第2節(jié)現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的主要內(nèi)容

第二節(jié)現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的主要內(nèi)容查理·達(dá)爾文（1809－1882）英國的博物學(xué)家，查理·達(dá)爾文（1809－1882）英國的博物學(xué)家，進(jìn)化單位？如何實(shí)現(xiàn)？獲得性遺傳正確嗎？現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的主要內(nèi)容種群是生物進(jìn)化的基本單位突變和基因重組產(chǎn)生進(jìn)化的原材料自然選擇決定生物進(jìn)化的方向隔離導(dǎo)致物種形成【思考】樺尺蠖（huò）的翅色是淺色(基因型為ss)，偶然出現(xiàn)一黑色的變異個(gè)體（基因型為Ss），且S對(duì)s是顯性，若黑色翅比淺色翅更適應(yīng)環(huán)境（1）這一有利變異的個(gè)體能永遠(yuǎn)生存下去嗎？（2）該個(gè)體中的有利基因S，如何保留？（3）即使Ss的個(gè)體能夠繁殖，后代都是黑色個(gè)體嗎？個(gè)體不是進(jìn)化基本單位1.什么叫做種群？生活在一定區(qū)域的同種生物的全部個(gè)體叫做種群。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,并通過繁殖將各自的基因傳給后代。（一）種群是生物進(jìn)化的基本單位1、下列屬于種群的是（）A.一塊水田里的全部水稻、水草B.一塊稻田里的全部幼蚜、有翅、無翅的成蚜C.一塊朽木上的全部真菌D.一個(gè)池塘中全部魚2、下列關(guān)于種群的說法不正確的是（）種群是生物進(jìn)化的基本單位種群是生物繁殖的基本單位C.中國大陸上所有老虎是一個(gè)種群D.同一種群的個(gè)體可以自由交配BC2、什么是基因庫？

一個(gè)種群中全部個(gè)體所含有的全部基因。

某昆蟲種群中，綠色翅的基因?yàn)锳,褐色翅的基因位a，從種群中隨機(jī)抽出100個(gè)個(gè)體，測(cè)得基因型為AA、Aa和aa的個(gè)體分別是30、60和10個(gè)。那么AA、Aa和aa基因型頻率分別是多少？

在一個(gè)種群中，某基因型個(gè)體占全部個(gè)體的比率。3、什么是基因型頻率？基因型頻率=該基因型個(gè)體數(shù)該種群個(gè)體總數(shù)×100%30%60%10%AA的頻率+Aa的頻率+aa的頻率=14、什么是基因頻率？在一個(gè)種群基因庫中，某個(gè)基因占全部等位基因的比率?；蝾l率=種群中該等位基因的總數(shù)種群中該基因的總數(shù)×100%某昆蟲種群中，綠色翅的基因?yàn)锳,褐色翅的基因位a，從種群中隨機(jī)抽出100個(gè)個(gè)體，測(cè)得基因型為AA、Aa和aa的個(gè)體分別是30、60和10個(gè)。那么A、a的基因頻率分別是多少？A基因數(shù)=2×30﹢60=120個(gè)a基因數(shù)=60﹢2×10=80個(gè)解析：60%40%設(shè)某種群中有一對(duì)等位基因A和a，假如被調(diào)查的個(gè)體有N個(gè)，其中AA、Aa、aa的個(gè)體數(shù)分別為n1、n2、n3、設(shè)A的基因頻率為p，a的基因頻率為q，則有：

P=

q＝基因頻率的計(jì)算==×100%2n1+n22N×100%n2+2n32N+n1N×100%n2N×100%12×+n3N×100%n2N×100%12×=純合子基因型頻率+1/2雜合子基因型頻率基因頻率=種群中該等位基因的總數(shù)種群中該基因的總數(shù)×100%

1.AA、Aa、aa的個(gè)體分別占24%、72%、4%，那么A、a的基因頻率是多少？（）A.36%和64%B.57%和43%C.24%和72%D.60%和40%DA=24%+1/2X72%

