种群基因频率的改变与生物进化课件-高一下学期生物人教版必修2

1、查尔斯罗伯特达尔文英国的博物学家（18091882） 进化论的奠基人。曾经乘坐贝格尔号舰作了历时5年的环球航行，对动植物和地质结构等进行了大量的观察和采集。出版物种起源，提出了生物进化论学说，从而摧毁了各种唯心的神造论以及物种不变论。Charles Robert Darwin回顾：达尔文的自然选择学说达尔文的自然选择学说 尝试用达尔文的自然选择学说来解释，为什么长期使用同一种农药会使得杀虫效果变差呢？探究：物竞天择，适者生存：农药使得具有抗药性的害虫被选择下来。个体间存在差异：在使用农药前，害虫有变异，抗药性和不抗药性。现代生物学进化理论的主要内容 一 种群基因频率的改变与生物进化（一）种群基

2、因频率的改变与生物进化概念（1）种群：生活在一定区域的同种生物的全部个体。判断是否属于种群（1）一个池塘中的全部鲤鱼（2）一个池塘中的全部雄鲤鱼（3）一个池塘中的全部鱼（4）一片草地上的全部植物（5）一片草地上的全部蒲公英（一）种群基因频率的改变与生物进化（2）基因库：一个种群中全部个体所含有的全部基因。（3）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。基因频率 =种群中该基因的数目 全部等位基因的总数 100%（一）种群基因频率的改变与生物进化例1：在某昆虫种群中，决定翅色为绿色的基因为A，决定翅色为褐色的基因为a，从这个种群中随机抽取100个个体，测得基因型为AA、Aa

3、和aa的个体分别是30、 60和10个，求该种群中，A和a的基因频率。A基因的数量是a基因的数量是该等位基因的数量为A的基因频率为a的基因频率为或 2100=200个；230+60=120个；210+60=80个；120+80=200个120200100%=60%；80200100%=40%（一）种群基因频率的改变与生物进化例2某工厂有男女职工各200人，对他们进行调查时发现，女色盲5人，女性携带15人。男性色盲11人，求XB ， Xb的基因频率。100%52 15 11 2002 200Xb= 6%XB= 16%= 94%（一）种群基因频率的改变与生物进化（2）基因库：一个种群中全部个体所含

4、有的全部基因。（3）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。基因频率 =种群中该基因的数目 全部等位基因的总数 100%（4）基因型频率： 在一个种群基因库中，某个基因型的个体占个体总数的比率。基因型频率 =种群中该基因型个体的数目 全部个体的总数 100%思考与讨论用数学方法讨论基因频率的变化假设上述昆虫种群非常大所有的雌雄个体间都能自由交配并产生后代没有迁入和迁出自然选择对翅色这一相对性状没有作用基因A和a都不产生突变亲代基因型频率AA（30）Aa（60）aa（10）配子比率A_A _a _a _子代基因型频率AA _Aa _aa _子代基因频率A _a _(2)子

5、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? (4)将计算结果填入下表。想一想,子二代、子三代以及若干代以后，种群的基因频率会同子一代一样吗? 孟德尔的分离定律(1)该种群产生的A配子和a配子的比率各是多少?30 30 30 10 12345思考与讨论用数学方法讨论基因频率的变化假设上述昆虫种群非常大所有的雌雄个体间都能自由交配并产生后代没有迁入和迁出自然选择对翅色这一相对性状没有作用基因A和a都不产生突变亲代基因型频率AA（30）Aa（60）aa（10）配子比率A_A _a _a _子代基因型频率AA _Aa _aa _子代基因频率A _a _(2)子代基因型的频率各是多少?(

6、3)子代种群的基因频率各是多少?(4)将计算结果填入下表。想一想,子二代、子三代以及若干代以后，种群的基因频率会同子一代一样吗? 孟德尔的分离定律(1)该种群产生的A配子和a配子的比率各是多少?30 30 30 10 AAAaAaaaA 60%a 40%卵子A 60%a 40%精子36%24%16%24%16 48 36 12345思考与讨论用数学方法讨论基因频率的变化假设上述昆虫种群非常大所有的雌雄个体间都能自由交配并产生后代没有迁入和迁出自然选择对翅色这一相对性状没有作用基因A和a都不产生突变亲代基因型频率AA（30）Aa（60）aa（10）配子比率A_A _a _a _子代基因型频率AA

7、 _Aa _aa _子代基因频率A _a _(2)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?(4)将计算结果填入下表。想一想,子二代、子三代以及若干代以后，种群的基因频率会同子一代一样吗? 孟德尔的分离定律(1)该种群产生的A配子和a配子的比率各是多少?30 30 30 10 16 48 36 60 4012345思考与讨论用数学方法讨论基因频率的变化假设上述昆虫种群非常大所有的雌雄个体间都能自由交配并产生后代没有迁入和迁出自然选择对翅色这一相对性状没有作用基因A和a都不产生突变亲代基因型频率AA（30）Aa（60）aa（10）配子比率A_A _a _a _子代基因型频率AA

8、 _Aa _aa _子代基因频率A _a _(2)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? (4) 子二代、子三代以及若干代以后，种群的基因频率会同子一代一样吗? 孟德尔的分离定律(1)该种群产生的A配子和a配子的比率各是多少?30 30 30 10 16 48 36 60 4012345 亲代 子一代 子二代 子三代基因型频率AA30%Aa60%aa10%基因 频率A60%a40%36%48%16%60%40%36%48%16%60%40%36%48%16%60%40%思考与讨论用数学方法讨论基因频率的变化假设上述昆虫种群非常大所有的雌雄个体间都能自由交配并产生后代没有迁

