7.2.1 现代生物进化理论的主要内容(1课时)

5、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。
例1:如某昆虫种群中决定翅色为绿色的基因为A，决定翅 色为褐色的基因为a，从种群中随机抽出100个个体，测 知基因型为AA、Aa和aa的个体分别是30、60和10个。 那么A和a的基因频率是多少?
解: 基因频率=
某基因的数目 该基因的等位基因的总数
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？ 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。
第1年 第2年 11.5% 22.9% 65.6% 23% 77%
第3年
13.1% 26% 60.9% 26.1%
第4年
14.6% 29.3%
……
基因 型频 率 基因 频率
SS Ss ss S s
10% 20% 70% 20% 80%
56.1%
29.3% 70.7% 升高 降低
73.9%
(3)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？
否 是
否
否
否
庙里的一群和尚也属于种群吗 ？
关键：1.同一种 2.全部（某区域） 3.能繁殖
2、种群的特点：
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。
蝗虫种群在基因组成上会有什么变化吗？
思考：同前一年的蝗虫种群相比，新形成的
1.下列属于种群的是：（
B
突变和基因重组是产生进化的原材 料
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。 基因突变在自然界是普遍存在的，因此基因 突变产生新的等位基因,这就可能使种群的基因 频率发生变化.
自然界中生物的自然突变频率很低，而且一 般对生物体是有害的。为什么还能够改变种群中 的基因频率呢？
基因 频率
A
a
60%
40%
36% 48% 16% 60% 40%
遗传平衡定律：(满足以上五个条件！！！） P表示基因A的频率 p+q = 1 q表示基因a的频率 ( p + q )2 = p2 + 2pq + q2 = 1 A a AA Aa aa
6．在某一个人群中，已调查得知，隐性性状者为16％， 问该性状不同类型的基因型频率是多少？（按AA、Aa、 aa顺序排列答案）（ A） A 0.36 0.48 0.16 B 0.48 0.36 0.16 C 0.16 0.48 0.36 D 0.16 0.36 0.48
这个群体就是种群！
（一）种群是生物进化的基本单位 1、种群概念： 生活在一定区域的同种生物的全部个体。
在自然界中，种群是生物繁殖、进化的基本单位。
卧龙自然保护区 猕猴
判断下列是否属于种群
（1）一个池塘中的全部鱼 （2）一个池塘中的全部鲤鱼 （3）两个池塘内的全部青蛙 （4）一片草地上的全部植物 （5）一片草地上的成年梅花鹿
3．已知人眼的褐色（A）对蓝色（a）是显性。在一个 有30000人的人群中，蓝眼的人3600人，褐眼的有 26400人，其中纯合体有12000人。那么，在这一个人 群中A和a的基因频率分别为（ ） A A 0.64和0.36 B 0.36和0.64 C 0.50和0.50 D 0.82和0.18 4.AA、Aa、aa的个体分别占24%、72%、4%那么 A、 a的基因频率是多少？（ ）
种群基因频率发生变化的过程。 生物进化=种群基因频率变化
４、自然选择决定生物进化的方向：
种群中产生的变异是（ 不定向 ）的，经过长 期的自然选择，其中不利变异被不断淘汰，有利 积累 变异逐渐（ ），从而使种群的基因频率 发生（ ）改变，导致生物朝向一定方向进 定向 化。可见，生物进化的方向是由（ ）决 定的。 自然选择
× 100%
=纯合子频率+1/2杂合子频率
A基因的基因频率为: 2×AA＋Aa
A%=
×100% = 60%
2(AA＋Aa＋aa) =30/100×100% +1/2×60/100×100% = 60% a基因的基因频率为： 2×aa＋Aa ×100% = 40% a%= 2(AA＋Aa＋aa) =10/100×100% +1/2×60/100×100% = 40%
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
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。
结论：突变和基因重组产生进化的原材料
突变
新的等位基因
基因 重组 多种多样
的基因型
种群中出现大量 可遗传的变异
变异是不定向的
形成了进化的原材料,不能决定生物进化的方向
结论：突变和基因重组产生进化的原材料
(三)自然选择决定生物进化的方向
探究活动:“探究自然选择对种群基因频率的影响”
长满地衣的树干上的桦尺蠖ห้องสมุดไป่ตู้
黑褐色树干上的桦尺蠖
（1）根据前面所学的知识你能做出假设吗？ 自然选择可以使种群的基因频率定向改变
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的原因。 1870年桦尺蠖的基因型频率为SS 10% ； Ss 20%； ss 70%， 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？
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
许多浅色个体可能在没有交配、产卵前就已被天 敌捕食 (4)在自然选择中，直接受选择的是基因型还是表现型？ 天敌看到的是桦尺蠖得体色（表现型）而不是控 制体色的基因。
栖息环境浅色 s基因频率95% 桦尺蠖
栖息环境深色 S基因频率95%
浅色 （个体多） （个体少） 深色 浅色 深色
（5）上述计算结果是在满足五个假设条件的基础上 计算的，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⑤点假设（⑤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？
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.
例如：果蝇约有104对基因，假定每个基因的突变率 都是10－5，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 × 10－5 × 108 =2 ×107
个体 种群
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。
性状是由基因控制的，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。
3、基因库： 一个种群中全部个体所含有的全部基因。 4、基因频率： 在一个种群基因库中，某个基因占全部等位 基因数的比率。
基因频率＝ 该基因的总数 该等位基因的总数
把自己想象成虎体内的一个基因。你不仅不愿 意自己在虎的后代中消失，而且想让越来越多的 虎拥有自己的拷贝。你怎样才能达到这一目的呢？ 你将选择做哪一种基因？ 一个基因所控制的性 状对个体生存和繁殖后 代的贡献越大,拥有该 基因的个体的可能越多! 当然就会使越来越多的 虎拥有自己的拷贝!
幼
虎
达尔文的自然选择学说指出，在一种生 物的群体中，出现有利变异的个体能存活， 并且有机会留下自己的后代。 但是，研究生物的进化，仅研究个体的 表现型是是否与环境相适应是不够的，还 必须研究群体基因组成的变化。
(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？ 亲代 基因 AA 型频 Aa 率 aa 30% 60% 10% 子一代 子二代 子三代
36% 48%
16% 60% 40%
36% 48% 16% 60% 40%
s基因频率降低 S基因频率升高 s基因频率又降低 S基因频率又升高
自然选择使种群的基因频率定向改变 并决定生物进化的方向
•原因是：
淘汰不利变异基因、积累有利变异基因 结果是：使基因频率定向改变。
结论：自然选择决定生物进化的方向
小结： １、种群是（ 生物进化 ）的基本单位，也 是生物繁殖的单位。 ２、影响基因频率的因素： 突变、基因重组和自然选择 ３、生物进化的实质就是：
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?
精子 卵细胞
A 60% AA 36% Aa 24%
a 40% Aa aa 24% 16%
A 60%
a 40%
子一 代基 因型 频率
(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? 亲代基因型 的频率 AA (30%) aa (10%)
种群中产生的变异（
自然选择方向(
不定向
）
) 定向
典例、抽样调查某地100位女性和100位男性发现：女 性中有5位色盲患者和20位携带者，男性中有15位色盲 患者，则该地色盲基因的频率约是多少？
Xb＝
5×2 + 20 + 15 100×2 + 100
= 15%
变式.某工厂有男女职工各200名，对他们进行 调查时发现，女性色盲基因的携带者为15人， 患者5人，男性患者11人。那么这个群体中色盲 基因的频率为( ) C A.8% B.10% C.6% D.11.7%