第七章現(xiàn)代生物進化理論的主要內(nèi)容種群基因頻率的改變與生物進化詳解

第七章第節(jié)現(xiàn)代生物進化理論的主要內(nèi)容種群基因頻率的改變與生物進化詳解演示文稿當前第1頁\共有34頁\編于星期五\21點優(yōu)選第七章第節(jié)現(xiàn)代生物進化理論的主要內(nèi)容種群基因頻率的改變與生物進化當前第2頁\共有34頁\編于星期五\21點當前第3頁\共有34頁\編于星期五\21點自然選擇學(xué)說的局限性

對生物遺傳和變異的本質(zhì)，自然選擇對遺傳和變異如何起作用等問題，未能做出本質(zhì)上的說明，對生物進化的解釋局限于個體水平。當前第4頁\共有34頁\編于星期五\21點進化理論的“進化”形成以自然選擇為核心的現(xiàn)代生物進化理論認清遺傳變異的本質(zhì)，摒棄獲得性遺傳以種群為生物進化的單位現(xiàn)代生物進化理論當前第5頁\共有34頁\編于星期五\21點現(xiàn)代生物進化理論的主要內(nèi)容種群基因頻率的改變與生物進化隔離導(dǎo)致物種的形成共同進化與生物多樣性的形成當前第6頁\共有34頁\編于星期五\21點一、種群基因頻率的改變與生物進化如果在灰色翅（基因型為aa）昆蟲的群體中偶然發(fā)現(xiàn)了一只綠色翅（Aa）的變異個體，且綠色比灰色更不容易被天敵發(fā)現(xiàn)。如果該綠色個體（Aa）已經(jīng)很好的生活下來，它體內(nèi)的A基因怎樣才能遺傳給后代？（一）種群是生物進化的基本單位當前第7頁\共有34頁\編于星期五\21點一、種群基因頻率的改變與生物進化（一）種群是生物進化的基本單位1、種群：一定時間內(nèi)，生活在一定區(qū)域的同種生物的全部個體，叫做種群。種群是生物繁殖的基本單位。特點：彼此可以交配實現(xiàn)基因交流。當前第8頁\共有34頁\編于星期五\21點一、種群基因頻率的改變與生物進化（一）種群是生物進化的基本單位例：下列屬于種群的是（）A、一塊水田里的全部水稻、水草B、一塊稻田里的全部蚜蟲C、一塊朽木上的全部真菌D、一個池塘中全部魚B當前第9頁\共有34頁\編于星期五\21點一、種群基因頻率的改變與生物進化（一）種群是生物進化的基本單位例：下列關(guān)于種群的說法不正確的是（）A、種群是生物進化的基本單位B、種群是生物繁殖的基本單位C、中國大陸上所有老虎是一個種群D、同一種群的個體可以自由交配C當前第10頁\共有34頁\編于星期五\21點一、種群基因頻率的改變與生物進化（一）種群是生物進化的基本單位例：判斷下列情況是否屬于種群一個池塘中的全部魚兩個池塘內(nèi)的全部青蛙一片草地上的全部植物一片草地上的成年梅花鹿廟里的一群和尚×××××當前第11頁\共有34頁\編于星期五\21點一、種群基因頻率的改變與生物進化（一）種群是生物進化的基本單位2、基因庫：一個種群中全部個體所含有的全部基因叫這個種群的基因庫。3、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，叫做基因頻率。當前第12頁\共有34頁\編于星期五\21點基因頻率的計算例：某昆蟲種群中，綠色翅的基因為A,褐色翅的基因位a，調(diào)查發(fā)現(xiàn)AA、Aa、aa的個體分別占30%、60%、10%、那么A、a的基因頻率是多少？A=60%a=40%當前第13頁\共有34頁\編于星期五\21點基因頻率的計算例：某昆蟲種群中，綠色翅的基因為A,褐色翅的基因位a，調(diào)查發(fā)現(xiàn)AA、Aa、aa的個體分別占30%、60%、10%、那么A、a的基因頻率是多少？⑴通過基因型個體數(shù)量計算基因頻率某種基因的基因頻率＝此種基因的個數(shù)種群中該對等位基因的總數(shù)當前第14頁\共有34頁\編于星期五\21點基因頻率的計算例：某昆蟲種群中，綠色翅的基因為A,褐色翅的基因位a，調(diào)查發(fā)現(xiàn)AA、Aa、aa的個體分別占30%、60%、10%、那么A、a的基因頻率是多少？⑵通過基因型頻率計算基因頻率100%基因型頻率＝某基因型的個體數(shù)種群總個體數(shù)×基因頻率＝純合子基因型頻率+1/2雜合子基因型頻率當前第15頁\共有34頁\編于星期五\21點學(xué)以致用1、據(jù)調(diào)查得知，某學(xué)校的學(xué)生中各血型的比率如下：IAIA20%,IAi30%,IBIB10%,IBi20%,IAIB10%,ii10%。請計算IB的基因頻率。2、一個種群中有AA18個，Aa78個，aa4個。請計算這個種群中A和a的頻率。3、某工廠有男女職工各200人，對他們進行調(diào)查時發(fā)現(xiàn)，女色盲5人，女性攜帶者15人，男性色盲11人，求XB、Xb的頻率。當前第16頁\共有34頁\編于星期五\21點

