1、第二节 现代生物进化理论的主要内容 种群基因频率的改变与生物进化种群基因频率的改变与生物进化l1种群是生物进化的基本单位种群是生物进化的基本单位 (1)种群：生活在一定区域的种群：生活在一定区域的_。种群是生物进化。种群是生物进化的基本单位。的基本单位。(2)基因库：一个种群中基因库：一个种群中_所含有的全部基因。所含有的全部基因。(3)基因频率：一个种群基因库中，某个基因占基因频率：一个种群基因库中，某个基因占_数的比率。数的比率。l2.突变和基因重组产生进化的原材料突变和基因重组产生进化的原材料 基因重组基因重组 (1)可遗传变异的来源可遗传变异的来源 _ 统称为统称为_ _ (2)意义：
2、只提供生物进化的意义：只提供生物进化的_，不能决定生物进化的方向。，不能决定生物进化的方向。l3自然选择决定生物进化的方向自然选择决定生物进化的方向 在自然选择的作用下，种群的在自然选择的作用下，种群的_会发生会发生_，导致生物朝，导致生物朝一定的方向不断进化一定的方向不断进化。自主学习自主学习基因突变基因突变 同种生物的全部个体同种生物的全部个体全部个体全部个体全部等位基因全部等位基因染色体变异染色体变异突变突变原材料原材料 基因频率基因频率定向改变定向改变情景：情景：如果在灰色翅（基因型为如果在灰色翅（基因型为aa)aa)昆虫的群体中偶昆虫的群体中偶然出现一只绿色翅（然出现一只绿色翅（Aa
3、)Aa)的变异个体，且绿色比灰色的变异个体，且绿色比灰色更不容易被敌害发现。更不容易被敌害发现。讨论：讨论：1.1.该绿色个体能被选择下来吗？该绿色个体能被选择下来吗？2.2.如果该绿色个体能很好的生活下来，它体内的如果该绿色个体能很好的生活下来，它体内的A A基因基因怎样才能传递给后代？怎样才能传递给后代？问题探讨问题探讨 达尔文的自然选择学说指出，在一种生物达尔文的自然选择学说指出，在一种生物的群体中，出现有利变异的个体能存活，并的群体中，出现有利变异的个体能存活，并且有机会留下自己的后代。且有机会留下自己的后代。这个群体就是这个群体就是种群种群！在自然界中，个体的表现型会随着个体的死在自
4、然界中，个体的表现型会随着个体的死亡而消失，但决定表现型的基因却可以亡而消失，但决定表现型的基因却可以通过生通过生殖传给后代殖传给后代，因此，因此研究生物的进化，仅研究个研究生物的进化，仅研究个体的表现型是否与环境相适应是不够的，还必体的表现型是否与环境相适应是不够的，还必须研究须研究群体群体基因组成的变化。基因组成的变化。1 1、种群概念：、种群概念：生活在生活在一定区域一定区域的的同种生物同种生物的的全部个体全部个体。四四川川卧卧龙龙保保护护区区猕猴猕猴2 2、种群的特点：、种群的特点：个体间个体间可以自由交配可以自由交配；产生产生可育的后代可育的后代（可见，种群也是繁殖的基本单位可见，种
5、群也是繁殖的基本单位）。）。例例题题（1 1）下列属于种群的是）下列属于种群的是 A A、一块水田里的全部水稻、一块水田里的全部水稻 、水草、水草 B B、一块稻田里的全部幼蚜、有翅、无翅的成蚜一块稻田里的全部幼蚜、有翅、无翅的成蚜 C C、一块朽木上的全部真菌一块朽木上的全部真菌 D D、一个池塘中全部鱼一个池塘中全部鱼 （2 2）下列关于种群的说法不正确的是）下列关于种群的说法不正确的是 A.A.同一种群的个体可以自由交配同一种群的个体可以自由交配 B.B.种群是生物繁殖的基本单位种群是生物繁殖的基本单位 C.C.中国大陆上所有老虎是一个种群中国大陆上所有老虎是一个种群 D.D.种群是生物
6、进化的基本单位种群是生物进化的基本单位 （3 3）生物进化的基本单位生物进化的基本单位 A.A.个体个体 B.B.基因基因 C.C.种群种群 D.D.群体群体BCC3 3、基因频率和基因型频率的计算、基因频率和基因型频率的计算种群中某基因频率种群中某基因频率=种群中该基因总数种群中该基因总数/种群中该对等位基种群中该对等位基因总数因总数100%种群中某基因型频率种群中某基因型频率=该基因型个体数该基因型个体数/该种群的个体数该种群的个体数100%基因库：一个种群中基因库：一个种群中全部个体全部个体所含有的全部基因。所含有的全部基因。基因频率：一个种群基因库中，某个基因占基因频率：一个种群基因库
7、中，某个基因占全部等位基因全部等位基因数的比率数的比率如某昆虫种群中，决定翅色为绿色的基因为如某昆虫种群中，决定翅色为绿色的基因为A A，决定翅色，决定翅色为褐色的基因为为褐色的基因为a a，从种群中随机抽取，从种群中随机抽取100100个个体，测知个个体，测知基因型为基因型为AAAA、AaAa和和aaaa的个体分别是的个体分别是3030、6060和和1010个。那么个。那么A A和和a a的基因频率是多少的基因频率是多少?（1）利用基因型频率计算基因频率）利用基因型频率计算基因频率A基因的数量是基因的数量是230+60=120个个a基因的数量是基因的数量是210+60=80个个A基因的频率为
