现代生物进化理论的主要内容-第1课时

现代生物进化理论的主要内容_第1课时现代生物进化理论的主要内容种群是生物进化的单位变异产生生物进化的原材料自然选择决定生物进化方向隔离导致新物种的形成共同进化与生物多样性的形成1举例说明什么是种群；特点2基因库？3基因频率？计算？4基因型频率？计算？自探提纲（一）种群是生物进化的单位1、种群：种群是生活在同一区域的同种生物的全部个体，是生物繁殖和生物进化的基本单位。一种群基因频率的改变与生物进化

特点：种群中的个体并不是机械地集合在一起,而是彼此可以交配,并通过繁殖将各自的基因传给后代.实质：种群基因频率的变化1、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2、下列关于种群的说法不正确的是（）

种群是生物进化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D.同一种群的个体可以自由交配3、生物进化的基本单位（）A.个体B.基因C.种群D.群体BCC2、基因库:一个种群中全部个体所含有的全部基因叫做这个种群的基因库。

基因频率＝该基因的总数/该等位基因的总数基因型频率＝该基因型个体数/该种群个体总数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。4、基因型频率：在一个种群中，某基因型个体占全部个体的比率。5.基因频率的计算（1）

某昆虫种群中，绿色翅的基因为A,褐色翅的基因位a，调查发现AA、Aa、aa的个体分别为30、60、10个，那么A、a的基因频率分别是多少？A=30×2+60

________________________200=60%200a=10×2+60

________________________=40%A+a=1

此种基因的个数=纯合子个体数×2＋杂合子个体数种群中该对等位基因的总数=个体总数×2（1）已知基因型的个体数计算基因频率某种基因的基因频率=种群中该对等位基因的总数此种基因的个数

某昆虫种群中，绿色翅的基因为A,褐色翅的基因位a，调查发现AA、Aa、aa的个体分别占30%、60%、10%，那么A、a的基因频率分别是多少？（2）已知基因型频率求基因频率

某基因频率=该基因纯合子的基因型频率+杂合子基因型频率的一半P(A)=P(AA)+P(Aa)/2

P(a)=P(aa)+P(Aa)/2

A=60%a=40%30%+60%/2

=10%+60%/2

A+a=1AA+Aa+aa=1AA30%Aa60%aa10%=例1、在一个种群中随机抽出一定数量的个体，其中基因型AA的个体占24%，基因型Aa的个体占72%，基因型aa的个体占4%，那么基因A和基因a的频率分别是：（）

A.36%和64%B.57%和43%C.24%和72%D.60%和40%基因频率==纯合子频率+1/2杂合子频率某基因的数目该基因的等位基因的总数×100%D变式训练：1、在一个种群中随机抽出一定数量的个体，其中基因型BB的个体占26%，基因型Bb的个体占68%，基因型bb的个体占6%，那么基因B和基因b的频率分别是：（）

A.26%和74%B.52%和48%C.60%和40%D.88%和12%CXB的频率=（XBXB个数×2+XBXb个数+XBY个数)/(雌性个数×2+雄性个体）Xb的频率=（XbXb个数×2+XBXb个数+XbY个数)/(雌性个数×2+雄性个体）色盲是伴X染色体隐性遗传，女性基因型是：XBXB、XBXb、XbXb

