現(xiàn)代生物進化理論的主要內容（第1課時）-高一下學期生物人教版必修2

1、第2節(jié) 現(xiàn)代生物進化理論的主要內容一、種群基因頻率的改變與生物進化2（一）種群是生物進化的基本單位1、種群概念：生活在一定區(qū)域的同種生物的全部個體。臥龍自然保護區(qū) 獼猴3判斷下列是否屬于種群（1）一個池塘中的全部魚 （2）一個池塘中的全部鯉魚（3）兩個池塘內的全部青蛙（4）一片草地上的全部植物（5）一片草地上的成年梅花鹿否是否否否42、種群的特點： 種群中的個體并不是機械地集合在一起，而是彼此可以交配，并通過繁殖將各自的基因傳給后代。 思考：同前一年的蝗蟲種群相比，新形成的蝗蟲種群在基因組成上會有什么變化嗎？5種群是生物繁殖、進化的基本單位。3、基因庫：一個種群中全部個體所含有的全部基因。4、

2、基因頻率：在一個種群基因庫中，某個基因占全部等位基因數(shù)的比率?；蝾l率該基因的總數(shù)該等位基因的總數(shù)65、基因型頻率：基因型頻率該基因型個體數(shù)該種群個體總數(shù)例:如某昆蟲種群中決定翅色為綠色的基因為A，決定翅色為褐色的基因為a，從種群中隨機抽出100個個體，測知基因型為AA、Aa和aa的個體分別是30、60和10個。那么A和a的基因頻率是多少?基因頻率=某基因的數(shù)目該基因的等位基因的總數(shù)=純合子基因型頻率+1/2雜合子基因型頻率 100%注意：種群中一對等位基因基因頻率之和等于1，基因型頻率之和也等于1。常染色體遺傳：7某學校男女各有100人，其中XBXB占50人，XBXb占30人，XbXb占20

3、人，XBY占80人，XbY占20人，求XB、Xb的基因頻率。基因頻率=某基因的數(shù)目該基因的等位基因的總數(shù) 100%8伴X基因頻率在男女（群體）中相等?。ㄇ疤幔弘S機的大的種群中）XB=70%、Xb=30%伴性遺傳中的基因頻率計算：9親代基因型 的頻率AA(30%)Aa(60%)aa(10%)配子的比率A( )A( )a( )a( )子代基因型 頻率AA( )Aa( )aa( )子代基因頻率A ( )a( )30%30%30%10%36%48%16%60%40%P表示基因A的頻率，q表示基因a的頻率在“自由交配”的情況下：10p+q = 1(p+q )2=p2+2pq+q2= 1AA= p2 Aa

4、= 2pq aa=q2 親代子一代 子二代 子三代基因型 頻率AA30%Aa60%aa10%基因頻率A60%a40%36%48%40% 在討論題2中的群體滿足五個條件的情況下,計算子二代、子三代的基因頻率與基因型頻率 ; 分析一下各代基因頻率與基因型頻率相同嗎？ 16%60%36%48%40%16%60%36%48%40%16%60% 由此可見，如果滿足上述五個條件，則親代和子代每一種基因的頻率都不會改變，到再下一代也是如此，也就是說基因頻率可以代代保持穩(wěn)定不變。這就是哈代溫伯格平衡，也叫遺傳平衡定律。它是指在一個極大的隨機交配的種群中，在沒有突變、選擇和遷移的條件下，種群的基因頻率和基因型頻

5、率可以世代相傳不發(fā)生變化，保持平衡。思考： 1、上述結果是在滿足五個假設條件的基礎上計算的，對自然界的種群來說，這五個條件都能成立嗎？12在自然條件下,這樣的種群是不存在的。這也從反面說明了在自然界中，種群的基因頻率遲早要發(fā)生變化，也就是說種群的進化是必然的。 2、 如果該種群出現(xiàn)新的突變型，也就是產生新的等位基因（A2），種群的基因頻率會變化嗎？基因A2的頻率可能會怎樣變化？ 突變產生的新基因會使種群的基因頻率發(fā)生變化。 基因A2的頻率是增加還是減少，要看這一突變對生物體是有益還是有害的，這往往取決于生物生存的環(huán)境?？蛇z傳的變異、自然選擇、遷入遷出等想一想，導致基因頻率變化的因素有哪些？生物

6、進化的實質：種群基因頻率發(fā)生變化。影響種群基因頻率變化的根本原因是什么？可遺傳的變異 可遺傳的變異有哪些類型？可遺傳的變異基因突變染色體變異基因重組突變“達爾文可遺傳的變異是生物進化的原材料”14 自然界中生物的自然突變頻率很低，而且一般對生物體是有害的。為什么還能夠改變種群中的基因頻率呢？例1：一個果蠅約有104對基因，假定每個基因的突變率都是105，若有一個中等數(shù)量的果蠅種群（約有108個個體），那么每一代出現(xiàn)基因突變數(shù)是多少呢？ 2 104 105個體 108種群= 2 107（二）突變和基因重組產生生物進化的原材料 15 種群是由許多個體組成的，每個個體的每一個細胞內都有成千上萬個基因

7、，這樣，每一代就會產生大量的突變。 突變的有害還是有利不是絕對的，這往往取決于生物的生存環(huán)境。例2： 自然界中生物的自然突變頻率很低，而且一般對生物體是有害的。為什么還能夠改變種群中的基因頻率呢？（二）突變和基因重組產生生物進化的原材料 16基因 重組基因突變新的等位基因多種多樣的基因型種群中出現(xiàn)大量可遺傳的變異變異是不定向的形成了進化的原材料,不能決定生物進化的方向（二）突變和基因重組產生生物進化的原材料 那由誰來決定生物進化的方向呢？17探究：自然選擇對種群基因頻率的影響英19世紀曼徹斯特英20世紀曼徹斯特長滿地衣的樹干上的樺尺蠖黑褐色樹干上的樺尺蠖問題：樺尺蠖種群中s基因的頻率為什么越來

8、越低？假設：自然選擇使種群的基因頻率發(fā)生定向改變。18 現(xiàn)在我們用數(shù)學方法來討論一下樺尺蠖基因頻率變化的原因。1870年樺尺蠖的基因型頻率為SS 10% ； Ss 20%； ss 70%，在樹干變黑這一環(huán)境條件下假如樹干變黑不利于淺色樺尺蠖的生存，使得種群中淺色個體每年減少10%，黑色個體每年增加10%，以后的幾年內，樺尺蠖種群每年的基因型頻率與基因頻率是多少呢？第1年第2年第3年第4年基因型頻率SS10%11.5%Ss20%22.9%ss70%65.6%基因頻率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)在這個探究實驗中根據(jù)上面的數(shù)據(jù)分析，變黑的環(huán)境對樺尺蠖產生了什么樣的影響？變黑的環(huán)境對樺尺蠖淺色個體的出生率有影響嗎？(2)在自然選擇中，直