7.2 种群基因频率的改变与生物进化-lu

0.36
。
该种群中所有成熟个体自由交配一次， 该种群中所有成熟个体自由交配一次，产生的后代个 0.6 。 体中A的频率是 体中 的频率是 0.4 ， a的频率是 的频率是
可遗传的变异—生物进化的原材料 可遗传的变异 生物进化的原材料 突变 基因 突变 染色 体变 异
基 因 重 组
二.突变和基因重组产生进化的原材料
２、一个种群中全部个体所含的全部基因叫做 这个种群的基因库 基因库， 这个种群的基因库，其中每个个体所含的基因 只是基因库的一部分。 只是基因库的一部分。 这些金鱼各自有 自己的基因， 自己的基因，共同构 成了种群的基因库。 成了种群的基因库。 它们各自的基因都是 基因库的一部分。 基因库的一部分。个 体间的差异越大， 体间的差异越大，基 因库也就越大。 因库也就越大。
基因突变产生新的等位基因， 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。 种群的基因频率发生变化。
由于突变和基因重组， 由于突变和基因重组， 桦尺蠖形成了不同的体色。 桦尺蠖形成了不同的体色。
某海岛上的昆 虫出现残翅和无翅 类型
自然界中生物的自然突变频率很低， 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。 物体是有害的。为什么还能够改变种群中的基因频 率呢？ 率呢？
基因型频率：在一个种群中， 4、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。 型个体占全部个体的比率。
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？
A基因数 ×30﹢60=120个 基因数=2× ﹢ 基因数 个 a基因数 基因数=60﹢2×10=80个 基因数 ﹢ × 个
4、据调查，某校学生中基因型的比例为 、据调查， XB XB（42.32%） XB Xb （7.36%） XbXb ） ） ），则 （0.32%） XBY （46%） Xb Y（4%），则 ） ） （ ）， 的基因频率分别是（ 该地区 XB和 Xb 的基因频率分别是（ D） A.6%、8% 、 B.8%、92% 、 D.92%、8% 、
“探究自然选择对种群基因频率的影响” 探究自然选择对种群基因频率的影响”
s
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长满地衣的树干上的桦尺蠖
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黑褐色树干上的桦尺蠖
19世纪 世纪
20世纪 世纪
第1年
第2年 第3年 11.5% 13.1% 22.9% 26% 65.6% 60.9% 23% 77% 26.1% 73.9%
第4年
14.7% 29.2% 56.1% 29.3% 70.7%
120 = 60% A的频率= 200
____________
80 a的频率= 200 = 40%
___________
的频率﹢ A的频率﹢ a的频率=1
6.用数学方法讨论基因频率的变化 6.用数学方法讨论基因频率的变化
1、假设上述昆虫种群非常大，所有的雌雄个体间都 假设上述昆虫种群非常大，所有的雌雄个体间都 昆虫种群非常大 能自由交配并产生后代 没有迁入和迁出， 并产生后代， 能自由交配并产生后代，没有迁入和迁出，自然选择 对翅色这一相对性状没有作用，基因A 对翅色这一相对性状没有作用，基因A和a都不产生突 变， 根据孟德尔的分离定律计算： 根据孟德尔的分离定律计算： (1)该种群产生的A配子和a配子的比率是多少？ (1)该种群产生的A配子和a配子的比率是多少？ 该种群产生的 (2)子代基因型的频率各是多少 子代基因型的频率各是多少？ (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 子代种群的基因频率各是多少？ (3)子代种群的基因频率各是多少？ (4)子二代 子三代以及若干代以后， 子二代、 (4)子二代、子三代以及若干代以后，种群的基因频 率会同子一代一样吗？ 率会同子一代一样吗？
7.2 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
种 群 基 因 频 率 的 改 变 与 生 物 进 化 突变和基因重组产生进 化的原材料 自然选择决定生物进化 的方向 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
１、种群的概念： 种群的概念： 种群是生活在一定区域的同种生物的全部 个体。种群是生物繁殖的基本单位。 个体。种群是生物繁殖的基本单位。个体间彼 此交配，通过繁殖将自己的基因传递给后代。 此交配，通过繁殖将自己的基因传递给后代。 生活在这里的 每一种动物、 每一种动物、植物 和微生物都构成一 个种群。 个种群。生物个体 通过繁殖将自己的 基因传递给后代。 基因传递给后代。
突变发生④没有自然选择⑤也没有基因突变和染色体变异。）
的情况下，各等位基因的频率和基因型频率在 的情况下， 一代一代的遗传中是稳定不变的， 一代一代的遗传中是稳定不变的，或者说保持 基因平衡。 基因平衡。 这就是哈代－温伯格定律，也叫遗传平衡定律。 这就是哈代－温伯格定律，也叫遗传平衡定律。
当等位基因只有一对Aa时， 当等位基因只有一对 时
例如：果蝇约有 对基因， 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 8个个体），那 若有一个中等数量的果蝇种群（约有10 个个体）， ），那 么每一代出现基因突变数是多少呢？ 么每一代出现基因突变数是多少呢？
