必修二第2节《种群基因频率改变与生物进化》课时1课件

1、第七章第七章 现代生物进化理论现代生物进化理论第第2 2节节 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种群基因频率改变与生物进化（一）种群基因频率改变与生物进化（一）. . . 1. 1. 解释种群，种群基因库、基因频率的概念。解释种群，种群基因库、基因频率的概念。 2. 2. 运用数学方法讨论基因频率的变化。运用数学方法讨论基因频率的变化。 . . . 以 “后世科学家完善进化论后世科学家完善进化论 ，成功解答自然界难题，成功解答自然界难题 ”为背景材料，设计问题，导入新课；首先引导学生理解单独个体不能完成进化，从而引出种群的概念，再提出种群中基因库和基因频率的概念；进入基因频率

2、和基因型频率知识点的学习；结合例题，并结合分析归纳，明确二者之间的联系，使内容呈现更为清晰明了；接着用数学方法讨论基因频率的变化，提出哈迪温伯格定律并练习巩固；最后通过课堂总结及课堂检测，完善内化课堂知识。 通过典型实例，结合分析，以基因频率的计算为线索，结合生活实际设置相关问题，层层深入，以此来突破基因频率的计算、突变和基因重组在生物进化过程中的作用这两个重点内容；基因频率的概念和计算方法，是本节内容的难点，通过典型案例，设计问题对二者进行分析，并总结规律，由此突破难点内容。. . . 生物都会死亡，但它们在有生之年会努力地把自己的基因传承下来。 仅仅是一个个体可以完成传承吗？仅仅是一个个体

3、可以完成传承吗？. . . 可见研究可见研究生物的进化仅仅生物的进化仅仅研究个体是不够研究个体是不够的的，必须，必须以以群体群体为单位进行研究。为单位进行研究。( (一一) )种群种群是是生物进化的生物进化的基本单位基本单位这个群体就是这个群体就是种群种群！这个群体需要满足什么条件？这个群体需要满足什么条件？. . . 种群种群: 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体个体叫做叫做种群。种群。 种群种群中的个体并不是机中的个体并不是机械地集合在一起械地集合在一起, ,而是而是彼此彼此可以交配可以交配, ,并并通过繁殖通过繁殖将将各各自的基因自的基因传传给给后代。后代。

4、一、种群一、种群是生物进化的基本单位是生物进化的基本单位. . . 下列属于种群的是（ ） A.一块水田里的全部水稻 、水草 B.一块稻田里的全部幼蚜、有翅、无翅的成蚜 C.一块朽木上的全部真菌 D.一个池塘中全部鱼B. . . 下列关于种群的说法不正确的是（ ） A.种群是生物进化的基本单位 B.种群是生物繁殖的基本单位 C.中国大陆上所有老虎是一个种群 D.同一种群的个体可以自由交配C. . . 阅读阅读114114页的第三自然段，探究并回答问题。页的第三自然段，探究并回答问题。种群种群在繁衍过程中，个体有新老交替，基因却代代在繁衍过程中，个体有新老交替，基因却代代相传相传。这句。这句话是

5、什么意思？话是什么意思？( (一一) )种群种群是是生物进化的生物进化的基本单位基本单位. . . 性状性状是是由基因控制由基因控制的，因此的，因此必须必须的的。如何分析如何分析种群的基因组成和变化？种群的基因组成和变化？由此由此人们提出人们提出基因库基因库和和基因频率基因频率的的概念概念。. . . 基因库：基因库：一个种群一个种群中中全部个体全部个体所含有的所含有的全部基因全部基因。基因频率基因频率：在在一个种群基因库一个种群基因库中，中，某个基因某个基因占占全部等位全部等位基因数基因数的比率。的比率。( (一一) )种群种群是是生物进化的生物进化的基本单位基本单位. . . 某某昆虫种群

6、中，绿色翅的基因为昆虫种群中，绿色翅的基因为A, A, 褐色翅的基褐色翅的基因位因位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？（自读的基因频率是多少？（自读115115页）页） 200a=102+60 _=40%基因基因频率频率和和基因型基因型频率频率的计算：的计算：A A的基因频率的基因频率: :a a的基因频率的基因频率: :A=302+60 200=60%. . . 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

