第2节种群是进化的基本单位 (2).ppt

1、第7章 现代生物进化理论,第2节 现代生物进化理论的主要内容,“如果在一个烟雾弥漫的工业区灰色翅昆虫的群体中偶然出现一只黑褐色翅的变异个体，且黑褐色比灰色更适宜环境生存。按照达尔文“适者生存，不适者淘汰”的观点，这一有利的个体能永远生存下去吗？,达尔文认为自然选择直接作用的对象是什么？,个体,“如果在一个烟雾弥漫的工业区灰色翅（基因型为aa）昆虫的群体中偶然出现一只黑褐色翅（基因型为Aa）的变异个体，且黑褐色比灰色更适宜环境生存。这一有利性状要怎么才能传递下去？”,-,研究生物的进化仅仅研究个体的表现型是否与环境适应是不够的，还必须研究群体的基因组成变化。,这个群体就是种群！,1.种群的概念,

2、生活在一定区域的同种生物的全部个体叫做种群.,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.,（1）种群在繁衍过程中，个体有新老交替，基因却代代相传。,在自然界中，种群是生物繁殖、进化的基本单位。,因此研究生物的进化必须研究种群的基因组成和变化。如何分析种群的基因组成和变化？由此人们提出基因库和基因频率的概念。,2.基因库的概念,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,3.基因频率的概念,在一个种群基因库中，某个基因占全部等位基因数的比率，叫做基因频率,4.基因频率的计算,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A

3、A、Aa、aa的个体分别占30、60、10,那么A、a的基因频率是多少？,A+a=1,此种基因的个数 种群中该对等位基因的总数,此种基因的个数=纯合子个体数 X 2杂合子个体数,种群中该对等位基因的总数=个体总数 X 2,通过基因型个体数量计算基因频率,在有性生殖过程中，如果符合以上的理想条件， (1)该种群产生的A 配子和a 配子的比率各是多少?,(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?,30%,30%,30%,10%,36%,48%,60%,40%,16%,若种群中一等位基因为A和a，设A的基因频率=p，a的基因频率=q ， 因为(pq)=A%+a%=1， 则（

4、p+q）2=p2+2pq+q2=AA%+Aa%+aa%=1 。 AA的基因型频率=p2； aa的基因型频率=q2； Aa的基因型频率=2pq。,36%,48%,16%,60%,40%,36%,16%,48%,60%,40%,60%,40%,36%,48%,16%,(4)在讨论题2中的群体满足五个条件的情况下,计算子二代、子三代的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？,遗传平衡定律 遗传平衡定律是由英国数学家哈迪和德国医生温伯格分别于1908年和1909年独立证明的，这一定律又称哈迪温伯格定律。他们指出，一个有性生殖的自然种群中，在符合以下五个条件的情况下，种群的基因

5、频率和基因型频率可以世代相传不发生变化，保持平衡。,五个条件是： 1、种群很大 2、随机交配 3、没有突变和重组 4、没有个体迁入迁出 5、没有选择,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.,（5）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（基因A和a都不产生突变,即没有基因突变和染色体变异。）成立这与前面我们所学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。,(6)、如果该种群出现新的突变型，也就是产生新的等位基因（A2），种群的基因频率会变化吗？

6、基因A2的频率可能会怎样变化？,突变产生的新基因会使种群的基因频率发生变化。 基因A2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，这往往取决于生物生存的环境。,生物进化的实质是基因频率的改变,表面看，自然选择是对一个个生物个体的选择，实质上是对个体所包含的变异进行选择。从现代分子遗传水平看，自然选择实质上是对变异所对应的基因的选择，从而改变着群体中不同基因的基因频率。,1、什么是突变？,现代遗传学研究表明，可遗传的变异来源于基因突变、基因重组和染色体变异。其中基因突变和染色体变异统称为突变。,(二)突变和基因重组产生进化的原材料,自然界中生物的自然突变频率很低，而且一般对生物体

7、是有害的。为什么还能够改变种群中的基因频率呢？,种群是由许多个体组成的，每个个体的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的突变。,2、种群中每一代都会产生大量的突变,1种群中突变的特点： 突变数很大、随机、不定向 2种群基因重组的结果：产生更多可遗传变异、不定向,例如：果蝇约有104对基因，假定每个基因的突变率都是105，若有一个中等数量的果蝇种群（约有108个个体），那么每一代出现基因突变数是多少呢？,2 104 105,个体, 108,种群,=2 107,结论：突变和基因重组产生进化的原材料,此外，突变的有害还是有利也不是绝对的，这往往取决于生物的生存环境。例如：,3、突变和基因重组产生进化的原材料,基因突变产生的