四川省成都市高中生物第七章现代生物进化理论7.2.1种群基因频率的改变与生物进化课件新人教版必修2

1、第二节第二节 现代生物进化理论的现代生物进化理论的主要内容主要内容一、种群基因频率的改变与生物进化一、种群基因频率的改变与生物进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。（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2、种群的实例：、种群的实例：一片草地上的全部蒲公英一片草地上的全部蒲公英 一个一个猕猴猕猴种群种群的全的全部个部个体体1、种群的概念、种群的概念 种群中的个体不是机械地集合在一起，种群中的个体不是机械地集合在一起，而是彼此可以交配，并通过繁殖将各自而是彼此可以交配，并通过繁殖将各自的基因传递给后代。的基因传递给后代。 种群是生物繁殖的基

2、本单位。种群是生物繁殖的基本单位。3、种群的特点：、种群的特点：下列属于种群的是下列属于种群的是 （ ）A.一块水田里的全部水稻一块水田里的全部水稻 、水草、水草 B 一块稻田里的全部幼蚜、有翅、无翅的成蚜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一块朽木上的全部真菌 D. 一个池塘中全部鱼一个池塘中全部鱼下列关于种群的说法不正确的是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同一种群

3、的个体可以自由交配BC4、种群的基因库：、种群的基因库：5、基因频率、基因频率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。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全部等位基因数等位基因数的的比率比率。（2）公式：）公式：（1）概念：）概念：基因频率基因频率=某种基因的数目某种基因的数目控制同种性状的等位基因的总数控制同种性状的等位基因的总数100%2.基因频率的计算基因频率的计算 某昆虫种群中，绿色翅的基因为某昆虫种群中，绿色翅的基因为A, A, 褐色翅的基因褐色翅的基因位位a a，调查发现，调查发现AAAA、AaAa、aaaa的个体分别占的个

4、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）A=302+60 _ 200=60% 200a=102+60 _=40%A+a=1 =解法一解法一解法二：解法二：由题意可知，由题意可知，AA、Aa和和aa的基因的基因型频率分别是型频率分别是30%、60%和和10%，由常，由常染色体基因频率的推导式计算求得：染色体基因频率的推导式计算求得： A基因的频率基因的频率为：为：30%+1/260%=60% a基因的频率基因的频率为：为：10%+1/260%=40%一对等位基因的频率之和为一对等位基因的频率之和为13. 用

5、数学方法讨论基因频率的改变用数学方法讨论基因频率的改变(5)(6)(1)(2)(3)(4)假设假设115115页题目中的种群满足以下五个条件：页题目中的种群满足以下五个条件：昆虫群体数量足够大，昆虫群体数量足够大， 没有迁入与迁出，没有迁入与迁出，全部的雌雄个体间都能自由交配并能产生后代，全部的雌雄个体间都能自由交配并能产生后代，AAAA、AaAa、aaaa三种基因型昆虫的生存能力完全相同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（也就是说自然选择对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都不产生突变都不产生突变, ,即没有基因突变和染色体变异

6、。即没有基因突变和染色体变异。在有性生殖过程中，如果符合以上的理想条件，在有性生殖过程中，如果符合以上的理想条件，(1)该该种群种群产生的产生的A 配子和配子和a 配子的比率各是多少配子的比率各是多少? A 60%a 40%卵细胞卵细胞精子精子A 60%a 40%36%24%16%AAAaAa24%aa子子一一代代基基因因型型频频率率(2)子代基因型的频率各是多少子代基因型的频率各是多少? (3)子代种群的基因频率各是多少子代种群的基因频率各是多少?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

7、因型的频率的频率AA( ) Aa( )aa( )子代种群的子代种群的基因频率基因频率A ( )a( ) 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%36%16%48%40%36%48%16%(4)在讨论题在讨论题2中的群体满足五个条件的中的群体满足五个条件的情况下情况下,计算子二代、子三代的基因频率计算子二代、子三代的基因频率与基因型频率与基因型频率 ; 分析一下各代基因频率分析一下各代基因频率与基因型频率相同吗？与基因型频率相同吗？ 满足五个假设条件满足五个假设条件的种群是理想的种的种群是

8、理想的种群群, ,在自然条件下在自然条件下, ,这样的种群是不存在的这样的种群是不存在的. .这也从反面说明了在自然界中这也从反面说明了在自然界中, ,种群的基因种群的基因频率频率迟早要迟早要发生变化发生变化, ,也就是说种群的也就是说种群的进化进化是必然的是必然的. .（5 5）上述计算结果是在满足五个假设条件的基础上）上述计算结果是在满足五个假设条件的基础上计算的，对自然界的种群来说，这五个条件都能成立计算的，对自然界的种群来说，这五个条件都能成立吗？特别是如果第点假设吗？特别是如果第点假设（基因基因A和和a都不产生突变都不产生突变,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。

