現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的主要內(nèi)容22

1、第二節(jié)第二節(jié) 現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的主要內(nèi)容主要內(nèi)容情景：情景：如果在灰色翅（基因型為如果在灰色翅（基因型為aa)昆蟲的群體中偶然昆蟲的群體中偶然 出現(xiàn)一只綠色翅（出現(xiàn)一只綠色翅（aa)的變異個(gè)體，且綠色比灰的變異個(gè)體，且綠色比灰 色更不容易被敵害發(fā)現(xiàn)。色更不容易被敵害發(fā)現(xiàn)。 如果該綠色個(gè)體（如果該綠色個(gè)體（aa）已經(jīng)很好的生活下來，它體內(nèi)）已經(jīng)很好的生活下來，它體內(nèi)的的a基因怎樣才能遺傳給后代？請寫出遺傳圖解?；蛟鯓硬拍苓z傳給后代？請寫出遺傳圖解。 出現(xiàn)有利變異個(gè)體出現(xiàn)有利變異個(gè)體內(nèi)的有利基因只有在內(nèi)的有利基因只有在群群體體中中,通過通過有性生殖有性生殖才能才能世代延續(xù)。世代

2、延續(xù)。xaaaa綠翅綠翅aa綠翅綠翅（3）p:aa綠翅綠翅配子配子a aaf1:綠翅綠翅aa灰翅灰翅xaaaa綠翅綠翅aa綠翅綠翅（2）aa配子配子a aa aaa綠翅綠翅p:f1:綠翅綠翅綠翅綠翅aa灰翅灰翅xaaaa綠翅綠翅（1）aa配子配子a aap:f1:綠翅綠翅灰翅灰翅 研究生物的進(jìn)化僅僅研究個(gè)體研究生物的進(jìn)化僅僅研究個(gè)體 的表現(xiàn)型是否與環(huán)境適應(yīng)是不的表現(xiàn)型是否與環(huán)境適應(yīng)是不 夠的，還必須研究夠的，還必須研究群體群體的基因的基因 組成變化。組成變化。這個(gè)群體就是這個(gè)群體就是種群種群！( (一一) )種群是生物進(jìn)化的基本單位種群是生物進(jìn)化的基本單位1.什么叫做種群？什么叫做種群？種群是

3、生活在同一區(qū)域的同種生物的全部種群是生活在同一區(qū)域的同種生物的全部個(gè)體個(gè)體 種群中的個(gè)體并不是機(jī)械種群中的個(gè)體并不是機(jī)械地集合在一起地集合在一起, ,而是彼此可以交而是彼此可以交配配, ,并通過繁殖將各自的基因傳并通過繁殖將各自的基因傳給后代給后代. .一個(gè)獼猴種群的部分個(gè)一個(gè)獼猴種群的部分個(gè)體體2.閱讀閱讀114頁的第三自然段，探究并回答問題。頁的第三自然段，探究并回答問題。（1）種群在繁衍過程中，個(gè)體有新老交替，基）種群在繁衍過程中，個(gè)體有新老交替，基因卻代代相傳。這句話表明種群在進(jìn)化過程中處因卻代代相傳。這句話表明種群在進(jìn)化過程中處于什么地位？于什么地位？說明說明在自然界中，種群是生物繁

4、殖、進(jìn)化在自然界中，種群是生物繁殖、進(jìn)化的基本單位。的基本單位。 性狀是由基因控制的，性狀是由基因控制的，研究生物的進(jìn)化必須研究種研究生物的進(jìn)化必須研究種群的基因組成和變化。由此群的基因組成和變化。由此人們提出人們提出基因庫基因庫和和基因頻率基因頻率的概念。的概念。1.什么是種群的基因庫？什么是種群的基因庫？一個(gè)種群一個(gè)種群中中全部個(gè)體全部個(gè)體所所含有的含有的全部基因全部基因叫這個(gè)叫這個(gè)種群的基因庫。種群的基因庫。什么是種群的基因頻率？什么是種群的基因頻率？在一個(gè)種群種群基因庫中，某基因占全部等位基因的 比率叫做基因頻率。2.基因頻率和基因型頻率的計(jì)算基因頻率和基因型頻率的計(jì)算 例例1 1 某