8、基因的频率为120200=60%a基因的频率为基因的频率为80200=40%例例 已知人的眼色已知人的眼色中中褐色褐色(A)对蓝色对蓝色(a)是显性。在一个有是显性。在一个有30000人的群体中，蓝眼的有人的群体中，蓝眼的有3600人，褐眼的有人，褐眼的有26400人，人，其中纯合体其中纯合体12000人。那么，在这个人群中人。那么，在这个人群中A、a基因频率基因频率是多少是多少呢呢？A=（120002+14400）/60000100%=64%a=（36002+14400）/60000100%=36%（2）利用基因频率计算基因型频率）利用基因频率计算基因型频率影响种群基因频率变化的根本原因是什
9、么？影响种群基因频率变化的根本原因是什么？变异变异 变异的类型有那些？变异的类型有那些？不可遗传的变异不可遗传的变异可遗传的变异可遗传的变异基因重组基因重组基因基因突变突变染色体变异染色体变异突变突变 自然界，生物自发突变的频率很低，而且突变大自然界，生物自发突变的频率很低，而且突变大多数是有害的，为什么还能够作为生物进化的原材料多数是有害的，为什么还能够作为生物进化的原材料的呢？的呢？果蝇约有果蝇约有10104 4对基因，假定每个基因的突变率是对基因，假定每个基因的突变率是10105 5，一个约有，一个约有10108 8个果蝇的种群每一代出现的基个果蝇的种群每一代出现的基因突变率是？因突变率
10、是？2 210104 410105 510108 82 210107 7 突变的有害和有突变的有害和有利并不是绝对的，它利并不是绝对的，它取决于生物的生存环取决于生物的生存环境。境。突变No!变异是不定向的那,谁决定的呢?形成了进化的原材料许多基因型大量可遗传的变异许多等位基因基因重组 19世纪长满地衣的树干上的桦尺蠖 20世纪黑褐色树干上的桦尺蠖95%5%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探究活动问题：问题：桦尺蠖种群中浅色（桦尺蠖种群中浅色（s s）基因的频率为什么越来越低？）基因的频率为什么越来越低？假设：假设：根据前面所学的你能做出假设吗？根据前面
11、所学的你能做出假设吗？现在我们用数学方法来讨论一下桦尺蠖基因频率变化的原因。现在我们用数学方法来讨论一下桦尺蠖基因频率变化的原因。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，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，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，使得种群中浅色个体每年减少使得种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%10%，以后，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？的几年内，桦尺蠖种群每年的基因
12、型频率与基因频率是多少呢？升高升高降低降低14.6%29.3%56.1%29.3%73.9%70.7%26.1%13.1%26%60.9%提示：假设第提示：假设第1 1年种群个体数为年种群个体数为100100个，当黑色个体每年增加个，当黑色个体每年增加10%10%时，基因型为时，基因型为SSSS个体第个体第2 2年将会增加到年将会增加到1111个，基因型为个，基因型为SsSs个体第个体第2 2年将增加到年将增加到2222个，基因型为个，基因型为ss ss 个体第个体第2 2年将减少到年将减少到6363个。第个。第2 2年种群个体总数为年种群个体总数为9696个个(1)(1)在这个探究实验中根据
13、上面的数据分析，变黑的环在这个探究实验中根据上面的数据分析，变黑的环境对桦尺蠖产生了什么样的影响？变黑的环境对桦尺蠖境对桦尺蠖产生了什么样的影响？变黑的环境对桦尺蠖浅色个体的出生率有影响吗？浅色个体的出生率有影响吗？(2)(2)在自然选择中，直接受选择的是基因型还是表现型？在自然选择中，直接受选择的是基因型还是表现型？变黑的环境使控制浅色的变黑的环境使控制浅色的s s基因频率减少基因频率减少,S,S基基因频率增加因频率增加 许多浅色个体可能在没有交配、产卵前就已许多浅色个体可能在没有交配、产卵前就已被天敌捕食被天敌捕食 天敌看到的是桦尺蠖的体色（表现型）而不天敌看到的是桦尺蠖的体色（表现型）而
14、不是控制体色的基因是控制体色的基因（三）自然选择决定生物进化的方向（三）自然选择决定生物进化的方向小结进化的实质：种群基因频率的改变进化的原材料决定进化的方向种群是生物进化的单位突变和基因重组自然选择30%30%30%10%36%48%16%60%40%p+q=(p+q)2=p2+2pq+q2=1AA=p2 Aa=2pq aa=q2P表示基因A的频率，q表示基因a的频率1计算子一代、子二代、子三代的基因频率与基因型频率计算子一代、子二代、子三代的基因频率与基因型频率16%60%40%48%36%36%48%16%60%40%40%36%48%16%60%总结：总结：生物进化过程实质生物进化过程实质是种群基因频率的改变是种群基因频率的改变计算子一代、子二代、子三代的基因频率与基因型频率计算子一代、子二代、子三代的基因频率与基因型频率16%60%40%48%36%36%48%16%60%40%40%36%48%16%60%
