现代进化理论

现代进化理论

出现有利变异个体内得有利基因只有在群体中,通过有性生殖才能世代延续。XAAAa绿翅AA绿翅（1）P:Aa绿翅配子AaAF1:绿翅

aa灰翅XAaAa绿翅AA绿翅（2）Aa配子AaAaAa绿翅P:F1:绿翅绿翅

aa灰翅XAaAa绿翅（3）

aa配子AaaP:F1:绿翅灰翅达尔文得自然选择学说指出,在一种生物得群体中,出现有利变异得个体能存活,并且有机会留下自己得后代。

在自然界中,没有哪一个体就是长生不死得,个体得表现型也会随着个体得死亡而消失,但决定表现型得基因却可以通过有性生殖才传给后代,因此研究生物得进化仅仅研究个体得表现型就是否与环境适应就是不够得,还需要研究群体得基因组成变化。这个群体就就是种群！一、种群基因频率得改变与生物进化第二节(一)种群就是生物进化得基本单位1、种群概念:生活在一定区域得同种生物得全部个体。两要素:同种、全部种群中得个体并不就是机械地集合在一起,而就是彼此可以交配,并通过繁殖将各自得基因传给后代。2、种群得特点:两条件:时间、空间种群就是生物繁殖与生物进化得基本单位一个生物“种”或“物种”与种群有何区别？判断下列就是否属于种群(1)一个池塘中得全部鱼(2)一个池塘中得全部鲤鱼(3)两个池塘内得全部青蛙(4)一片草地上得全部植物(5)一片草地上得成年梅花鹿(6)庙里得一群与尚否就是否否否否现在练练吧！探究活动(二)2、阅读114页得第三自然段,探究并回答问题。(1)种群在繁衍过程中,个体有新老交替,基因却代代相传。这句话表明种群在进化过程中处于什么地位？说明在自然界中,种群就是生物繁殖、进化得基本单位。问题探讨:幼虎把自己想象成虎体内得一个基因。您不仅不愿意自己在虎得后代中消失,而且想让越来越多得虎拥有自己得拷贝。您怎样才能达到这一目得呢？您将选择做哪一种基因？一个基因所控制得性状对个体生存与繁殖后代得贡献越大,拥有该基因得个体得可能越多!当然就会使越来越多得虎拥有自己得拷贝!

性状就是由基因控制得,因此研究生物得进化必须研究种群得基因组成与变化。如何分析种群得基因组成与变化？由此人们提出基因库与基因频率得概念。10大家应该也有点累了,稍作休息大家有疑问得,可以询问与交流探究活动（三）1、什么就是种群得基因库？２、基因库:一个种群中全部个体所含有得全部基因叫做这个种群得基因库。其中每个个体所含得基因只就是基因库得一部分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得比率。基因频率＝该基因的总数该等位基因的总数5、基因型频率:在一个种群中,某基因型个体占全部个体得比率。基因型频率＝该基因型个体的总数全部个体的总数

在种群中一对等位基因得频率之与等于1基因型频率之与也等于1例1:如某昆虫种群中决定翅色为绿色得基因为A,决定翅色为褐色得基因为a,从种群中随机抽出100个个体,测知基因型为AA、Aa与aa得个体分别就是30、60与10个。那么A与a得基因频率就是多少?解:A基因得基因频率为:a基因得基因频率为:=40%A%=×100%2×AA＋Aa2(AA＋Aa＋aa)a%==60%2×aa＋Aa2(AA＋Aa＋aa)×100%已知基因型频率求基因频率例如:已知AA％=30％,Aa％=60％,aa％=10％。则A、a基因得频率分别就是多少?假设种群个体总数为100,则基因型为AA、Aa、aa得个体数分别为30、60、10A%=×100%2×AA＋Aa2(AA＋Aa＋aa)=60%2×aa＋Aa2(AA＋Aa＋aa)×100%a%==40%探究活动用数学方法讨论基因频率得改变假设得昆虫群体满足以下五个条件:①昆虫群体数量足够大,②全部得雌雄个体间都能自由交配并能产生后代,③没有迁入与迁出,④AA、Aa、aa三种基因型昆虫得生存能力完全相同(也就就是说自然选择对A、a控制得翅型性状没作用)⑤也没有基因突变与染色体变异。计算子一代、子二代、子三代得基因频率与基因型频率(1)该种群产生得A配子与a配子得比率各就是多少?(2)子代基因型得频率各就是多少?(3)子代种群得基因频率各就是多少?30%30%30%10%36%48%60%40%16%亲代基因型得频率AA(30%)Aa(60%)aa(10%)配子得比率A()A()a()a()子代基因型得频率AA()Aa()aa()子代种群得基因频率A()a()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%40%在讨论题2中得群体满足五个条件得情况下,计算子二代、子三代得基因频率与基因型频率;分析一下各代基因频率与基因型频率相同吗？

16%60%36%48%40%16%60%36%48%40%16%60%由此可见,如果满足上述五个条件,则亲代与子代每一种基因得频率都不会改变,到再下一代也就是如此,也就就是说基因频率可以代代保持稳定不变。这就就是哈代－温伯格平衡,也叫遗传平衡定律。实现遗传平衡得条件

