进化1

1、 可以按如下思路展开想像：一个基因所控制的性状，可以按如下思路展开想像：一个基因所控制的性状，对个体生存和繁殖后代的贡献越大，拥有该基因的个体就对个体生存和繁殖后代的贡献越大，拥有该基因的个体就可能越多。可能越多。 达尔文的自然选择学说指出，在一种生物的群体中，达尔文的自然选择学说指出，在一种生物的群体中，出现出现_变异的个体容易存活，并且有有较多的机会变异的个体容易存活，并且有有较多的机会_。也就是说自然选择直接作用的是生物的。也就是说自然选择直接作用的是生物的_，而且是个体的，而且是个体的_。一一 种群基因频率的改变与生物进化种群基因频率的改变与生物进化 现代生物学家吸取了达尔文自然选择学

2、说的精华部分，现代生物学家吸取了达尔文自然选择学说的精华部分，运用运用现代遗传学、生态学、物理、化学方法现代遗传学、生态学、物理、化学方法对生物的进化对生物的进化进行分析，提出了进行分析，提出了现代的生物进化理论现代的生物进化理论。有利有利留下后代留下后代个体个体表现型表现型 但是，在自然界，没有哪个个体是长生不死的，个体但是，在自然界，没有哪个个体是长生不死的，个体的表现型也会随着个体的死亡而消失，决定表现型的基因的表现型也会随着个体的死亡而消失，决定表现型的基因却可以随着生殖而世代延续，并且在群体中扩散。可见，却可以随着生殖而世代延续，并且在群体中扩散。可见，研究生物的进化，仅研究个体的表

3、现型是否与环境相适应研究生物的进化，仅研究个体的表现型是否与环境相适应是不够的，还必须研究群体的基因组成的变化。是不够的，还必须研究群体的基因组成的变化。 生活在生活在一定区域一定区域的的同种生物同种生物的的全部个体全部个体叫做种群。叫做种群。1 1、种群的定义、种群的定义 种群是种群是生物繁殖生物繁殖的基本单位。的基本单位。 种群在繁衍过程中，种群在繁衍过程中，个体新老交替，基因代代相传个体新老交替，基因代代相传。例如。例如, ,许许多昆虫的寿命都不足一年（如蝗虫），所有的虫都会在秋风中死去，多昆虫的寿命都不足一年（如蝗虫），所有的虫都会在秋风中死去，其中有些个体成功地完成生殖，死前在土壤中

4、埋下受精卵。来年春其中有些个体成功地完成生殖，死前在土壤中埋下受精卵。来年春夏之交，部分受精卵成功地发育成蝗虫夏之交，部分受精卵成功地发育成蝗虫 彼此彼此可以交配可以交配，通过繁殖将自己的通过繁殖将自己的基因传递基因传递给后代。给后代。 （实现基因交流）实现基因交流）2 2、种群的繁、种群的繁殖殖问问1、下面属于种群的是、下面属于种群的是1种群基因频率的改变与生物进化种群基因频率的改变与生物进化 1-种群是生物进化的基本单位种群是生物进化的基本单位a a、一片树林中的全部猴是一个种群、一片树林中的全部猴是一个种群 b b、一片草地的所有蒲公英也是一个种群、一片草地的所有蒲公英也是一个种群 c

5、c、一个池塘中的全部鱼属于种群、一个池塘中的全部鱼属于种群d d、一个池塘中的全部鲤鱼属于种群、一个池塘中的全部鲤鱼属于种群e e、两个池塘内的全部青蛙属于种群、两个池塘内的全部青蛙属于种群f f、一片草地上的成年梅花鹿属于种群、一片草地上的成年梅花鹿属于种群是是是是基因库：基因库：3 、什么是基因库？、什么是基因库？4 、什么是基因频率？、什么是基因频率？基因频率：基因频率：在一个种群基因库中，某个基因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。占全部等位基因数的比率，叫做基因频率。公式公式某基因频率某基因的数目某基因频率某基因的数目 等位基因的总数等位基因的总数 解：

6、解：就就 aa aa 这对等位基因来说，每个个体可以看这对等位基因来说，每个个体可以看做含有做含有2 2个基因，那么，这个基因，那么，这100 100 个个体共有个个体共有200200个基因个基因(a(a或或a)a)。由此可知：。由此可知：a a 基因的数目是基因的数目是2 230 + 60 =120 30 + 60 =120 个个 a a 基因的数目是基因的数目是2 210 + 60 = 80 10 + 60 = 80 个个 a a 基因的频率为基因的频率为120120200 = 60200 = 60 a a 基因的频率为基因的频率为80 80 200 = 40200 = 401 1，在某昆

7、虫种群中，决定翅色为绿色的基因为，在某昆虫种群中，决定翅色为绿色的基因为a a，决，决定翅色为褐色的基因为定翅色为褐色的基因为a a，从这个种群中随机抽取，从这个种群中随机抽取100100只个体，测得基因型为只个体，测得基因型为aaaa、aaaa和和aaaa的个体分别是的个体分别是 3030、6060和和10 10 个，个，试求基因试求基因a a、a a的频率的频率？5 、如何求基因频率？、如何求基因频率？2. 2. 通过基因型频率求基因频率通过基因型频率求基因频率例题例题2在一个自由交配的种群中，如在一个自由交配的种群中，如aa个体占个体占18，aa个体占个体占82，假设隐性个体全部淘汰，试

