现代生物进化理论的主要内容我的

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？
• 规律：伴X遗传，设人群中XB基因频率为p， Xb基因频率为q。则在雄性中：Xb的基因 频率等于基因型频率， XB也一样，p+q=1。 而在雌性中，符合遗传平衡定律，即： (p+q)² +2pq+q² =p² =1，p代表代表XB XB ‚q代表Xb，p² 代表XBXB，2pq代表XBXb， q代表XbXb。
子代基因型 AA( 36% ) 的频率
子代种群的 基因频率
Aa( 48% )
A ( 60%)
a( 40% )
(4)在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 子一代 基因型 AA 频率 Aa aa 基因频 A 率 a 30% 60% 10% 60% 40% 子二代 36% 子三代
果蝇后，VV共有5 000只，果蝇总数为22000只，所以入侵 后VV占5/22，Vv占11/22，vv占6/22，此时V基因频率为 5/22＋11/22×1/2＝21/44≈48%。又由于随机交配不会改变 种群的基因频率，所以F1代中V的基因频率仍为48%。
伴X染色体遗传的基因频率计算，应注意Y染色体无
思考与讨论
用数学方法讨论基因频率的改变
假设种群满足以下五个条件：
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，没有自然选择
④所有昆虫的生存能力完全相同
⑤也没有基因突变和染色体变异。
在有性生殖过程中，如果符合以上的理想条件，
(1)在某昆虫种群中随机抽出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。 该种群产生的A 配子和a 配子的比率各是多少?
4、在欧洲人中有一种罕见的遗传病，在人群中的发病 率约为25万分之一，患者无生育能力，现有一对表现型 正常的夫妇，生了一个患病的女儿和正常的儿子。后因 丈夫车祸死亡，该妇女又与一个没任何血缘关系的男子 婚配，则这位妇女再婚后再生一患病孩子的概率是： A.1/4 B. 1/250000 C.1/1000 D.1/50000
3、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a的频率分别为 （ D ）
A、24% 72% C、57% 43% B、36% 64% D、60% 40%
问:能否用遗传平衡定律求呢？为什么？
4、在某植物种群中随机抽样调查得知，其中基因 型为AA的个体占30%，基因型为aa的个体占20%， 则：该种群中基因A和a的基因频率依次是
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% 56.1% 29.3% 70.7%
……
基因 型频 率 基因 频率
SS Ss ss S s
10% 20% 70% 20% 80%
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？
36% 48% 16%
60%
48% 16%
60%Leabharlann 36% 48% 16%60%
40%
40%
40%
（5）对自然界的种群来说，这五个条件都能成立吗？ 举例说明。
不能。例如：基因突变具有普遍性。
(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。
（二）生物多样性
（三）生物进化理论在发展
探究活动
“如果在灰色翅（基因型为aa）昆虫的群体中偶然 出现一支黑褐色翅（基因型为Aa）的变异个体，且 黑褐色比灰色更不容易捕食。那么，昆虫的翅色将 怎样变化？”
一 种群基因频率的改变与生物进化 在自然界中，没有哪一个体是长生不死 的，个体的表现型也会随着个体的死亡而消 失，但决定表现型的基因却可以通过有性生 殖才传给后代，因此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， 还需要研究群体的基因组成变化。
①A基因的频率＝
②a基因的频率＝
(2)若以上关系中，设A、a的基因频率分别用PA、Pa表示， AA、Aa、aa的基因型频率分别用PAA、PAa、Paa表示，则
由以上公式可得出下列结论：
①在种群中一对等位基因的频率之和等于1，基因型频率
之和也等于1。
②一个等位基因的频率＝该等位基因纯合子的频率＋ 杂合子的频率。
如果基因A2是有利突变，其频率会增加；反之会减少。
哈迪-温伯格定律——遗传平衡定律
1908年，英国数学家哈迪和德国医生温伯格分别 提出关于基因稳定性的见解。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，各 等位基因的频率和等位基因的基因型频率在一代一代 的遗传中是稳定不变的。或者说是保持着基因平衡的。 这五个条件是： 处于平衡状态的种群，一对等 1、种群很大 位基因Aa，A的频率为p，a的 2、随机自由交配 频率为q则： 3、没有基因突变和染色体变异 AA的机率为p2； 4、没有个体迁入迁出 Aa的机率为2pq； 5、没有自然选择 aa的机率为q2 哈迪-温伯格定律可用数学方程式表示为： (p+q)2=p2+2pq+q2=1
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的影响
长满地衣的树干上的桦尺蠖
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
因型VV、Vv和vv的果蝇分别占15%、55%和30%。若此时从岛
外入侵了2 000只基因型为VV的果蝇，且所有果蝇均随机交配，
则F1代中V的基因频率约是
A．43% B．48%
(
)
C．52%
D．57%
[课堂笔记] 选 B 由题意可知小岛上原有VV果蝇3 000只，
Vv果蝇11 000只，vv果蝇6 000只，从小岛外入侵2 000只VV
55% 和45%。若该植物自交，后代中基因型为AA、 aa的个体分别占 42.5% 和 32.5%此时，基因A和 a的基因频率依次 是 55% 和 45%。根据现代生
物进化理论，你认为该植物在这两年中是否发生了 进化？ 没有进化 。由此可知，生物进化的实 质是： 。
基因频率的改变
例2某人群中每10000人中有一白化病患者(aa)， 问该人群中带有a基因的杂合体概率是多少？ 解析：已知基因型aa的频率为1/10000，则基因a 的频率q= 1/10000 =0.01，基因A的频率p=1－0.01=0.99，则基因 型Aa的频率为2pq=2×0.99×0.01=0.0198 [答案]0.0198
在自然界，由于突变、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。因此，
生物进化的实质：种群基因频率的改变。
1.已知基因型频率求基因频率 (1)设二倍体生物个体的某一基因库上有两个等位基因A和a， 假如种群中共有N个个体，而AA、Aa、aa三种基因型的 个体数分别是n1、n2、n3，那么种群中A基因的频率和a基 因的频率分别是：
2× 104 × 10－5 × 108 =2 ×107
个体 种群
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。
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
变异是不定向的
种群中出现大量可 遗传的变异 形成了进化的原材料,
不能决定生物进化的方向
（三）自然选择决定生物进化的方向。
等位基因，可用如下公式表示：
（二）突变和基因重组产生进化的原材料
基因突变
可遗传的变异 突变 染色体变异 基因重组
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108个果蝇的种群每一代出现的基因突变率是？
5. 据调查，某小学的学生中，基因型为XBXB的比例为 42.32%、XBXb为7．36%、XbXb为0．32%、XBY为 46%、XbY为4%，则在该地区XB和Xb的基因频率分别为： A．6%、8% B．8%、92% C．78%、92% D．92%、8%
注：用定义法求可以，也可以 用遗传平衡定律求但男女分别 求解不同。
× 100%
=纯合子频率+1/2杂合子频率
A基因的基因频率为:
A%=
2×AA＋Aa
×100% = 60%
2(AA＋Aa＋aa)
=30/100×100% +1/2×60/100×100% = 60%
a基因的基因频率为：
a%=
2×aa＋Aa
×100%
= 40%
2(AA＋Aa＋aa) =10/100×100% +1/2×60/100×100% = 40%
某工厂有男女职工各200名，对他们进行调查时发现，女性色盲基因携带者为15人， 女性患者1人，男性患者14人，这个群体中色盲基因的频率应为（ ）。