5、昆蟲種群中，綠色翅的基因?yàn)槟忱ハx種群中，綠色翅的基因?yàn)閍, a, 褐色翅的基因位褐色翅的基因位a a，調(diào)，調(diào)查發(fā)現(xiàn)查發(fā)現(xiàn)aaaa、aaaa、aaaa的個(gè)體分別占的個(gè)體分別占3030、6060、10,10,那么那么a a、a a的基因頻的基因頻率是多少？（自讀率是多少？（自讀115115頁）頁）a=302+60 _ 200=60% 200a=102+60 _=40%a+a=1 =通過基因型個(gè)體數(shù)量計(jì)算基因頻率通過基因型個(gè)體數(shù)量計(jì)算基因頻率:aaaa、aaaa、aaaa的個(gè)體分別占的個(gè)體分別占24%24%、72%72%、4%4%那么那么 a a、a a的基因頻率是多少？的基因頻率是多少？ （ ）

6、a. 36%a. 36%和和64% b. 57%64% b. 57%和和43% 43% c. 24% c. 24%和和72% d. 60%72% d. 60%和和40%40%d=a=24% 72% = 60% 據(jù)調(diào)查得知，某學(xué)校的學(xué)生中各血型的據(jù)調(diào)查得知，某學(xué)校的學(xué)生中各血型的比率如下：比率如下： iaia 20% iai 30% ibib 10% ibi 20% iaib 10% ii 10%計(jì)算計(jì)算ib的基因頻率。的基因頻率。10% 10% 20%） = 25%學(xué)案例學(xué)案例3115115頁思考與討論頁思考與討論該該種群種群產(chǎn)生的產(chǎn)生的a 配子和配子和a 配子的比率各是多少配子的比率各是多少

7、? a 60%a 40%卵細(xì)胞卵細(xì)胞精子精子a 60%a 40%36%24%16%aaaaaa24%aa子一子一代基代基因型因型頻率頻率利用這種方法算出這個(gè)種群的基因頻率在上下代是穩(wěn)利用這種方法算出這個(gè)種群的基因頻率在上下代是穩(wěn)定不變的，事實(shí)上存在這樣的理想情況嗎？定不變的，事實(shí)上存在這樣的理想情況嗎？不存在，種群的變化是必然的不存在，種群的變化是必然的 用數(shù)學(xué)方法討論基因頻率的變化用數(shù)學(xué)方法討論基因頻率的變化 遺傳平衡定律遺傳平衡定律 遺傳平衡定律是由英國數(shù)學(xué)家哈代和德國醫(yī)生溫伯格分別于1908年和1909年獨(dú)立證明的，這一定律又稱哈代溫伯格定律 它是指在一個(gè)極大的隨機(jī)交配的種群中，在沒有突

8、變、選擇和遷移的條件下，種群的基因頻率和基因型頻率可以世代相傳不發(fā)生變化，保持平衡。 若種群中一等位基因?yàn)槿舴N群中一等位基因?yàn)閍 a和和a a，設(shè)，設(shè)a a的基因頻率的基因頻率=p=p，a a的基因頻率的基因頻率=q =q ， 因?yàn)橐驗(yàn)?p(pq)=a%+a%=1q)=a%+a%=1， 則（則（p+qp+q）2 2=p=p2 2+2pq+q+2pq+q2 2=aa%+aa%+aa%=1 =aa%+aa%+aa%=1 。 aaaa的基因型頻率的基因型頻率=p=p2 2； aaaa的基因型頻率的基因型頻率=q=q2 2； aaaa的基因型頻率的基因型頻率=2pq=2pq。 做學(xué)案例做學(xué)案例4已知基

9、因頻率求基因型頻率已知基因頻率求基因型頻率做學(xué)案練習(xí)1( (二二) )突變和基因重組產(chǎn)生進(jìn)化的原材突變和基因重組產(chǎn)生進(jìn)化的原材料料 基因突變在自然界是基因突變在自然界是普遍存在普遍存在的，因此基因突的，因此基因突變產(chǎn)生變產(chǎn)生新的等位基因新的等位基因,這就可能使種群的這就可能使種群的基因頻率基因頻率發(fā)生變化發(fā)生變化基基因因突突變變?nèi)旧w染色體變變 異異基基 因重因重 組組突變突變可遺傳的變異可遺傳的變異生物進(jìn)化的原材生物進(jìn)化的原材料料115115頁思考與討論頁思考與討論該該種群種群產(chǎn)生的產(chǎn)生的a 配子和配子和a 配子的比率各是多少配子的比率各是多少? a 60%a 40%卵細(xì)胞卵細(xì)胞精子精子a