=60%2.下列關(guān)于基因庫的敘述正確的是()A、一個(gè)種群中一個(gè)個(gè)體所含有的全部基因叫做這個(gè)種群的基因庫B、一個(gè)種群中全部個(gè)體所含有的顯性基因叫做這個(gè)種群的基因庫C、一個(gè)種群中全部個(gè)體所含有的全部基因叫做這個(gè)種群的基因庫D、一個(gè)種群的基因庫會(huì)隨著種群中一代一代的死亡而消減和滅亡基因型頻率=該基因型個(gè)體數(shù)該種群個(gè)體總數(shù)×100%基因

頻率=種群中該等位基因的總數(shù)種群中該基因的總數(shù)×100%=純合子基因型頻率+1/2雜合子基因型頻率3.已知人眼的褐色（A）對(duì)藍(lán)色（a）是顯性。在一個(gè)有30000人的人群中，藍(lán)眼的有3600人，褐眼的有26400人，其中純合子有12000人。那么，在這一個(gè)人群中A和a的基因頻率分別為(）A.0.64和0.36B.0.36和0.64C.0.50和0.50D.0.82和0.18A4.抽樣調(diào)查某地100位女性和100位男性發(fā)現(xiàn)：女性中有5位色盲患者和20位攜帶者,男性中有15位色盲患者，則該地色盲基因的頻率約是多少？5×2+20+15100×2+100×100%=15%5.據(jù)調(diào)查，某小學(xué)的小學(xué)生中，基因型的比例為XBXB（43.32%）、XBXb（7.36%）、XbXb

（0.32%）、XBY（46%）、XbY（4%），則在該地區(qū)XB和Xb的基因頻率分別是多少？92%8%36%48%16%60%40%36%16%48%60%60%40%40%36%48%16%60%40%用數(shù)學(xué)方法討論基因頻率的改變1.若親代昆蟲中的種群滿足以下五個(gè)條件：①昆蟲種群數(shù)量足夠大，②全部的雌雄個(gè)體間都能自由交配并能產(chǎn)生后代，③沒有遷入與遷出，④自然選擇對(duì)A、a控制的翅型性狀沒有作用⑤也沒有基因突變和染色體變異。

在一個(gè)有性生殖的自然種群中，在符合以下5個(gè)條件的情況下，各等位基因的頻率和等位基因的基因型頻率在一代一代的遺傳中是穩(wěn)定不變的，或者說是保持著基因平衡。

①是個(gè)無限大的種群；②種群間雌雄個(gè)體間的交配是隨機(jī)的；③沒有新基因的加入；④沒有自然選擇；⑤沒有突變發(fā)生?！斑z傳平衡定律”設(shè)種群中，A基因頻率=p，a基因頻率=q，因?yàn)椋╬＋q）=A%+a%=1，所以（p+q）2=p2+2pq+q2=AA%+Aa%+aa%=1AA基因型頻率=p2；aa基因型頻率=q2；Aa基因型頻率=2pq。

36%48%16%60%40%36%16%48%60%60%40%40%36%48%16%60%40%用數(shù)學(xué)方法討論基因頻率的改變?nèi)粲H代昆蟲中的種群滿足以下五個(gè)條件：①昆蟲種群數(shù)量足夠大，②全部的雌雄個(gè)體間都能自由交配并能產(chǎn)生后代，③沒有遷入與遷出，④自然選擇對(duì)A、a控制的翅型性狀沒有作用⑤也沒有基因突變和染色體變異。2.上述計(jì)算結(jié)果是在滿足五個(gè)假設(shè)條件的基礎(chǔ)上計(jì)算的，對(duì)自然界的種群來說，這五個(gè)條件都能成立嗎？特別是如果第⑤點(diǎn)假設(shè)成立這與前面我們所學(xué)的基因突變的哪個(gè)特性相違背？3.若該種群出現(xiàn)新的突變型（A2a或A2A2），即產(chǎn)生新的等位基因A2，種群的基因頻率會(huì)變化嗎？基因A2的頻率可能會(huì)怎樣變化？基因突變可產(chǎn)生新基因(等位基因)，可使種群的基因頻率發(fā)生改變?；駻2的頻率是增加還是減少，要看這一突變對(duì)生物體是有益還是有害的，這往往取決于生物生存的環(huán)境。1、在某一個(gè)人群中，已調(diào)查得知，隱性性狀者為16％，則該性狀不同類型的基因型出現(xiàn)的頻率分別是（按AA、Aa、aa順序排列答案）（）

