種群基因頻率的改變與生物進(jìn)化

第二節(jié)現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的主要內(nèi)容（一）種群是生物進(jìn)化的基本單位：1、種群概念：生活在一定區(qū)域的同種生物的全部個(gè)體。2、種群的特點(diǎn)：種群中的個(gè)體并不是機(jī)械地集合在一起，而是彼此可以交配實(shí)現(xiàn)基因交流，并通過繁殖將各自的基因傳給后代。如果這兩個(gè)魚塘的魚都是鯉魚，它們屬于一個(gè)種群還是兩個(gè)種群？屬于兩個(gè)種群。因?yàn)樗鼈儾荒苌钤谝黄?，不能夠發(fā)生基因交流。生物的性狀是受基因控制的。每個(gè)生物體都含有很多的基因。那么，種群中的一個(gè)個(gè)體所含有的全部基因和種群中的全部個(gè)體所含有的全部基因相比，那個(gè)更多呢？zxxkw

性狀是由基因控制的，因此研究生物的進(jìn)化必須研究種群的基因組成和變化。如何分析種群的基因組成和變化？由此人們提出基因庫(kù)和基因頻率等概念。3、基因庫(kù)：一個(gè)種群中全部個(gè)體所含有的全部基因。4、基因頻率：在一個(gè)種群基因庫(kù)中，某個(gè)基因占全部等位基因數(shù)的比率?；蝾l率=某基因的數(shù)目該基因的等位基因的總數(shù)×100%5、基因型頻率：在一個(gè)種群基因庫(kù)中，某種基因型的個(gè)體占個(gè)體總數(shù)的比率。例:從種群中隨機(jī)抽出100個(gè)個(gè)體，測(cè)知基因型為AA、Aa和aa的個(gè)體分別是30、60和10個(gè)。那么A和a的基因頻率是多少?基因頻率=某基因的數(shù)目該基因的等位基因的總數(shù)×100%等位基因的基因頻率之和，等于______1A=30×2+60

________________________200=60%

200a=10×2+60

________________________=40%例:從種群中隨機(jī)抽出100個(gè)個(gè)體，測(cè)知基因型為AA、Aa和aa的個(gè)體分別是30、60和10個(gè)。那么AA、Aa和aa個(gè)體的基因型頻率各是多少?基因型頻率=某基因型的個(gè)體數(shù)該種群的個(gè)體總數(shù)×100%各種基因型頻率之和，等于______1Aa=60________________________100=60%

100aa=10

________________________=10%AA=30________________________100=30%1、某工廠有男女職工各200名，對(duì)他們進(jìn)行調(diào)查時(shí)發(fā)現(xiàn)，女性色盲基因攜帶者為15人，女性患者1人，男性患者14人，這個(gè)群體中色盲基因的頻率應(yīng)為（）。

A、15%B、3.88%C、5.17%D、10.3%色盲（b）基因頻率＝15＋2＋14200×2＋200＝5.17％C課堂練習(xí)：×100%zxxkw思考與討論：1、昆蟲種群非常大２、所有的雌雄個(gè)體間都能自由交配并產(chǎn)生后代３、沒有遷入和遷出，４、自然選擇對(duì)翅色這一相對(duì)性狀沒有作用５、基因A和a都不產(chǎn)生突變用數(shù)學(xué)方法討論基因頻率的變化新代基因型的頻率AA(30%)Aa(60%)aa(10%)配子的比率A()A()a()a()子代基因型頻率AA()Aa()aa()子代基因頻率A()a()30%30%30%10%36%48%16%60%40%通過計(jì)算,我們可以得到如下結(jié)論:

在滿足5個(gè)基本前提的情況下：種群中，親子代之間的_______頻率會(huì)發(fā)生變化,但是_____頻率保持固定不變。基因型基因

遺傳平衡定律

遺傳平衡定律是由英國(guó)數(shù)學(xué)家哈代和德國(guó)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率可以世代相傳不發(fā)生變化，保持平衡。設(shè)A的基因頻率=p，a的基因頻率=q，因?yàn)?p＋q)=1，則（p+q）2=p2+2pq+q2=1。AA的基因型頻率=p2；aa的基因型頻率=q2；Aa的基因型頻率=2pq。2、在人群中某種常染色體隱性遺傳病(a)患者為1/100,

那么A、

a頻率各是多少?AA、Aa個(gè)體的基因型頻率各是多少?在正常人中攜帶者概率為多少？課堂練習(xí)：90%、10%81%、18%18/99①種群足夠大；②種群中個(gè)體間的交配是自由隨機(jī)的；③沒有基因突變發(fā)生；④沒有遷入和遷出；⑤沒有自然選擇。如果上述基本條件不存在或者發(fā)生改變，種群的基因頻率還會(huì)保持不變嗎？2．基因重組的結(jié)果：產(chǎn)生多種多樣的基因型1.基因突變的特點(diǎn)：（普遍、隨機(jī)、低頻、多害少利、不定向）性突變和基因重組都有什么樣的特點(diǎn)呢？突變和基因重組，在生物進(jìn)化中到底起什么作用呢？

