1、第三节 种群基因组成的变化与物种的形成第一课时第一课时 种群基因组成的变化种群基因组成的变化鸡生蛋鸡生蛋or 蛋生鸡蛋生鸡探究活动（一）情景：如果在白色翅（基因型为aa)昆虫的群体中偶然出现一只灰色翅（Aa)的变异个体，你能预测这个群体将如何发展。谈谈你个人的看法。讨论题目：1.根据达尔文“适者生存、不适者淘汰”的观点该灰色个体能生存下去吗？该个体能永远生存下去吗？2.如果该灰色个体能很好的生活下来，它体内的A基因仅凭它自己能否遗传下去？那怎样才能传递给后代？3、如果Aa与其他个体交配生殖，后代都是灰色吗？自然界中，没有哪一个体是长生不死的 个体的基因型也会随着个体的死亡而消失，但决定表现型的
2、基因却可以通过有性生殖在群体中来传给后代.不一定，后代会出现白色个体某个体有利变异的基因只有在群体中，通过有性生殖才能世代延续，另外有利变异个体的后代还会出现不利性状，所以生物的进化仅仅研究个体的表现型是否与环境适应是不够的，还需要研究群体的基因组成的变化。这个群体就是种群！种群：生活在一定区域的同种生物的全部个体叫做种群v一片草地上的全部蛇。一片草地上的全部蛇。v我国长江流域的全部白鳍豚。我国长江流域的全部白鳍豚。一个种群中的个体是机械地集合在一起吗？一个种群中的个体是能自由交配、繁殖的，因此种群是生物繁殖和进化的基本单位（一）种群是生物进化的基本单位1.什么是种群的基因库？一个种群中全部个
3、体所含有的全部基因叫这个种群的基因库。2.什么是种群的基因频率？在一个种群基因库中，某基因占全部等位基因的比率叫做基因频率。 这些金鱼各自有自己的基因，共同构成了种群的基因库。它们各自的基因都是基因库的一部分。基因频率=某基因的数目控制该性状的等位基因总数 100%3、基因频率的计算：情境：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？基因型频率=该基因型个体数该种群个体总数 100%基因频率= 频率+1/2 频率A的基因频率为60%; a的基因频率为40%纯合子杂合子探 究 活 动（二）用数学方法讨论基因频率的改变假设的
4、昆虫群体满足以下五个条件：昆虫群体数量足够大，全部的雌雄个体间都能自由交配并能产生后代，没有迁入与迁出，AA、Aa、aa三种基因型昆虫的生存能力完全相同（也就是说自然选择对A、a控制的翅型性状没作用）也没有基因突变和染色体变异。根据孟德尔的分离定律试计算：根据孟德尔的分离定律试计算：尝试计算子二代、子三代的基因频率与基因型频率30%30%30%10%36%48%16%60%40%60%40%36%48%16%60%40%36%16%48%60%60%40%40%（2）分析各代基因频率相同吗？基因型频率呢？这有什么前提条件吗？36%48%16%基因频率亲本与子代相同，基因型频率从子一代开始就稳定
5、下来了，但是需要满足5个前提条件。上述计算结果是在满足五个假设条件的基础上计算的，对自然界的种群来说，这五个条件都能成立吗？在自然界，由于突变、基因重组和自然选择等因素，种群的基因频率和基因型频率总是在不断变化的。因此，生物进化的过程实质上就是种群基因频率发生变化的过程如果种群出现新的突变型（基因型为A2a或A2A2），也就是产生新的等位基因，基因A2的频率可能会怎样变化？1.突变突变 基因突变在自然界是普遍存在的，因此基因突变在自然界是普遍存在的，因此基基因突变产生新的等位基因因突变产生新的等位基因,这就可能使种群的基这就可能使种群的基因频率发生变化因频率发生变化.（一）种群基因频率的变化种