8、计，假设隐性个体全部淘汰，试计算这个种群中算这个种群中a和和a的基因频率？的基因频率？ 基因型频率基因型频率aa18，aa82，aa0。a的基因频率的基因频率=18+41=59，a的基因频率的基因频率=41。1 1、已知人眼中的褐色（、已知人眼中的褐色（a a）对蓝色）对蓝色(a)(a)是显性。是显性。在一个有在一个有300300人的人群中，蓝眼人有人的人群中，蓝眼人有3636人，褐眼人，褐眼的有的有264264人，其中纯合体有人，其中纯合体有120120人。那么，在这人。那么，在这个人群中个人群中a a和和a a基因频率分布为基因频率分布为先求基因型频率先求基因型频率0.640.64和和0.

9、360.36aaaa的基因型频率的基因型频率=36/300=12=36/300=12aaaa的基因型频率的基因型频率=120/300 =40aa的基因型频率的基因型频率=164/300 =482 2、某工厂有男女职工、某工厂有男女职工各各200200人，对他们进行调查时发现，人，对他们进行调查时发现，女色盲女色盲5 5人，女性携带人，女性携带1515人。男性色盲人。男性色盲1111人，求人，求x xb b,x,xb b的频的频率率. .总基因数：总基因数：2002200600 女色盲女色盲 xbxb 5个个女性携带女性携带 xbxb 15个个女性正常女性正常 xbxb 180个个男性色盲男性色

10、盲 xby 11个个男性正常男性正常 xby 189个个 xb： （521511）/600=6% xb： （180215+189）/600=94%4 4、据调查，某校学生中基因型的比例为、据调查，某校学生中基因型的比例为xbxb(42.32%) xbxb (7.36%) xbxb (0.32%)xby (46%)xby(4%)，则该地区则该地区 xb 和和 xb 的基因频率分的基因频率分别是别是 a.6%、8% b.8%、92% c.78%、92% d.92%、8% d思考：这一种群繁殖若干代以后，其基因频率会不会发生变化呢？思考：这一种群繁殖若干代以后，其基因频率会不会发生变化呢？亲代亲代

11、基因型频率基因型频率aa30% aa 60%aa10%配子比例配子比例aaaa子代子代 基因型频率基因型频率aa aaaa子代子代 基因频率基因频率aa30% 30% 30% 10%36% 48% 16% 60% 40% a 60%a 60%a 40%a 40%36%24%16%aaaaaa24%aa卵细胞卵细胞精子精子一一 种群基因频率的改变与生物进化种群基因频率的改变与生物进化 1-种群是生物进化的基本单位种群是生物进化的基本单位 亲代亲代 子一代子一代 子二代子二代 子三代子三代基因型基因型频率频率aa30%36%36%36%aa60%48%48%48%aa10%16%16%16%基因基

12、因 频率频率a60%60%60%60%a40%40%40%40%种群的基因频率会同子一代一样。种群的基因频率会同子一代一样。 一一 种群基因频率的改变与生物进化种群基因频率的改变与生物进化 1-种群是生物进化的基本单位种群是生物进化的基本单位讨论：出现上述现象需要满足哪些条件？1 种群非常大种群非常大 2 所有雌雄个体能自由交配所有雌雄个体能自由交配3 没有迁入和迁出没有迁入和迁出4 自然选择不起作用自然选择不起作用5 基因不发生突变基因不发生突变 上述上述5个假设都成立的条件下，种群基因频率在世代繁个假设都成立的条件下，种群基因频率在世代繁衍过程中不会发生变化，我们称为衍过程中不会发生变化，

13、我们称为遗传平衡定律。遗传平衡定律。 遗传平衡群体中一对等位基因遗传平衡群体中一对等位基因a a、a a的遗传的遗传平衡定律公式设群体中平衡定律公式设群体中a a的基因频率为的基因频率为p,ap,a的基因的基因频率为频率为q q，则：，则： (p+q)(p+q)2 2=p=p2 2+2pq+q+2pq+q2 2 其中其中p p2 2是是aaaa的基因型频率，的基因型频率， 2pq2pq是是aaaa的基因型频率，的基因型频率， q q2 2是是aaaa的基因型频率的基因型频率二、突变和基因重组产生进化的二、突变和基因重组产生进化的原材料原材料（一）突变（一）突变突变染色体变异基因突变（二）可遗传

14、的变异（二）可遗传的变异染色体变异基因突变基因重组（三）突变、基因重组和进化的原材料（三）突变、基因重组和进化的原材料基因库基因库基因库基因库基因突变产生基因突变产生等位基因等位基因染色体变异染色体变异改变遗传物质改变遗传物质基因重组产生基因重组产生多样的基因型多样的基因型出现大量出现大量可遗传的可遗传的变异变异有性生殖有性生殖三、自然选择决定生物进化的方向三、自然选择决定生物进化的方向具有有利变异的个体基因频率具有有利变异的个体基因频率具有不利变异的个体基因频率具有不利变异的个体基因频率一般个体一般个体在自然选择在自然选择的作用下的作用下基因频率会发基因频率会发生定向改变生定向改变某种群基因库某种群基因库某种群基因库某