7、子个体数纯合子个体数 X 2X 2杂合子杂合子个体数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(1)(1)通过通过基因型个体数量基因型个体数量计算计算基因频率基因频率某种基因的某种基因的基因频率基因频率=基因基因频率频率和和基因型基因型频率频率的计算：的计算：例例: :如某昆虫种群中决定翅色为绿色的基因为如某昆虫种群中决定翅色为绿色的基因为A A，决定翅色为褐色，决定翅色为褐色的基因为的基因为a a，从种群中随机抽出从种群中随机抽出100100个个体，测知基因型为个个体，测知基因型为AAAA、AaAa和和aaaa的个体分别是的个体分别是3030、

8、6060和和1010个。那么个。那么A A和和a a的基因频率是多少的基因频率是多少? ?解:A A基因的基因频率为基因的基因频率为: :a a基因的基因频率为：基因的基因频率为：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% =30/100=30/100100%100% +1/2+1/260/10060/100100% = 60%100% = 60% =10/100=10/100100%100% +1/2+1/260/10060/100100% = 40%100%

9、= 40%A%=100%100%2AAAa2(AAAaaa)a%= 100% 100%= 60%= 60%2aaAa2(AAAaaa)100%100%. . . 基因基因频率频率和和基因型基因型频率频率的计算：的计算：某基因型的个体数某基因型的个体数个体总数个体总数基因型频率基因型频率= =基因频率基因频率= = 纯合子频率纯合子频率+1/2+1/2杂合子频率杂合子频率(2)(2)通过通过基因型基因型频率频率计算计算基因频率基因频率. . . 1已知人眼的褐色（A）对蓝色（a）是显性。在一个有3000人的人群中，蓝眼的人360人，褐眼纯合子的有1200人，其中杂合子有1440人。那么，在这一个

10、人群中A和a的基因频率分别为（ ） A. 0.64和0.36 B.0.36和0.64 C.0.50和0.50 D.0.82和0.18A%=100%100%2AAAa2(AAAaaa)a%=2aaAa2(AAAaaa)100%100%A. . . 2.AA、Aa、aa的个体分别占24%、72%、4%那么 A、a的基因频率是多少？（ ） A.36%和64% B.57%和43% C.24%和72% D.60%和40%通过基因型频率计算基因频率通过基因型频率计算基因频率A=24% +1/2 X 72% = 60%DA%=100%100%2AAAa2(AAAaaa)a%=2aaAa2(AAAaaa)10

11、0%100%. . . 3.在某一地区的遗传学调查中发现,该地区男性色盲占该地区男性总人口的7%,则该地区男性中,XB和Xb的基因频率分别为_和_,该地区的女性色盲占该地区女性总人口的比例为_。0.49%0.49%9393% %7 7% %男性色盲男性色盲 Xb Y 男性正常男性正常 XB Y女性色盲女性色盲Xb Xb 女性正常女性正常 XB XB XB Xb 不能把不能把Y计算进去计算进去. . . 假设某种群假设某种群满足以下满足以下五个五个条件条件：昆虫昆虫群体数量群体数量足够足够大大全部的全部的雌雄个体间雌雄个体间都能都能自由交配并自由交配并能产生后代能产生后代没有没有迁入迁入与与迁出

12、迁出AAAA、AaAa、aaaa三种基因型昆虫的三种基因型昆虫的生存能力生存能力完全完全相同相同（也也就是说自然选择对就是说自然选择对A A、a a控制的翅型性状没有作用）控制的翅型性状没有作用）A A和和a a都都不产生突变不产生突变, ,即没有基因突变和染色体变异。即没有基因突变和染色体变异。一个种群繁殖若干代后，其基因频率会不会发生变化？一个种群繁殖若干代后，其基因频率会不会发生变化？. . . 亲代基因型亲代基因型的频率的频率AA(30%)Aa(60%)aa(10%)配子的比率配子的比率A( )A( )a( )a( )子代基因型子代基因型的频率的频率AA( ) Aa( )aa( )子代

