现代生物进化理论(必修2)

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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.种群的概念（1）概念：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。（2）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。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？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。概念：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A和a的基因频率是多少?解:

2、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=纯合子频率+1/2杂合子频率=40%=30/100×100%+1/2×60/100×100%=60%=10/100×100%+1/2×60/100×100%=40%A%=×100%2×AA＋Aa2(AA＋Aa＋aa)a%=×100%=60%2×aa＋Aa2(AA＋Aa＋aa)×100%Content1.在一个种群中随机抽出一定数量的个体，基因型为AA的个体占18%，基因型为Aa的个体占78%,基因型为aa的个体占4%。基因A和基因a的频率分别是（）A.18%，82%B.36%，64%C.57%，43%D

3、.92%，8%C【解析】在计算基因频率时，一般认为基因的总数是个体数乘2（一般按一对等位基因计算），某一基因数应将含有这种基因的总数累计。根据题意，在100个个体中，AA占18个，Aa占78个，aa占4个，即在200个基因中，A基因占：18×2+78=114个，基因频率为114÷200=57%,a基因占：2×4+78=86个，基因频率为86÷200=43%。Content2.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20人，患者3人，男性患者10人。那么，这个群体中色盲基因的频率为（）A.6%B.5%C.11%D.7.5%A【解析】某基因的频率=种群中该基因数

4、/种群中相关等位基因的总数。由于色盲基因及其等位基因只存在于X染色体上，而Y染色体上没有，因此色盲基因及其等位基因的总数是XB+Xb=200×2+200=600，色盲基因Xb=20+3×2+10=36，群体中色盲基因的频率是：（36/600）×100%=6%。【解析】由题意可知，一个Xb出现的频率为7%，而女性只有基因型为XbXb时，才表现为色盲，即需要两个Xb同时出现。因此，女性患色盲的概率为7%×7%=0.49%。【例3】男性色盲在我国的发病率为7%，则从理论上推算，我国女性患色盲的概率为（）A.0.49%B.14%C.3.5%D.4.9%A思考与讨论：用数学方法讨论基因频率的变化1

5、、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？亲代基因型的频率AA(30%)Aa(60%)aa(10%)配子的比率A()A()a()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

6、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？哈迪——温伯格定律：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频率稳定性的见解。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。这5个条件是：①种群大；②种群中个体间的交配是随机的；③没有突变发生；④没有迁入和迁出；⑤没有自然选择。这就是哈迪-温伯格定律。哈迪-温伯格定律（遗传平衡定律

7、）依据如下表：设A的频率为p，a的频率为q，则p+q=1可用数学方程式表示：(p＋q)2=p2＋2pq＋q2=1其中A=p，即A的频率为p,a=q，即a的频率为q；p+q永远为1，AA=p2，aa=q2，Aa=2pq如果等位基因不止2个，如前一章所述的身高、体色等涉及多个等位基因的性状，哈代-温伯格定律也同样适用，但公式就要相应调整。例如，有3个等位基因时，公式就应改为：(p+q+r)2=p2+q2+r2+2pq+2pr+2qr=1