2× ×
104
×
10－5
×
108
=2 ×10
3、在某一种群中，已调查得知，隐性性状者（等位基 在某一种群中，已调查得知，隐性性状者（ 因用A 表示） 16%，那么该性状的AA Aa基因型 AA、 因用A、a表示） 占16%，那么该性状的AA、Aa基因型 个体出现的频率分别为（ 个体出现的频率分别为（ A ） A.0.36、 A.0.36、0.48 C.0.16、 C.0.16、0.48 B.0.36、 B.0.36、0.24 D.0.480.36
新代基因型的频率 AA(30%) 配子的比率 子代基因型频率 子代基因频率 A( 30% ) AA(36% ) A (60% )
Aa(60%) A(30% ) a( 30%) Aa( 48% )
aa(10%) a( 10% ) AA( 16%) a( 40%)
2、上述计算结果是建立在五个假设条件基础上的。对 上述计算结果是建立在五个假设条件基础上的。 自然界的种群来说，这五个条件都成立吗？ 自然界的种群来说，这五个条件都成立吗？你能举出 哪些实例？ 哪些实例？ 如果该种群出现新的突变型， 3、如果该种群出现新的突变型，也就是产生新的等位 基因A 种群的基因频率会变化吗？基因A 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？ 会怎样变化？
A、15% B、 B、3.88% C、 C、5.17% 15＋2＋14 ＋ ＋ D、 D、10.3%
× 100%
色盲（ 色盲（b）基因频率＝ 基因频率＝
200×2＋200 × ＋ ＝5.17％ ％
2、已知人眼中的褐色（A）对蓝色(a)是显性。在一个 已知人眼中的褐色（ 对蓝色(a)是显性。 (a)是显性 30000人的人群中 蓝眼人有3600 人的人群中， 3600人 有30000人的人群中，蓝眼人有3600人，褐眼的有 26400人 其中纯合体有12000 12000人 那么， 26400人，其中纯合体有12000人。那么，在这个人群 基因频率分布为（ 中A和a基因频率分布为（ A ） 64和 36和 （A）0.64和0.36 （B）0.36和0.64 （C）0.50和0.50 0.50和 （D）0.82和0.18 0.82和
……
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基因 型频 率 基因 频率
SS Ss ss S s
10% 20% 70% 20% 80%
升高 降低
三.自然选择决定生物进化的方向 在自然选择的作用下，种群的基因频 率会发生定向改变，导致生物朝着一 定的方向不断进化。
1.某工厂有男女职工各200名 1.某工厂有男女职工各200名，对他们进行调查 某工厂有男女职工各200 时发现，女性色盲基因携带者为15 15人 时发现，女性色盲基因携带者为15人，女性患 男性患者14 14人 这个群体中色盲基因 色盲基因的 者1人，男性患者14人，这个群体中色盲基因的 频率应为（ 频率应为（ C ）。
在一个种群基因库中， 3、在一个种群基因库中，某个基因占全部等位 基因频率。 基因数的比率叫基因频率 基因数的比率叫基因频率。生物进化其实就是 种群基因频率改变的过程。 种群基因频率改变的过程。 人类把鲫鱼的后 代培育成金鱼， 代培育成金鱼，实质 就是通过选择改变基 因频率。从图中看， 因频率。从图中看， 显然红色基因的频率 显著提高了。 显著提高了。
7
个体 种群
实例：在经常刮大风的海岛上， 实例：在经常刮大风的海岛上，无翅或
残翅的昆虫特别多
突变的有利和有害并不是绝对的， 突变的有利和有害并不是绝对的，它取决 于生物的生存环境。 于生物的生存环境。
基因突变产生的等位基因， 基因突变产生的等位基因，通过有性生殖过程 等位基因 中的基因重组，可以形成多种多样的基因型 基因型， 中的基因重组，可以形成多种多样的基因型， 从而使种群出现大量的可遗传变异。 从而使种群出现大量的可遗传变异。 由于基因突变和重组都是随机的、不定向的， 由于基因突变和重组都是随机的、不定向的， 因此它们只是提供生物进化的原材料， 因此它们只是提供生物进化的原材料，不能决 定生物进化的方向。 定生物进化的方向。
的频率=p 设 A的频率 的频率 a的频率 的频率=q 的频率
则 AA基因型的频率= p2
Aa基因型的频率= 2pq aa基因型的频率=q2 p2+2pq+q2
=1
在一个足够大的种群中， 的频率是 的频率是0.4， 的 练习 在一个足够大的种群中，A的频率是 ，a的 频率是0.6，若各种条件稳定不变，则该种群中 、 频率是 ，若各种条件稳定不变，则该种群中AA、 Aa、 aa的基因型频率各是 0.16 、 的基因型频率各是 0.48
C.78%、92% 、
5.抽样调查某地 抽样调查某地100位女性和 位女性和100位男性发现：女性中 位男性发现： 抽样调查某地 位女性和 位男性发现 位色盲患者和20位携带者 有5位色盲患者和 位携带者，男性中有 位色盲患 位色盲患者和 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？ 则该地色盲基因的频率约是多少？
基因 型频 率 基因 频率
亲代 AA 30% Aa 60% aa 10% A 60% a 40%
子一代 36%
子二代
子三代
48% 16%
60%
36% 48% 16%
60%
36% 48% 16%
60%
40%
40%
40%
在一个有性生殖的自然种群中，在符合5 在一个有性生殖的自然种群中，在符合5 个条件（ ①种群大②种群中个体间的交配时随机的③没有 个条件（