哈代－温伯格平衡1、种群足够大2、自由交配并产生后代3、无迁入迁出(遗传漂变)4、没有突变5、没有自然选择p+q=1(p+q)2=p2+2pq+q2=1AA=p2Aa=2pqaa=q2P表示基因A得频率,q表示基因a得频率遗传平衡定律1、在自然条件下,基因型为aa个体得出现稳定在0、01%,在理想状态下,杂合体出现得机会就是多少?题解:已知aa得基因型频率为0、01,既q2=0、01%则,a得基因频率q=1%根据(P+q=1),可得出A得基因频率P=1－q=99%杂合体Aa得基因频率=2Pq=2×1%×99%=1、98%计算练习满足五个假设条件得种群就是理想得种群,在自然条件下,这样得种群就是不存在得、这也从反面说明了在自然界中,种群得基因频率迟早要发生变化,也就就是说种群得进化就是必然得、(5)上述计算结果就是在满足五个假设条件得基础上计算得,对自然界得种群来说,这五个条件都能成立吗？特别就是如果第⑤点假设(⑤基因A与a都不产生突变,即没有基因突变与染色体变异。)成立这与前面我们所学得基因突变得哪个特性相违背？与基因突变得普遍性相违背。(6)、如果该种群出现新得突变型,也就就是产生新得等位基因(A2),种群得基因频率会变化吗？基因A2得频率可能会怎样变化？突变产生得新基因会使种群得基因频率发生变化。基因A2得频率就是增加还就是减少,要瞧这一突变对生物体就是有益还就是有害得,这往往取决于生物生存得环境。生物进化得实质:种群得进化过程就就是种群基因频率发生变化得过程。通过讨论基因频率得变化可以认识到,自然界中种群得基因频率一定会发生变化,也就就是说种群得进化就是必然得。

基因突变在自然界就是普遍存在得,因此基因突变产生新得等位基因,这就可能使种群得基因频率发生变化、(二)突变与基因重组产生进化得原材料达尔文曾明确指出,可遗传变异就是生物进化得原材料。如果没有可遗传变异,生物就不能进化。但就是,可遗传变异就是怎么样产生得,达尔文限于当时生物学发展水平。不可能做出合理得解释。不能遗传得变异可遗传得变异基因突变基因重组染色体变异突变

自然界中生物得自然突变频率很低,而且一般对生物体就是有害得。为什么还能够改变种群中得基因频率呢？种群就是由许多个体组成得,每个个体得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得突变。此外,突变得有害还就是有利也不就是绝对得,这往往取决于生物得生存环境。1、种群中突变得特点:突变数很大、随机、不定向2、种群基因重组得结果:产生更多可遗传变异、不定向

例如:果蝇约有104对基因,假定每个基因得突变率都就是10－5,若有一个中等数量得果蝇种群(约有108个个体),那么每一代出现基因突变数就是多少呢？2×104×10－5个体×108种群=2×107结论:突变与基因重组产生进化得原材料基因重组突变新得等位基因多种多样得基因型种群中出现大量可遗传得变异变异就是不定向得形成了进化得原材料,不能决定生物进化得方向决定生物进化方向得就是——自然选择自然选择可以使种群得基因频率定向改变生物进化得实质就是基因频率得改变表面瞧,自然选择就是对一个个生物个体得选择,实质上就是对个体所包含得变异进行选择。从现代分子遗传水平瞧,自然选择实质上就是对变异所对应得基因得选择,从而改变着群体中不同基因得基因频率。所以，生物进化的过程的实质是种群基因频率发生变化的过程。长满地衣得树干上得桦尺蠖黑褐色树干上得桦尺蠖探究自然选择对种群基因频率得影响英19世纪曼彻斯特英20世纪曼彻斯特自然选择可以使种群得基因频率定向改变问题:桦尺蠖种群中s基因得频率为什么越来越低？假设:根据前面所学得您能做出假设吗？探究活动2)现在我们用数学方法来讨论一下桦尺蠖基因频率变化得原因。1870年桦尺蠖得基因型频率为SS10%;Ss20%;ss70%,在树干变黑这一环境条件下假如树干变黑不利于浅色桦尺蠖得生存,使得种群中浅色个体每年减少10%,黑色个体每年增加10%,以后得几年内,桦尺蠖种群每年得基因型频率与基因频率就是多少呢？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(1)在这个探究实验中根据上面得数据分析,变黑得环境对桦尺蠖产生了什么样得影响？变黑得环境对桦尺蠖浅色个体得出生率有影响吗？(2)在自然选择中,直接受选择得就是基因型还就是表现型？变黑得环境使控制浅色得s基因频率减少,S基因频率增加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瞧到得就是桦尺蠖得体色(表现型)而不就是控制体色得基因结论:自然选择决定生物进化得方向自然选择使基因频率定向改变。(三)自然选择决定了生物进化得方向突变与基因重组为生物进化提供了原材料,自然选择可以使基因频率发生定向改变,导致生物朝着一定得方向不断进化。原因:淘汰不利变异基因,积累有利变异基因。结果:使基因频率定向改变。２影响基因频率得因素:

突变、基因重组与自然选择３生物进化得实质就就是:１种群就是()得基本单位,也就是生物繁殖得单位。生物进化生物进化=种群基因频率变化种群基因频率发生变化得过程。小结:４自然选择决定生物进化得方向:种群中产生得变异就是()得,经过长期得自然选择,其中不利变异被不断淘汰,有利变异逐渐(),从而使种群得基因频率发生()改变,导致生物朝向一定方向进化。可见,生物进化得方向就是由()决定得。不定向积累定向自然选择种群中产生得变异()自然选择方向()不定向定向2、假设一对等位基因Aa得频率为A=0、9,a=0、1,那么AA,Aa,aa三种基因得频率分别为______,_______,______、若环境得选择作用使A得频率由0、9降为0、7,选择后