基因頻率的改變

1、現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的主要內(nèi)容（一）現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的主要內(nèi)容（一）達(dá)爾文的自然選擇學(xué)說達(dá)爾文的自然選擇學(xué)說事實(shí)事實(shí)1：過度繁殖：過度繁殖事實(shí)事實(shí)2：數(shù)量穩(wěn)定：數(shù)量穩(wěn)定事實(shí)事實(shí)3：資源有限：資源有限推論推論1：生存斗爭：生存斗爭事實(shí)事實(shí)4：個(gè)體差異：個(gè)體差異事實(shí)事實(shí)5：可以遺傳：可以遺傳推論推論2：具：具有有利變異有有利變異的個(gè)體，生的個(gè)體，生存并留下后存并留下后代的機(jī)會多。代的機(jī)會多。推論推論3：有利變異逐代積累，生物不斷進(jìn)化出新類型。：有利變異逐代積累，生物不斷進(jìn)化出新類型。達(dá)爾文自然選擇學(xué)說的歷史局限性達(dá)爾文自然選擇學(xué)說的歷史局限性局限一：局限一：對生物進(jìn)化的解釋局限于個(gè)體水平對生物進(jìn)化的解

2、釋局限于個(gè)體水平局限二：局限二：對遺傳和變異本質(zhì)不能做出科學(xué)解釋對遺傳和變異本質(zhì)不能做出科學(xué)解釋局限三：局限三：強(qiáng)調(diào)物種形成是漸變的結(jié)果，不能解釋物種大爆發(fā)強(qiáng)調(diào)物種形成是漸變的結(jié)果，不能解釋物種大爆發(fā)現(xiàn)代進(jìn)化理論的主要內(nèi)容現(xiàn)代進(jìn)化理論的主要內(nèi)容案例：案例：某昆蟲種群中，突變出少某昆蟲種群中，突變出少數(shù)綠色昆蟲數(shù)綠色昆蟲思考思考1：綠色會隨著這些綠色昆蟲綠色會隨著這些綠色昆蟲的死亡而消失嗎？為何？的死亡而消失嗎？為何？種群是進(jìn)化的基本單位種群是進(jìn)化的基本單位思考思考2：預(yù)測綠色性狀的進(jìn)化趨勢？預(yù)測綠色性狀的進(jìn)化趨勢？思考思考3：若種群中沒有變異，會出若種群中沒有變異，會出現(xiàn)什么現(xiàn)象呢？現(xiàn)什么現(xiàn)象

3、呢？（進(jìn)化角度）（進(jìn)化角度）突變和基因重組為進(jìn)化提供原材料突變和基因重組為進(jìn)化提供原材料疑問疑問1：生物自發(fā)突變的頻率很低，且大生物自發(fā)突變的頻率很低，且大多數(shù)是有害的，那么為何還能為進(jìn)化提供多數(shù)是有害的，那么為何還能為進(jìn)化提供豐富的原材料呢？豐富的原材料呢？果蠅約有果蠅約有10104 4對基因，假定每個(gè)基因的突變率都對基因，假定每個(gè)基因的突變率都是是1010-5-5，若一個(gè)中等數(shù)量的果蠅種群（約有，若一個(gè)中等數(shù)量的果蠅種群（約有10108 8個(gè)個(gè)體個(gè)個(gè)體) )，那每一代出現(xiàn)基因突變數(shù)是多少呢？，那每一代出現(xiàn)基因突變數(shù)是多少呢？ 2 104 105 108=2 107現(xiàn)代進(jìn)化理論的主要內(nèi)容現(xiàn)代

4、進(jìn)化理論的主要內(nèi)容突變和基因重組為進(jìn)化提供原材料突變和基因重組為進(jìn)化提供原材料疑問疑問2：突變來的性狀都是有利的嗎？突變來的性狀都是有利的嗎？如何判斷的？如何判斷的？一種果蠅的突變體在一種果蠅的突變體在21度的氣溫下，生存度的氣溫下，生存能力較差，但是，當(dāng)能力較差，但是，當(dāng)氣溫上升到氣溫上升到25.5度時(shí)，度時(shí)，突變體的生存能力大突變體的生存能力大大提高。大提高。現(xiàn)代進(jìn)化理論的主要內(nèi)容現(xiàn)代進(jìn)化理論的主要內(nèi)容突變的有利和有害不是絕對，往往取突變的有利和有害不是絕對，往往取決于生物生存的環(huán)境決于生物生存的環(huán)境自然選擇決定進(jìn)化的方向自然選擇決定進(jìn)化的方向 突變突變 基因重組基因重組有利性狀有利性狀不

