种群基因频率的改变与生物进化解析

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
5.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？
30×2+60
A= ________________________
哈代-温伯格定律可用数学方程式表示： (p＋q)2=p2＋2pq＋q2=1
其中p代表A基因的频率，q代表a基因的 频率。p+q永远为1，p2代表AA的频率， q2代 表aa的频率，2pq代表杂合子Aa的频率。
例2:某工厂有男女职工各200人，对他们进行调查
时发现，女色盲5人，女性携带15人。男性色盲11 人.，求XB,Xb的频率。
解: Xb%= 5×2 ＋15 ＋11 200×2 ＋200
×100% = 6%
XB%=1—6% = 94%
如果某基因在X染色体上，而在Y染色体上没有该基因 及其等位基因，则公式可以转变成
某基因总数 基因频率=
2X女性个体数+男性个体数
练习、在一个足够大的种群中，A的频率是0.4，a的 频率是0.6，若各种条件稳定不变，则该种群中AA、
1、种群概念：
生活在一定区域的同种生物的全部个体。
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 否 （2）一个池塘中的全部鲤鱼 是 （3）两个池塘内的全部青蛙 否 （4）一片草地上的全部植物 否 （5）一片草地上的成年梅花鹿 否
庙里的一群和尚也属于种群吗 ？
人们为什么要提出“种群”这个概念呢？
亲代 子一代
基因 型频 率
基因 频率
AA 30% Aa 60% aa 10% A 60% a 40%
36%
48% 16%
60%
40%
子二代
36%
48% 16%
60%
40%
子三
代36% 48% 16%
60%
40%
哈代——温伯格定律：
一个有性生殖的自然种群中，在符合5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。
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。
这些金鱼各自有自己 的基因，共同构成了 种群的基因库。它们 各自的基因都是基因 库的一部分。个体数 目越多，个体间的差 异越大，基因库也就 越大。
Aa、 aa的基因型频率各是 0.16 0.48 0.36 。
该种群中所有成熟个体自由交配一次，产生的后代个 体中A的频率是 0.4 ， a的频率是 0.6 。
影响种群基因频率变化的根本原因是什么？ 变异
变异的类型有那些？ 不能遗传的变异
基因突变 可遗传的变异 基因重组
染色体变异
（二）突变和基因重组产生进化的原材料
子代基因型
频率
AA(36%)
Aa( 48% )
aa(16%)
子代基因频率
A ( 60% )
a( 40%)
在有性生殖过程中，如果符合遗传平衡，产生的雌雄 配子：
卵子 精子
A 60%
a 40%
遗 传
A 60% AA 36% Aa 24%
平 衡
a 40% Aa 24% aa 16%
定 律
其中p代表A基因的频率，q代表a基因的频率。 则p+q=1，(p＋q)2=p2＋2pq＋q2=1 并得出p2代表AA的频率， q2代表aa的频率，2pq代表杂合子Aa的频率。
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，
④AA、Aa、aa三种基因型昆虫的生存能力完全相同 （也就是说自然选择对A、a控制的翅型性状没作用）
⑤也没有基因突变和染色体变异。
亲代基因型
的频率
AA(30%)
Aa(60%)
aa(10%)
配子的比率 A(30% ) A( 30% ) a(30% ) a(10% )
在自然界中，没有哪一个体是长生不死的， 个体的表现性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，这个群体就是种群。
种群是生物进化的基本单位
（一）种群是生物进化的基本单位
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109个果蝇的种群每 一代出现的基因突变率是？
2×104×10－5×109＝2×108
（二）突变和基因重组产生进化的原材料
1、种群是由许多个体组成的，每个个体的每个 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
=
200
60%
10×2+60
A
a=
________________________
200
= 40%
+ a
=
1
此种基因的个数=纯合子个体数 × 2＋杂合子个体数
种群中该对等位基因的总数=个体总数 × 2
探究活动
用数学方法讨论基因频率的改变
假设的昆虫群体满足以下五个条件： ①昆虫群体数量足够大，
遗传平 衡状态
自然界的物种实际上是以一个个种群存在的， 种群是物种繁衍、进化的基本单位。它为 研究生物与环境的关系和物种的变化带来 了方便。
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。
百度文库
思考：同前一年的蝗虫种群相比，新形 成的蝗虫种群在基因组成上会有什么变 化吗？
第2节 现代生物进化理论的主要内 容
一、种群基因频率的
改变与生物进化
问题探讨
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？ 你将选择做什么样的基因？
幼虎
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!
2、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。
3、突变和基因重组只产生生物进化的原材料， 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。