親代子一代

子二代

子三代基因型頻率AA30%Aa60%aa10%基因頻率Aa36%48%16%60%40%36%16%48%60%60%40%40%36%48%16%60%40%若親代昆蟲中的種群滿足以下五個條件：①昆蟲種群非常大，②所有的雌雄個體間都能自由交配并能產(chǎn)生后代，③沒有遷入與遷出，④自然選擇對翅色這一相對性狀沒有作用⑤基因A和a都不產(chǎn)生突變用數(shù)學(xué)方法討論基因頻率的變化當前第17頁\共有34頁\編于星期五\21點作業(yè)：課后鞏固（十七）當前第18頁\共有34頁\編于星期五\21點知識回顧：1、種群2、基因庫3、基因頻率當前第19頁\共有34頁\編于星期五\21點1.下列關(guān)于種群的說法中錯誤的是()A.一個種群中的個體間是相互影響的B.一個種群中存在著年齡、性別不同的各種生物個體C.對一個種群有利的環(huán)境，可能對另一個種群是不利的D.種群中的個體在不斷死亡，但基因庫卻能保持和發(fā)展√當前第20頁\共有34頁\編于星期五\21點2.下列關(guān)于基因庫的描述中，錯誤的是（）A.基因庫是一個種群的全部個體所含的全部基因B.生物個體總是要死亡的，但基因庫卻因種群個體的繁殖而代代相傳C.種群中每個個體含有種群基因庫中的全部基因D.基因突變可改變基因庫的組成√當前第21頁\共有34頁\編于星期五\21點基因頻率的計算⑴通過基因型個體數(shù)量計算基因頻率某種基因的基因頻率＝此種基因的個數(shù)種群中該對等位基因的總數(shù)⑵通過基因型頻率計算基因頻率100%基因型頻率＝某基因型的個體數(shù)種群總個體數(shù)×基因頻率＝純合子基因型頻率+1/2雜合子基因型頻率當前第22頁\共有34頁\編于星期五\21點3、（2009·上海高考）某小島上原有果蠅20000只，其中基因型VV、Vv和vv的果蠅分別占15%、55%和30%。若此時從島外入侵了2000只基因型為VV的果蠅，且所有果蠅均隨機交配，則F1中V的基因頻率約是A.43%B.48%C.52%D.57%√當前第23頁\共有34頁\編于星期五\21點4、某校共有學(xué)生1600人，紅綠色盲遺傳病調(diào)查研究后發(fā)現(xiàn)，該群體中色盲基因的頻率是6.8%，780名女生中有患者23人，攜帶者52人，男生中色盲的人數(shù)約為()A.120B.119C.64D.56√當前第24頁\共有34頁\編于星期五\21點

親代子一代

子二代

子三代基因型頻率AA30%Aa60%aa10%基因頻率Aa36%48%16%60%40%36%16%48%60%60%40%40%36%48%16%60%40%若親代昆蟲中的種群滿足以下五個條件：①昆蟲種群非常大，②所有的雌雄個體間都能自由交配并能產(chǎn)生后代，③沒有遷入與遷出，④自然選擇對翅色這一相對性狀沒有作用⑤基因A和a都不產(chǎn)生突變用數(shù)學(xué)方法討論基因頻率的變化當前第25頁\共有34頁\編于星期五\21點哈迪-溫伯格定律1908年，英國數(shù)學(xué)家哈迪和德國醫(yī)生溫伯格分別提出關(guān)于基因穩(wěn)定性的見解。他們指出，一個有性生殖的自然種群中，在符合以下五個條件的情況下，各等位基因的頻率和等位基因的基因型頻率在一代一代的遺傳中是穩(wěn)定不變的?；蛘哒f是保持著基因平衡的。這五個條件是：1、種群很大

2、隨機交配

3、沒有突變和重組

4、沒有個體遷入遷出

5、沒有選擇當前第26頁\共有34頁\編于星期五\21點哈迪-溫伯格定律

處于平衡狀態(tài)的種群，一對等位基因Aa，A的頻率為p，a的頻率為q，則：

AA的機率為p2；

Aa的機率為2pq；

aa的機率為q2哈迪-溫伯格定律可用數(shù)學(xué)方程式表示為：(p+q)2=p2+2pq+q2當前第27頁\共有34頁\編于星期五\21點5、在一個足夠大的種群中，A的頻率是0.4，a的頻率是0.6，若各種條件穩(wěn)定不變，則該種群中AA、Aa、aa的基因型頻率各是

。該種群中所有成熟個體自由交配一次，產(chǎn)生的后代個體中A的頻率是

，a的頻率是

。0.16，0.48，0.360.4

0.6當前第28頁\共有34頁\編于星期五\21點影響基因頻率的因素

在自然條件下，哈迪-溫伯格定律所需的五個條件是難以滿足的，因而基因頻率總是要發(fā)生改變，也就是說進化在任何種群中都是必然要發(fā)生的。當前第29頁\共有34頁\編于星期五\21點生物進化的實質(zhì)是基因頻率的改變

表面看，自然選擇是對一個個生物個體的選擇，實質(zhì)上是對個體所包含的變異進行選擇。從現(xiàn)代分子遺傳水平看，自然選擇實質(zhì)上是對變異所對應(yīng)的基因的選擇，從而改變著群體中不同基因的基因頻率。

所以，生物進化的過程的實質(zhì)是種群基因頻率發(fā)生變化的過程。當前第30頁\共有34頁\編于星期五\21點基因突變?nèi)旧w變異基因重組突變可遺傳的變異—生物進化的原材料當前第31頁\共有34頁\編于星期五\21點（二）突變和基因重組產(chǎn)生進化的原材料基因突變產(chǎn)生新的等位基因，這就可能使種群的基因頻率發(fā)生變化。由于突變和基因重組，樺尺蠖形成了不同的體色。

當前第32頁\共有34頁\編于星期五\21點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