13、种群的子代种群的基因频率基因频率A ( )a( )3030% %30%30%30%30%10%10%3636% %48%48%60%60%40%40%16%16% A 60%a 40%卵细胞卵细胞精子精子A 60%a 40%36%24%16%AAAaAa24%aa子一代基子一代基因型频率因型频率. . . 亲代亲代子一代子一代 子二代子二代 子三代子三代基因基因型频型频率率AA30%Aa60%aa10%基因基因频率频率A60%a40%36%48%16%60%40%36%16%48%60%40%60%40%36%48%16%题中题中的群体满足的群体满足五个条件五个条件的情况下的情况下,计算计算子

14、二代子二代、子三子三代代的的基因频率基因频率与与基因型频率基因型频率 ; 分析一下各代基因频率与分析一下各代基因频率与基因型频率相同吗？基因型频率相同吗？. . . 基因频率和基因型频率的关系转换基因频率和基因型频率的关系转换 设一对等位基因为A和a，其频率分别为p与q（p+q=1）。亲代AA和aa自然交配后F1代具有AA、Aa、aa三种基因型，其频率如下列公式：(p(A)+q(a)2=p2(AA)+2pq(Aa)+q2(aa)，即即AAAA的基因型频率为：的基因型频率为：p p2 2， AaAa的基因型频率为：的基因型频率为：2pq2pq， aaaa的基因型频率为：的基因型频率为：q q2

15、2， 产生产生A A配子频率配子频率为：为： A=pA=p2 2+1/2+1/22pq=p2pq=p2 2+pq=p(+pq=p(p+qp+q)=p)=p 产生产生a a配子频率配子频率为：为： a=qa=q2 2+1/2+1/22pq=q2pq=q2 2+pq=q(+pq=q(q+pq+p)=q)=q 可知可知F F1 1的基因型频率没有改变的基因型频率没有改变. . . 遗传平衡公式：遗传平衡公式：哈迪哈迪- -温伯格定律温伯格定律但要符合那但要符合那5 5个条件个条件（1 1）等位基因）等位基因的频率之和等于的频率之和等于1 1p+q=1即即AA%+Aa%+aa%=1即即A%+a%=1

16、(p+q)2=p2+2pq+q2，（2 2）各基因型频率）各基因型频率之和等于之和等于1 1：. . . 一种蛾中控制浅颜色的等位基因是隐性的，控制一种蛾中控制浅颜色的等位基因是隐性的，控制深颜色的等位基因是显性的。假设有深颜色的等位基因是显性的。假设有640640只浅色的蛾和只浅色的蛾和360360只深色的蛾，群体是哈迪只深色的蛾，群体是哈迪- -温伯格平衡，那么杂合温伯格平衡，那么杂合子蛾的频率为多少？子蛾的频率为多少？0.32设显性基因频率为P,隐性基因频率为q。根据 哈迪-温伯格定律 （p+q)2=P2+2pq+q2=1 因为 q2=640/(640+369)=0.64所以 q=0.8

17、又因为 P+q=1所以 p=1q=10.8=0.2根据定律，杂合子在群体的频率应为 2pq=2*0.8*0.2=0.32. . . 1.某工厂有男女职工各200名，对他们进行调查时发现，女性色盲基因携带者为15人，女性患者1人，男性患者14人，这个群体中色盲基因的频率应为（ ）。 A.15% B.3.88% C.5.17% D.10.3%色盲（色盲（b b）基因频率）基因频率15152 214142002002 22002005.175.17C 100% 100%. . . 2.已知人眼中的褐色（A）对蓝色(a)是显性。在一个有30000人的人群中，蓝眼人有3600人，褐眼的有26400人，其中纯合体有12000人。那么，在这个人群中A和a基因频率分布为（ ）A.0.64和0.36 B.0.36和0.64C.0.50和0.50 D.0.82和0.18A. . . 3.在某一种群中，已调查得知，隐性性状者（等位基因用A、a表示） 占16%，那么该性状的AA、Aa基因型个体出现的频率分别为（ ） A. 0.36、0.48 B. 0.36、0.24 C. 0.16、0.4