10、60%a 40%36%24%16%aaaaaa24%aa子一子一代基代基因型因型頻率頻率利用這種方法算出這個(gè)種群的基因頻率在上下代是穩(wěn)利用這種方法算出這個(gè)種群的基因頻率在上下代是穩(wěn)定不變的，事實(shí)上存在這樣的理想情況嗎？定不變的，事實(shí)上存在這樣的理想情況嗎？不存在，種群的變化是必然的不存在，種群的變化是必然的 用數(shù)學(xué)方法討論基因頻率的變化用數(shù)學(xué)方法討論基因頻率的變化 遺傳平衡定律遺傳平衡定律 遺傳平衡定律是由英國數(shù)學(xué)家哈代和德國醫(yī)生溫伯格分別于1908年和1909年獨(dú)立證明的，這一定律又稱哈代溫伯格定律 它是指在一個(gè)極大的隨機(jī)交配的種群中，在沒有突變、選擇和遷移的條件下，種群的基因頻率和基因型頻

11、率可以世代相傳不發(fā)生變化，保持平衡。 若種群中一等位基因?yàn)槿舴N群中一等位基因?yàn)閍 a和和a a，設(shè)，設(shè)a a的基因頻率的基因頻率=p=p，a a的基因頻率的基因頻率=q =q ， 因?yàn)橐驗(yàn)?p(pq)=a%+a%=1q)=a%+a%=1， 則（則（p+qp+q）2 2=p=p2 2+2pq+q+2pq+q2 2=aa%+aa%+aa%=1 =aa%+aa%+aa%=1 。 aaaa的基因型頻率的基因型頻率=p=p2 2； aaaa的基因型頻率的基因型頻率=q=q2 2； aaaa的基因型頻率的基因型頻率=2pq=2pq。 做學(xué)案例做學(xué)案例4 已知基因頻率求基因型頻率已知基因頻率求基因型頻率 做

12、學(xué)案練習(xí)1( (二二) )突變和基因重組產(chǎn)生進(jìn)化突變和基因重組產(chǎn)生進(jìn)化的原材料的原材料 基因突變在自然界是基因突變在自然界是普遍存在普遍存在的，因此基因突的，因此基因突變產(chǎn)生變產(chǎn)生新的等位基因新的等位基因,這就可能使種群的這就可能使種群的基因頻率基因頻率發(fā)生變化發(fā)生變化基基因因突突變變?nèi)旧w染色體變變 異異基基 因重因重 組組突變突變可遺傳的變異可遺傳的變異生物進(jìn)化的原材生物進(jìn)化的原材料料實(shí)例：在經(jīng)常刮大風(fēng)的海島上，無翅或殘翅的實(shí)例：在經(jīng)常刮大風(fēng)的海島上，無翅或殘翅的昆蟲特別多昆蟲特別多 3、突變的有利和有害并不是絕對的，它取決于、突變的有利和有害并不是絕對的，它取決于生物的生存環(huán)境生物的生存

13、環(huán)境 突變、基因重組都是隨機(jī)的、不定向的提突變、基因重組都是隨機(jī)的、不定向的提供了生物進(jìn)化的原材料，不能決定生物進(jìn)化的供了生物進(jìn)化的原材料，不能決定生物進(jìn)化的方向方向，那么什么決定生物進(jìn)化的方向呢？(三三)自然選擇決定生物進(jìn)化的方向自然選擇決定生物進(jìn)化的方向“探究自然選擇對種群基因頻率的影響探究自然選擇對種群基因頻率的影響”黑褐色樹干上的樺尺蠖黑褐色樹干上的樺尺蠖討論：討論：2 2、在自然選擇中，直接受選擇的是基因型還是表現(xiàn)型？、在自然選擇中，直接受選擇的是基因型還是表現(xiàn)型？會影響，雖然不會影響到樺尺蠖生存和繁殖，但會會影響，雖然不會影響到樺尺蠖生存和繁殖，但會影響到捕食，許多淺色個(gè)體可能在沒有交配、產(chǎn)卵影響到捕食，許多淺色個(gè)體可能在