A、0.360.480.16B、0.480.360.16

C、0.160.480.36D、0.160.360.48A2、果蠅的體色由常染色體上一對(duì)等位基因控制，基因型BB、Bb為灰色，bb為黑身。若人為地組成一個(gè)群體，其中80%為BB的個(gè)體，20%為bb的個(gè)體，群體隨機(jī)交配，其子代中Bb的比例是()

A．25%

B．32%

C．50%

D．64%B3、調(diào)查發(fā)現(xiàn)男性色盲大約占人群的7%，根據(jù)這一概率推算，女性色盲占人群的比率大約()

A．0.25%

B．0.49%

C．0.7%

D．1.4%B4.某生物的基因型為Aa，讓其連續(xù)自交三代，其后代中a基因的基因頻率是()A.12.5%B.50%C.25%D.無法估計(jì)【解析】選B。由于自交一代后，產(chǎn)生的AA個(gè)體和aa個(gè)體的數(shù)量是相等的，所以不會(huì)改變基因頻率,由于AA、aa比例相同，Aa自交后代中AA、aa比例也相同，所以A與a的基因頻率均為50%。

1.突變:基因突變和染色體變異統(tǒng)稱為突變。二、突變和基因重組產(chǎn)生生物進(jìn)化的原材料

突變?nèi)旧w變異基因突變2.可遺傳變異：來源于基因突變、基因重組和染色體變異。思考：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？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=2×107二、突變和基因重組產(chǎn)生生物進(jìn)化的原材料

突變產(chǎn)生新的等位基因，可能改變種群的基因頻率。新的等位基因在有性生殖過程中，通過基因重組，形成多樣的基因型，產(chǎn)生大量可遺傳的變異，是生物進(jìn)化的原材料。基因庫基因庫基因突變產(chǎn)生等位基因染色體變異改變遺傳物質(zhì)基因重組產(chǎn)生多樣的基因型出現(xiàn)大量可遺傳的變異有性生殖1．種群中突變的特點(diǎn)：突變數(shù)很大、不定向。2．種群基因重組的結(jié)果：產(chǎn)生更多變異、不定向。結(jié)論：突變和基因重組提供進(jìn)化的原材料，不能決定生物進(jìn)化的方向?；蛲蛔?nèi)旧w變異基因重組突變可遺傳的變異—基因頻率改變的因素總結(jié):