例如：果蠅約有104對(duì)基因，假定每個(gè)基因的突變率都是10－5，若有一個(gè)中等數(shù)量的果蠅種群（約有108個(gè)個(gè)體），那么每一代出現(xiàn)基因突變數(shù)是多少呢？

2×104×10－5個(gè)體×108種群=2×107突變和基因重組產(chǎn)生進(jìn)化的原材料基因突變基因重組新的等位基因多種多樣的基因型種群中出現(xiàn)大量可遺傳的變異變異是不定向的提供了進(jìn)化的原材料,不能決定生物進(jìn)化的方向（二）突變和基因重組產(chǎn)生生物進(jìn)化的原材料

自然界中生物的自然突變頻率很低，而且一般對(duì)生物體是有害的。為什么還能夠改變種群中的基因頻率呢？種群是由許多個(gè)體組成的，每個(gè)個(gè)體的每一個(gè)細(xì)胞內(nèi)都有成千上萬(wàn)個(gè)基因，這樣，每一代就會(huì)產(chǎn)生大量的突變。此外，突變的有害還是有利也不是絕對(duì)的，這往往取決于生物的生存環(huán)境。①突變和基因重組；②遷入和遷出；③自然選擇。生物學(xué)上，把基因突變和染色體變異統(tǒng)稱為突變。能使種群基因頻率發(fā)生變化的因素有哪些？由于突變和基因重組，樺尺蠖形成了不同的體色（黑色S、淺色s）英19世紀(jì)曼徹斯特英20世紀(jì)曼徹斯特S(黑色)基因頻率：樺尺蠖樺尺蠖5%以下95%以上（三）自然選擇決定生物進(jìn)化的方向在自然選擇的作用下，種群的基因頻率會(huì)發(fā)生定向改變，導(dǎo)致生物朝著一定的方向不斷進(jìn)化。生物進(jìn)化的實(shí)質(zhì)，就是種群基因頻率的改變表面看，自然選擇是對(duì)一個(gè)個(gè)生物個(gè)體的選擇，實(shí)質(zhì)上是對(duì)個(gè)體所包含的變異進(jìn)行選擇。從現(xiàn)代分子遺傳水平看，自然選擇實(shí)質(zhì)上是對(duì)變異所對(duì)應(yīng)的基因的選擇，從而改變著群體中不同基因的基因頻率。種群中產(chǎn)生的變異是（）的，經(jīng)過長(zhǎng)期的自然選擇，其中不利變異被不斷淘汰，有利變異逐漸（），從而使種群的基因頻率發(fā)生（）改變，導(dǎo)致生物朝向一定方向進(jìn)化?？梢?，生物進(jìn)化的方向是由（）決定的。不定向積累定向自然選擇（三）自然選擇決定生物進(jìn)化的方向影響基因頻率的因素：基因突變、基因重組和自然選擇生物進(jìn)化的實(shí)質(zhì)就是：

____________________________種群是生物進(jìn)化的單位，也是生物（）的單位。繁殖(生物進(jìn)化=種群基因頻率變化)種群基因頻率發(fā)生變化的過程小結(jié)：自然選擇學(xué)說現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的區(qū)別與聯(lián)系項(xiàng)目自然選擇學(xué)說現(xiàn)代生物進(jìn)化理論區(qū)別123聯(lián)系未闡明遺傳和變異的本質(zhì)對(duì)自然選擇如何起作用未作出科學(xué)的解釋對(duì)生物進(jìn)化的解釋局限于個(gè)體水平突變和基因重組產(chǎn)生生物進(jìn)化的原材料自然選擇使種群基因頻率發(fā)生定向改變，導(dǎo)致生物朝一定方向進(jìn)化。種群是生物進(jìn)化的單位自然選擇學(xué)說是現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的基礎(chǔ)與核心1、已知人眼中的褐色（A）對(duì)藍(lán)色(a)是顯性。在一個(gè)有30000人的人群中，藍(lán)眼人有3600人，褐眼的有26400人，其中純合體有12000人。那么，在這個(gè)人群中A和a基因頻率分布為（）（A）0.64和0.36（B）0.36和0.64

（C）0.50和0.50（D）0.82和0.18AA2、在某一種群中，已調(diào)查得知，隱性性狀者（等位基因用A、a表示）占16%，那么該性狀的AA、Aa基因型個(gè)體出現(xiàn)的頻率分別為（）

A.0.36、0.48B.0.36、0.24C.0.16、0.48D.0.48、0.36課堂練習(xí)：4、據(jù)調(diào)查，某校學(xué)生中基因型的比例為XBXB（42.32%）、

XBXb（7.36%）、

XbXb（0.32%）、

XBY

（46%）、

XbY（4%），則該地區(qū)

XB和Xb的基因頻率分別是（