，男性的基因型是：XBY、XbY（3）伴X遗传方面的基因频率计算例2：对某校学生进行色盲遗传病调查研究后发现：780名女生中有患者23人、携带者52人；820名男生中有患者65人，那么该群体中色盲基因的频率是()A.4.4%B.5.1%C.6.8%D.10.2%C根据题意，780名女生中有患者XbXb23人、携带者XBXb52人，因此女性中Xb占：23×2＋52=98；820名男生中有患者XbY65人，因此男性中Xb占：65Xb基因总数：98＋65＝163这样，该校学生中色盲基因和它的等位基因总数是：780×2＋820＝2380，这样该群体中色盲基因的频率就是：163/2380=6.8%。变式: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的频率。94%6%思考与讨论：3用数学方法讨论基因频率的改变假设讨论题2中的群体满足以下五个条件：①昆虫群体数量足够大，②全部的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三种基因型昆虫的生存能力完全相同（也就是说自然选择对翅色这一对性状没有作用）⑤也没有基因突变和染色体变异。(1)计算子一代、子二代、子三代的基因频率与基因型频率遗传平衡状态亲代基因型的频率AA(30%)Aa(60%)aa(10%)配子的比率A()A()a()a()子代基因型频率AA()Aa()aa()子代基因频率A()a()30%30%30%10%36%48%16%60%40%

如果该种群随机交配，子代的基因频率又会如何变化呢？

思考:

36%24%16%AAAaAa24%aaA60%a40%卵子A60%a40%精子其中p代表A基因的频率，q代表a基因的频率。则：p+q=1，并得出：p2代表AA的频率，

q2代表aa的频率，

2pq代表杂合子Aa的频率。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%16%48%60%60%40%40%36%48%16%假设的昆虫群体满足以下五个条件：①昆虫群体数量足够大，②全部的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，④自然选择对A、a控制的翅型性状没有作用⑤也没有基因突变和染色体变异。在上述条件下，种群的基因频率和基因型频率可以世代相传不发生变化，保持平衡，叫做哈代－温伯格定律，也叫遗传平衡定律。

设A的基因频率=p，a的基因频率=q，p+q=1(p+q)2=p2+2pq+q2=1AA的基因型频率Aa的基因型频率aa的基因型频率例3：一个随机交配的群体，某一对相对性状中，显性性状表现型的频率是0.19,则杂合子Aa的频率是（）A0.1B0.6C0.9D0.18DP115思考与讨论题2.满足五个假设条件的种群是理想的种群，在自然条件下,这样的种群是不存在的。这也从反面说明了在自然界中，种群的基因频率迟早要发生变化，也就是说种群的进化是必然的。3.会，要看这一突变对生物体是有益还是有害的，这往往取决于生物生存的环境。可遗传的变异基因突变染色体变异基因重组突变突变和基因重组产生进化的原材料（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10－5，一个约有109个果蝇的种群每一代出现的基因突变率是？2×104×10－5×109＝2×108

突变的有害和有利并不是绝对的，它取决于生物的生存环境。基因重组基因突变新的等位基因多种多样的基因型种群中出现大量可遗传的变异变异是随机的、不定向的形成了进化的原材料结论：提供进化的原材料，不能决定生物进化方向。原因是：结果是：

结论：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。淘汰不利变异基因、积累有利变异基因使基因频率定向改变

在自然界，由于基因突变、基因重组和自然选择等因素，种群的基因频率和基因型频率总是在不断变化的。生物进化的实质：种群的进化过程就是种群基因频率发生变化的过程。

19世纪，桦尺蠖种群中黑色基因（S）频率为5%，浅灰色基因（s）频率为95%

20世纪，桦尺蠖种群中黑色基因（S）频率为95%，浅灰色基因（s）频率为5%探究自然选择对种群基因频率变化的影响现在我们用数学方法来讨论一下桦尺蠖基因频率变化的原因。1870年桦尺蠖的基因型频率为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的生存，使得种群中浅色个体每年减少10%，黑色个体每年增加10%，以后的几年内，桦尺蠖种群每年的基因型频率与基因频率是多少呢？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%13.1%升高26%60.9%26.1%73.9%14.6%29.3%56.1%29.3%70.7%降低(1)在这个探究实验中根据上面的数据分析，变黑的环境对桦尺蠖产生了什么样的影响？变黑的环境对桦尺蠖浅色个体的出生率有影响吗？(2)在自然选择中，直接受选择的是基因型还是表现型？变黑的环境使控制浅色的s基因频率减少,S基因频率增加有