7.2种群基因频率的改变与生物进化

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1、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（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。卧龙自然保护区猕猴例：判断下列是否属于种群（1）一个池塘中的全部鲤鱼（2）一个池塘中的全部雄鲤鱼（3）一个池塘中的全部鱼（4）一片草地上的全部植物（5）一片草地上的全部蒲公英种群概念的要点：1、同种生物的全部个体，概念的外延不能扩大，也不能缩小。2、个体之间必须可以相互交配，实现基因的交流和传递。3、一个物种可以形成很多种群。如果这两个鱼塘的鱼都是鲤鱼，

2、它们属于一个种群还是两个种群？属于两个种群。因为它们不能生活在一起，不能够发生基因交流。2、种群的特点：种群中的个体并不是机械地集合在一起，而是彼此可以交配实现基因交流，并通过繁殖将各自的基因传给后代。种群在繁殖过程中，个体有新老交替，基因却代代相传。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=某基因的数目该基因的等位基因的总数×100%5、基因型频率：在一个种群基因库中，某个基因型的个体占个体总数的比率。例:从种群中

3、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:A基因的基因频率为:a基因的基因频率为：基因频率=某基因的数目该基因的等位基因的总数=40%A%=×100%2×AA＋Aa2(AA＋Aa＋aa)a%=×100%=60%2×aa＋Aa2(AA＋Aa＋aa)×100%等位基因的基因频率之和，等于______1AA+a=aA+a=例: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AA、Aa和a

4、a个体的基因型频率各是多少?解:基因型频率=某基因型的个体数该种群的个体总数×100%AA基因型频率为:AA%=×100%AAAA＋Aa＋aa=30%Aa基因型频率为:Aa%=×100%AaAA＋Aa＋aa=60%aa基因型频率为:aa%=×100%aaAA＋Aa＋aa=10%3、已知基因型频率求基因频率A%(A的基因频率)=AA%(AA的基因型频率)+1/2Aa%(Aa的基因型频率)4、X染色体上基因频率的计算某种群中有基因型XBXB、XBXb、XbXb、XBY、XbYb%(Xb的基因频率)=X

5、b/(XB+Xb)×100%思考与讨论：1、假设上述昆虫种群非常大，所有的雌雄个体间都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和a都不产生突变，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？(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？(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？用数学方法讨论基因频率的变化新代基因型的频率AA(30%)Aa(60%)aa(10%)配子的比率A()A()a(

6、)a()子代基因型频率AA()Aa()AA()子代基因频率A()a()30%30%30%10%36%48%16%60%40%2、上述计算结果是建立在五个假设条件基础上的。对自然界的种群来说，这五个条件都成立吗？你能举出哪些实例？3、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？这5个条件是：①种群足够大；②种群中个体间的交配是随机的；③没有基因突变发生；④没有迁入和迁出；⑤没有自然选择。通过计算,我们可以得到如下结论:在满足5个基本前提

7、的情况下：种群中，亲子代之间的_______频率会发生变化,但是_____频率保持固定不变。基因型基因如果上述基本前提不存在或者发生改变，种群的基因频率还会保持不变吗？能使种群基因频率发生变化的因素有哪些？①突变和基因重组；②迁入和迁出；③自然选择。生物学上，把基因突变和染色体变异统称为突变。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。如果蝇约有104对基因，假定每个基因的突变频率是10－5，对于一个中等大小的果蝇种群（约有108个个体）来说，每

8、一代出现的基因突变数是：2×104×10－5×108＝2×107（个）（二）突变和基因重组产生生物进化的原材料突变的机率很小，而且大多数突变都是有害的，怎么还能为进化提供原材料呢？突变和基因重组，在生物进化中到底起什么作用呢？突变和基因重组属于可遗传变异，能使生物的后代产生极其多样的变异类型，从而为生物的进化提供原材料。（二）突变和基因重组产生生物进化的原材料突变基因重组新的等位基因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（