(19世紀(jì)中葉)(20世紀(jì)中葉)提出問題：種群中s基因（淺色性狀）的頻率為什么越來越低？作出假設(shè)：黑褐色環(huán)境，不利于淺色樺尺蠖的生存，環(huán)境的選擇作用使s基因頻率越來越低。三、自然選擇決定了生物進(jìn)化的方向探究：自然選擇對(duì)種群基因頻率變化的影響驗(yàn)證假設(shè)：數(shù)學(xué)建模1870年樺尺蠖的基因型頻率為SS10%；Ss20%；ss70%，在樹干變黑的環(huán)境條件下，使種群中淺色個(gè)體每年減少10%，黑色個(gè)體每年增加10%，幾年內(nèi)，樺尺蠖種群每年的基因型頻率與基因頻率是多少？1111+22+63驗(yàn)證假設(shè)：數(shù)學(xué)建模1870年樺尺蠖的基因型頻率為SS10%；Ss20%；ss70%，在樹干變黑的環(huán)境條件下，使種群中淺色個(gè)體每年減少10%，黑色個(gè)體每年增加10%，幾年內(nèi)，樺尺蠖種群每年的基因型頻率與基因頻率是多少？70.7%26%29.3%14.6%56.1%60.9%26.1%73.9%29.3%13.1%升高降低驗(yàn)證假設(shè)：數(shù)學(xué)建模1870年樺尺蠖的基因型頻率為SS10%；Ss20%；ss70%，在樹干變黑的環(huán)境條件下，使種群中淺色個(gè)體每年減少10%，黑色個(gè)體每年增加10%，幾年內(nèi)，樺尺蠖種群每年的基因型頻率與基因頻率是多少？得出結(jié)論：環(huán)境的選擇作用使s基因頻率越來越低討論：?jiǎn)栴}1：自然選擇中，直接選擇的是基因型還是表現(xiàn)型？自然選擇的本質(zhì)是什么？

問題2：如果自然選擇是針對(duì)種群的基因進(jìn)行，會(huì)導(dǎo)致種群發(fā)生什么變化？

問題3：種群基因頻率改變與生物進(jìn)化有什么關(guān)系？自然選擇的本質(zhì)是對(duì)基因進(jìn)行選擇。自然選擇會(huì)使種群的基因頻率發(fā)生變化種群基因頻率的改變意味著生物的進(jìn)化變異是不定向自然選擇不利變異被淘汰,有利變異逐漸積累種群的基因頻率發(fā)生定向改變生物朝一定方向緩慢進(jìn)化三、自然選擇決定了生物進(jìn)化的方向生物進(jìn)化的實(shí)質(zhì)：種群基因頻率改變1.下列對(duì)現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的認(rèn)識(shí),不正確的是()。A.種群是進(jìn)化的基本單位B.自然選擇決定種群基因頻率發(fā)生改變的方向C.突變和基因重組產(chǎn)生進(jìn)化的原材料D.自然選擇決定種群內(nèi)基因突變發(fā)生的頻率和方向D2.關(guān)于現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的敘述，錯(cuò)誤的是()A.基因的自發(fā)突變率雖然很低，但對(duì)進(jìn)化非常重要B.不同基因型的個(gè)體對(duì)環(huán)境的適應(yīng)性可相同，也可不同C.環(huán)境發(fā)生變化時(shí)，種群的基因頻率可能改變，也可能不變D.同一群落中的種群相互影響，因此進(jìn)化的基本單位是群落D4.某種有翅昆蟲有時(shí)會(huì)出現(xiàn)殘翅的突變類型，殘翅昆蟲在大陸上難以生存，但在常刮大風(fēng)的海島上，殘翅昆蟲在種群中的比例卻上升。下列對(duì)該現(xiàn)象的有關(guān)敘述中，與現(xiàn)代生物進(jìn)化理論觀點(diǎn)不符的是()A.昆蟲適應(yīng)海島環(huán)境而產(chǎn)生了殘翅變異B.海島上殘翅昆蟲具有更多的生存繁殖機(jī)會(huì)C.環(huán)境對(duì)昆蟲的變異進(jìn)行了定向選擇D.昆蟲種群的基因頻率發(fā)生了定向改變3.下列與生物進(jìn)化相關(guān)的描述,正確的是(

)。A.進(jìn)化總是由突變引起的B.進(jìn)化時(shí)基因頻率總是變化的C.變異個(gè)體總是適應(yīng)環(huán)境的D.進(jìn)化改變的是個(gè)體而不是群體BA5.用現(xiàn)代生物進(jìn)化理論分析解釋狼的進(jìn)化過程。(1)狼群中存在不同類型的個(gè)體，如有跑得快的，有跑得慢的。它說明生物具有______的特性，而這種特性是生物進(jìn)化的

。(2)隨著環(huán)境的改變，食物稀少，跑得快、兇猛的狼才能獲得食物生存下去