9、入和迁出自然选择对翅色这一相对性状没有作用基因A和a都不产生突变(2)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? (4) 子二代、子三代以及若干代以后，种群的基因频率会同子一代一样吗? 孟德尔的分离定律(1)该种群产生的A配子和a配子的比率各是多少?12345这就是遗传平衡定律，也称哈代温伯格平衡。理想条件下随机交配n代后，基因频率 ，基因型频率 。 不变只需一代即可达到平衡pq1(pq)21p2 2pq q2 1设：A的基因频率p a 的基因频率qAA基因型频率 aa 基因型频率Aa 基因型频率p2 q22pq这就是遗传平衡定律，也称哈代温伯格平衡。理想条件下随机交配n代后

10、，基因频率 ，基因型频率 。 不变只需一代即可达到平衡（一）种群基因频率的改变与生物进化pq1(pq)21p2 2pq q2 1设：A的基因频率p a 的基因频率qAA基因型频率 aa 基因型频率Aa 基因型频率p2 q22pq（一）种群基因频率的改变与生物进化例3：已知白化病属于常染色体隐性遗传病，在人群中发病率为万分之一。求白化病基因频率。 设白化病基因为a，正常基因为Aa%= 0.01A%=10.01= 0.99基因频率的计算方法：隐性纯合子开方法理想条件，遗传平衡群体适用范围：（一）种群基因频率的改变与生物进化瓢虫是一类小型昆虫，体表常有艳丽的色彩，身体上的图样也会因为种类的不同时多变

11、。瓢虫可以捕食蚜虫、蚧、螨等多种害虫。请回答以下问题：（1）瓢虫种群中全部个体所含有的全部基因称为该种群的 _ 。已知瓢虫的黑色和红色是一对相对性状，黑色（B）对红色（b）为显性。某一瓢虫种群中基因型为BB的个体占18% ，基因型为bb的个体占4% 。则b基因的频率为 _ 。（2）同一种群的瓢虫性状的差异属于 _ 多样性；瓢虫与蚜虫、蚧、螨等其他种生物之间的性状差异属于 _ 多样性。（2分）（3）害虫往往可以通过保护色来逃避捕食，而瓢虫的捕食对害虫起了 _ 作用，这种作用的方向是 _ 的。该过程中，各害虫种群发生了进化，进化的实质是 _ 。（3分）基因库43%思考与讨论用数学方法讨论基因频率的

12、变化假设上述昆虫种群非常大所有的雌雄个体间都能自由交配并产生后代没有迁入和迁出自然选择对翅色这一相对性状没有作用基因A和a都不产生突变12345这就是遗传平衡定律，也称哈代温伯格平衡。理想条件下随机交配n代后，基因频率 ，基因型频率 。 不变只需一代即可达到平衡2.上述结果是建立在五个假设条件基础上的。对自然界的种群来说，这五个条件都成立吗？思考与讨论用数学方法讨论基因频率的变化假设上述昆虫种群非常大所有的雌雄个体间都能自由交配并产生后代没有迁入和迁出自然选择对翅色这一相对性状没有作用基因A和a都不产生突变12345这就是遗传平衡定律，也称哈代温伯格平衡。理想条件下随机交配n代后，基因频率 ，

13、基因型频率 。 不变只需一代即可达到平衡3.如果该种群出现新的突变型（基因型为A2a或A2A2）,也就是产生新的等位基因A2，种群的基因频率会发生变化吗？基因A2的频率可能会怎样变化。生物进化的实质是 发生改变。 基因频率二 突变和基因重组产生进化的原材料 自然界，生物自发突变的频率很低，而且突变大多数是有害的，为什么还能够作为生物进化的原材料的呢？ 果蝇约有104对基因，假定每个基因的突变率是105，一个约有109个果蝇的种群每一代出现的基因突变数是多少？21041051092108二 突变和基因重组产生进化的原材料基因突变新的等位基因基因重组多种基因型变异1变异2变异3变异4大量的可遗传变

14、异 基因突变、染色体变异 和基因重组。突变( )探究自然选择对种群基因频率变化的影响 20 世纪中叶 19 世纪中叶 桦尺蠖S基因频率s 基因频率 几乎都是浅色型 黑色型为常见型95%95%假设： 1870年桦尺蠖的基因型频率为SS 10%、Ss 20%、ss 70%； 种群中浅色个体每年减少10%，黑色个体每年增加10%；问题：第1年第2年第3年第4年基因型频 率SS10%11.5%Ss20%22.9%ss70%65.6%基因频率S20%23%s80%77%70.7%26%29.3%14.6%56.1%60.9%26.1%73.9%29.3%13.1%升高降低降低升高升高桦尺蠖种群每年的基因

15、型频率与基因频率是多少呢？建立数学模型：讨论： 1.树干变黑会影响桦尺蠖种群中浅色个体的出生率吗？ 2.在自然选择的过程中，直接受选择的是基因型还是表现型号？ 20 世纪中叶 19 世纪中叶 桦尺蠖S基因频率s 基因频率 几乎都是浅色型 黑色型为常见型95%95%S基因频率s 基因频率三 自然选择决定生物进化的方向在自然选择的作用下，种群的基因频率会发生定向改变，导致生物朝着一定的方向不断进化。（一）种群基因频率的改变与生物进化瓢虫是一类小型昆虫，体表常有艳丽的色彩，身体上的图样也会因为种类的不同时多变。瓢虫可以捕食蚜虫、蚧、螨等多种害虫。请回答以下问题：（1）瓢虫种群中全部个体所含有的全部基因称为该种群的 _ 。已知