9、）成立这与前面我们所学成立这与前面我们所学的基因突变的哪个特性相违背？的基因突变的哪个特性相违背？与基因突变的普遍性相违背。与基因突变的普遍性相违背。(6)、如果该种群出现新的突变型，也就、如果该种群出现新的突变型，也就是产生新的等位基因（是产生新的等位基因（A2），种群的基），种群的基因频率会变化吗？基因因频率会变化吗？基因A2的频率可能会的频率可能会怎样变化？怎样变化？突变产生的新基因会使种群的基因频率突变产生的新基因会使种群的基因频率发生变化。发生变化。基因基因A A2 2的频率是增加还是减少，要看这的频率是增加还是减少，要看这一突变对生物体是有益还是有害的，这一突变对生物体是有益还是有

10、害的，这往往取决于生物生存的环境。往往取决于生物生存的环境。哈迪哈迪-温伯格定律（遗传平衡定律）温伯格定律（遗传平衡定律）1908年，英国数学家哈迪和德国医生温伯年，英国数学家哈迪和德国医生温伯格分别提出关于格分别提出关于基因稳定性基因稳定性的见解。他们指的见解。他们指出，一个有性生殖的自然种群中，出，一个有性生殖的自然种群中，在符合以在符合以下五个条件的情况下下五个条件的情况下，各等位基因的频率和，各等位基因的频率和等位基因的基因型频率在一代一代的遗传中等位基因的基因型频率在一代一代的遗传中是稳定不变的。或者说是是稳定不变的。或者说是保持着基因平衡保持着基因平衡的。的。这五个条件是：这五个条

11、件是：1 1、种群很大、种群很大 2 2、个体之间随机交配、个体之间随机交配 3 3、没有突变产生、没有突变产生 4 4、没有个体迁入迁出、没有个体迁入迁出 5 5、没有自然选择、没有自然选择基因频率与基因频率与基因型频率基因型频率的关系的关系 处于平衡状态的种群，一对等位基因处于平衡状态的种群，一对等位基因A和和a，A的基因频率为的基因频率为p，a的基因频率为的基因频率为q，则：，则： 哈迪哈迪- -温伯格定律可用数学方程式表示为：温伯格定律可用数学方程式表示为：( (p p+ +q q) )2 2= =p p2 2+2+2pqpq+ +q q2 2=1=1 AA的基因型频率为的基因型频率为

12、p2Aa的基因型频率为的基因型频率为2pqaa的基因型频率为的基因型频率为q2群体中某特定基因型个体数占全部个体数的比率。 AAAA、AaAa、aaaa的个体分别占的个体分别占24%24%、72%72%、4%4%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. 36%A. 36%和和64% B. 57%64% B. 57%和和43% 43% C. 24% C. 24%和和72% D. 60%72% D. 60%和和40%40%D=A=24% 72% = 60% 据调查得知，某学校的学生中各血据调查得知，某学校的学生中各血型的比率如下：型的比率如下： I IA AI I

13、A A 20% 20% I IA Ai i 30% 30% I IB BI IB B 10% 10% I IB Bi i 20% 20% I IA AI IB B 10% ii 10%10% ii 10%计算计算IB的基因频率。的基因频率。10% 10% 10% 10% 20%20%） = = 25%25%据调查得知，某小学的学生中基因型的比率为：据调查得知，某小学的学生中基因型的比率为： X XB BX XB B 44% 44% X XB BX Xb b 5% 5% X Xb bX Xb b 1% 1% X XB BY 43% Y 43% X Xb bY Y 7% 7%则则X Xb b的基因

14、频率是：的基因频率是：( )( )A A、13.2% B13.2% B、5% C5% C、14% D14% D、9.3%9.3%D例例1：在某一种群中，已调查得知，隐：在某一种群中，已调查得知，隐性性状者（等位基因用性性状者（等位基因用A、a表示）表示） 占占16%，那么该性状的，那么该性状的AA、Aa基因型个基因型个体出现的频率分别为（体出现的频率分别为（ ）A.0.36、0.48 B.0.36、0.24 C.0.16、0.48 D.0.48、0.36A已知：隐性性状者为已知：隐性性状者为16%，则，则a基因频基因频率率为为16%开平方，得开平方，得0.4，A的基因频的基因频率率为为1-0.4=0.6。AA基因型频率基因型频率为为0.36。Aa基因频率基因频率为为20.60.4=0.48。例例2：在某个海岛上，在某个海岛上，每一万个人中有每一万个人中有 名名男子患红绿色盲男子患红绿色盲，则该岛上的，则该岛上的人群中，人群中，女性携带者女性携带者的数量为的数量为每万人中每万人中有有（ ） （假设男女比为：）（假设男女比为：） 人人 人人 人人 人人 已知：已