5、利性狀不利性狀有有 利利性性 狀狀現(xiàn)代進(jìn)化理論的主要內(nèi)容現(xiàn)代進(jìn)化理論的主要內(nèi)容基基 本本 概概 念念一個(gè)種群中全部個(gè)體所一個(gè)種群中全部個(gè)體所含有的全部基因。含有的全部基因。基因庫基因庫一個(gè)種群基因庫中，某個(gè)基一個(gè)種群基因庫中，某個(gè)基因占全部等位基因的比率。因占全部等位基因的比率?；蝾l率基因頻率一個(gè)種群，某基因型個(gè)一個(gè)種群，某基因型個(gè)體數(shù)占全部種群個(gè)體的體數(shù)占全部種群個(gè)體的比率。比率?；蛐皖l率基因型頻率某昆蟲種群某昆蟲種群100個(gè)體，其中個(gè)體，其中翅色為綠色的翅色為綠色的AA30個(gè)，個(gè)， Aa60個(gè)，褐色的個(gè)，褐色的aa10個(gè)，請求個(gè)，請求出相應(yīng)基因（型）頻率。出相應(yīng)基因（型）頻率。案案 例

6、例透過現(xiàn)象看進(jìn)化的本質(zhì)透過現(xiàn)象看進(jìn)化的本質(zhì)用數(shù)學(xué)方法探究基因頻率的變化與進(jìn)化的關(guān)系用數(shù)學(xué)方法探究基因頻率的變化與進(jìn)化的關(guān)系親代基因型親代基因型AA（36%）Aa（48%）aa（16%）配子的比率配子的比率 A（ ）A（ ）a（ ） a（ ）合并合并A（ ）、）、 a（ ）子一代基因型子一代基因型 AA（ ） Aa（ ） aa（ ）子一代基因子一代基因A（ ）a（ ）36%24%24%24%24%16%60%40%36%48%16%60%40%思考思考1 1：子二代種群中基因頻率與子一代有變化：子二代種群中基因頻率與子一代有變化 嗎？子三代呢？若干代后呢？嗎？子三代呢？若干代后呢？ 思考思考2

7、2：上述計(jì)算結(jié)果是建立在五個(gè)假設(shè)條件基上述計(jì)算結(jié)果是建立在五個(gè)假設(shè)條件基 礎(chǔ)上的，對于自然界的種群來說，這五礎(chǔ)上的，對于自然界的種群來說，這五 個(gè)條件都成立嗎？這意味著什么嗎？個(gè)條件都成立嗎？這意味著什么嗎？ 結(jié)論：基因型頻率改變，基因頻率不一定改變結(jié)論：基因型頻率改變，基因頻率不一定改變透過現(xiàn)象看進(jìn)化的本質(zhì)透過現(xiàn)象看進(jìn)化的本質(zhì)樺尺蠖種群中樺尺蠖種群中s基因的頻率為什么越來越低？基因的頻率為什么越來越低？第第1 1年年 第第2 2年年 第第3 3年年 第第4 4年年基因型基因型 頻率頻率SSSS1010SsSs2020ssss7070基因基因頻率頻率S Ss s20%80%11226323%77%12245726%74%13265129%71%計(jì)算提醒：先求基因型變化后的個(gè)體數(shù)（寫整數(shù)）計(jì)算提醒：先求基因型變化后的個(gè)體數(shù)（寫整數(shù)） 再根據(jù)基因型個(gè)體數(shù)求當(dāng)年的基因頻率再根據(jù)基因型個(gè)體數(shù)求當(dāng)年的基因頻率 （整數(shù)）（整數(shù)）整整數(shù)數(shù)現(xiàn)代進(jìn)化理論的主要內(nèi)容現(xiàn)代進(jìn)化理論的主要內(nèi)容種群：生活在種群：生活在一定區(qū)域一定區(qū)域的的同種同種生物的生物的 全部全部個(gè)體個(gè)體判斷：判斷：一個(gè)池塘里的所有魚一個(gè)池塘里的所有魚現(xiàn)代進(jìn)化理論的主要內(nèi)容現(xiàn)代進(jìn)化理論的主要內(nèi)容判斷：判斷：繁殖季節(jié)里，某池塘里所有的青蛙繁殖季節(jié)里，某池塘里所有的青蛙樺尺蠖樺尺蠖