7.2 现代生物进化理论的主要内容 (2)

精子
A 60%
a 40%
A 60% a 40%
AA 36%
Aa 24%
Aa
aa
24%
16%
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 aa Aa(60%) (30%) (10%) 配子的比率 A( 30% ) A(30% ) a(30% ) a( 10%)
2.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AA、Aa、aa的个体分别占30、60、10,那 么A、a的基因频率是多少？（自读115页） A 10×2+60 30×2+60 a= A= = 60% = 40% + 200 200 a
________________________ ________________________
基因突变的的特点和意义分别是什么?
①普遍性: ②随机性: ③稀有性:
④有害性：
⑤不定向性：A＝a1或A＝a2
意义:基因突变尽管是随机的、不定向的，在
自然状态下，突变频率很低，但却是普遍存在的， 它是新基因产生的途径；是生物变异的根本来源； 是生物进化的原始材料。
自然界中生物的自然突变频率很低，而且 一般对生物体是有害的。为什么还能够改变种 群中的基因频率呢？
第二节 现代生物进化理论的 主要内容
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!
一、种群基因频率的
改变与生物进化
Байду номын сангаас
探究活动（一）
情景：如果在灰色翅（基因型为aa)昆虫的群体中偶然
出现一只绿色翅（Aa)的变异个体，且绿色比灰
(一)种群是生物进化的基本单位
1、种群、基因库、基因频率等概念
2、用数学方法讨论基因频率的变化
现在练练吧！
下列关于基因库的叙述正确的是 ( C )
A一个种群中一个个体所含有的全部基因叫做这个种群 的基因库 B一个种群中全部个体所含有的显性基因叫做这个种群 的基因库 C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 D一个种群的基因库会随着种群中一代一代的死亡而消 减和灭亡
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.
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。
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
小结（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 变异逐渐（ 积累 ），从而使种群的基因频率发 生（ 定向 ）改变，导致生物朝向一定方向进化。 可见，生物进化的方向是由（ ）决定 自然选择 的。 种群中产生的变异（ 不定向）
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。
探究活动（三）
1.什么是种群的基因库？ 一个种群中全部个体所含 有的全部基因叫这个种群 的基因库。
什么是种群的基因频率？ 在一个种群基因库中， 某基因占全部等位基 因的 比率叫做基因频 率。
AA、Aa、aa的个体分别占24%、72%、4%那么 A、 a的基因频率是多少？ （ ） D
A. 36%和64% C. 24%和72% B. 57%和43% D. 60%和40%
A=24% +1/2 X 72% = 60%
通过基因型频率计算基因频率
某种基因的基因频率=
某种基因的纯合子频率+1/2杂合子频率
子代基因型的 AA( 36% ) Aa( 48% ) aa( 16%) 频率 子代种群的基 60% ) 40% ) A( a( 因频率
(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？
基因 AA 型频 Aa 率 aa 基因 A 频率 a
A
B
C
D
(三)自然选择决定生物进化的方向
探究活动（四）
“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
探究活动（三）
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？
据调查得知，某学校的学生中各血型的比 率如下：
AIA I
20% IBIB 10% AIB 10% I
Ai I
30% IBi 20% ii 10%
计算IB的基因频率。 10% +1/2（ 10% + 20%）
=
25%
(二)突变和基因重组产生进化的原材料
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.
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.
探究活动（二）
2.阅读114页的第三自然段，探究并回答问题。
（1）种群在繁衍过程中，个体有新老交替，基因却代 代相传。这句话表明种群在进化过程中处于什么地位？
说明在自然界中，种群是生物繁殖、进化的基 本单位。
2×
4 10
×
－5 10
×
8 10
=2 ×10
7
个体 种群
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
结论：突变和基因重组产生进化的原材料
选择并解释
某海岛上生活着一种昆虫，经调查翅的长度和个 体数的关系（纵坐标为个体数量，横坐标为翅的长 度）。后来该小岛上经常刮大风，若干年后再进行调 查，你认为最能代表此时情况的曲线是( ) D
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。
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：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？
现在练练吧！
下列属于种群的是 A.一块水田里的全部水稻 、水草
（ B）
B 一块稻田里的全部幼蚜、有翅、无翅的成蚜
C 一块朽木上的全部真菌
A. 种群是生物进化的基本单位
D. 一个池塘中全部鱼 （ C ）
下列关于种群的说法不正确的是 B. 种群是生物繁殖的基本单位
C.中国大陆上所有老虎是一个种群
D.同一种群的个体可以自由交配
亲代 30% 60% 10% 60% 40%
子一代 36%
子二代
子三代
48% 16% 60% 40%
36% 48% 16% 60% 40%
36% 48% 16% 60% 40%
（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？
色更不容易被敌害发现。
如果该绿色个体（Aa）已经很好的生活下来，它体内的A 基因怎样才能遗传给后代？请写出遗传图解。
（1）P:
绿翅
Aa
X
绿翅
AA A
（2） P:
绿翅 配子 A a
Aa
X
绿翅
Aa
配子 A a
A a
Aa aa
F1: AA
绿翅 （3）P: 绿翅
Aa
绿翅 X
F1: AA Aa
绿翅 绿翅 绿翅 灰翅
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%
……
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%
70.7%
(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？ 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
通过基因型个体数量计算基因频率
某种基因的 = 基因频率
= 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
3. 用数学方法讨论基因频率的改变
(1)
(2) (3) (4)
(5)
(6)
在有性生殖过程中，如果符合以上的理想条件，
若种群中一等位基因为A和a，设A的基因频