6、群基因组成的变化与物种的形成 第一课种群基因组成的变化与物种的形成 第一课自然界中生物的自然突变频率很低，而且一般对自然界中生物的自然突变频率很低，而且一般对生物体是有害的。为什么还能够改变种群中的基生物体是有害的。为什么还能够改变种群中的基因频率呢？因频率呢？2.突变为进化提供原材料 例如：果蝇一组染色体上约有例如：果蝇一组染色体上约有1.3104个基因，假定个基因，假定每个基因的突变率都是每个基因的突变率都是10-5，若有一个中等数量的果蝇种，若有一个中等数量的果蝇种群（约有群（约有108个个体），那么每一代出现基因突变数是多个个体），那么每一代出现基因突变数是多少呢？少呢？ 21.3 1
7、04 10-5个体个体 108种群种群=2.6 107种群是由许多个体组成的，每个个体的每一个细胞内都有成千上万个基因，这种群是由许多个体组成的，每个个体的每一个细胞内都有成千上万个基因，这样，每一代就会产生大量的突变。样，每一代就会产生大量的突变。种群基因组成的变化与物种的形成 第一课种群基因组成的变化与物种的形成 第一课种群是由许多个体组成的，每个个体的每一个细胞内都有成千上万个基因，这样，每一代就会产生大量的突变。2.突变为进化提供原材料种群基因组成的变化与物种的形成 第一课种群基因组成的变化与物种的形成 第一课某海岛上的昆虫出现残翅和无翅类型有利与有害是相对的而不是绝对的这往往取决于生
8、物的生存环境。3、突变产生的变异有利或有害是绝对的吗？种群基因组成的变化与物种的形成 第一课种群基因组成的变化与物种的形成 第一课 由于突变和基因重组都是由于突变和基因重组都是随机的、随机的、不定向的不定向的，因此它们只是提供了生，因此它们只是提供了生物进化的原材料，物进化的原材料，不能决定生物进不能决定生物进化的方向！化的方向！种群基因组成的变化与物种的形成 第一课种群基因组成的变化与物种的形成 第一课（1 1）根据前面所学的知识你能做出假设吗？）根据前面所学的知识你能做出假设吗？探究活动探究活动 “探究自然选择对种群基因频率的影响探究自然选择对种群基因频率的影响”黑褐色树干上的桦尺蠖黑褐色
9、树干上的桦尺蠖自然选择可以使种群的基因频率定向改变自然选择可以使种群的基因频率定向改变（三）自然选择对种群基因频率变化的影响种群基因组成的变化与物种的形成 第一课种群基因组成的变化与物种的形成 第一课探究活动（三）（2 2）18701870年桦尺蠖的基因型频率为年桦尺蠖的基因型频率为SS 10% SS 10% ； Ss 20%Ss 20%； ss 70%ss 70%，在树，在树干变黑这一环境条件下假如树干变黑不利于浅色桦尺蠖的生存，使得种干变黑这一环境条件下假如树干变黑不利于浅色桦尺蠖的生存，使得种群中浅色个体每年减少群中浅色个体每年减少10%10%，黑色个体每年增加，黑色个体每年增加10%1
10、0%，以后的几年内，桦，以后的几年内，桦尺蠖种群每年的基因型频率与基因频率是多少呢？尺蠖种群每年的基因型频率与基因频率是多少呢？70.7%26%29.3%14.6%56.1%60.9%26.1%73.9%29.3%13.1%升高升高降低降低种群基因组成的变化与物种的形成 第一课种群基因组成的变化与物种的形成 第一课 桦尺蠖桦尺蠖深色深色浅色浅色栖息环境浅色栖息环境浅色（个体多）（个体多）（个体少）（个体少）栖息环境深色栖息环境深色浅色浅色深色深色s基因频率降低基因频率降低S基因频率升高基因频率升高s基因频率基因频率95%S基因频率基因频率95%（个体减少）（个体减少）（个体增多）（个体增多）种群基因组成的变化与物种的形成 第一课种群基因组成的变化与物种的形成 第一课生物进化的实质是生物进化的实质是基因频率基因频率的改的改变变种群基因频率的改变，标志着生物的进化。种群基因组成的变化与物种的形成 第一课种群基因组成的变化与物种的形成 第一课种群基因组成的变化与物种的形成 第一课种群基因组成的变化与物种的形成 第一课
