1、第三节第三节 种群基因组成的变化与物种的形成种群基因组成的变化与物种的形成1 1、种群、种群生活在生活在一定区域一定区域的的同种同种生物的生物的全部个体全部个体叫做种群叫做种群.种群中的个体并不是机械地集合在一起,而是彼此可以交配,并通过繁殖将各自的基因传给后代.相关概念：相关概念：一、种群基因组成的变化：一、种群基因组成的变化：2 2、基因库、基因库 一个种群一个种群中全部个体所含有的中全部个体所含有的全部基因全部基因，叫，叫作这个种群的基因库作这个种群的基因库.3 3、基因频率、基因频率 在一个种群基因库中，某个基因占全部等位在一个种群基因库中，某个基因占全部等位基因数的比值，叫作基因频率
2、基因数的比值，叫作基因频率.相关概念：相关概念：种群和种群基因库：种群和种群基因库：A A的基因频率的基因频率 =A=A的个数的个数/A/A和和a a总个数总个数此种基因的个数此种基因的个数=纯合子个体数纯合子个体数 X 2X 2杂合子个体数杂合子个体数种群中该对等位基因的总数种群中该对等位基因的总数=个体总数个体总数 X 2X 2种群和种群基因库：种群和种群基因库：基因频率的计算：基因频率的计算：某昆虫种群中，绿色翅的基因为某昆虫种群中，绿色翅的基因为A,A,褐色翅的褐色翅的基因位基因位a a，调查发现，调查发现AAAA、AaAa、aaaa的个体分别占的个体分别占3030、6060、10,1
3、0,那么那么A A、a a的基因频率是多少？的基因频率是多少？A=A=30302+60 2+60 _ 200 200=60%60%200 200a=a=10102+60 2+60 _=40%40%A+a=1A+a=1 种群和种群基因库：种群和种群基因库：基因型频率基因型频率=某基因型的个体在种群中所占的比例某基因型的个体在种群中所占的比例 方法二：通过基因方法二：通过基因型型频率计算频率计算基因频率的计算：基因频率的计算：A A的基因频率的基因频率 =AA=AA的基因型频率的基因型频率+1/2Aa+1/2Aa基因型频率基因型频率 A A =30%+1/2=30%+1/260%=60%60%=6
4、0%练习：练习：AAAA、AaAa、aaaa的个体分别占的个体分别占24%24%、72%72%、4%4%、那么、那么A A、a a的基因频率是多少？（的基因频率是多少？（）A.36%A.36%和和64%B.57%64%B.57%和和43%43%C.24%C.24%和和72%D.60%72%D.60%和和40%40%D D在调查红绿色盲时，随机抽查了在调查红绿色盲时，随机抽查了200人，其中男女各人，其中男女各100人。人。女性患者女性患者1人，携带者人，携带者3人，男性患者人，男性患者4 人。人。色盲基因的频率为多少？色盲基因的频率为多少？X Xb b=1 12+3+4 2+3+4 _ _ _
5、1001002+1002+100=3%3%用数学方法讨论基因频率的改变用数学方法讨论基因频率的改变假设的昆虫群体满足以下五个条件：假设的昆虫群体满足以下五个条件：昆虫群体数量足够大，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，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，没有迁入与迁出，AAAA、AaAa、aaaa三种基因型昆虫的生存能力完全相同（也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就是说自然选择对A A、a a控制的翅型性状没作用）控制的翅型性状没作用）没没有基因突变和染色体变异。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
6、分离定律试计算：亲代基因型的频率亲代基因型的频率AA(30%)AA(30%)Aa(60%)Aa(60%)aa(10%)aa(10%)配子的比率配子的比率A()A()A()A()a()a()a()a()亲代产生配子总数亲代产生配子总数A()A()a()a()子一代子一代基因型频率基因型频率AA()AA()AaAa()()aaaa()()子一代子一代基因频率基因频率A()A()a()a()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%亲代亲代 子一代子一代 子二代子二代 子三代子三代基因型基因型频率频率AA30%Aa60%aa10%基
7、因频基因频率率A60%a40%36%48%16%60%40%36%16%48%60%60%40%40%36%48%16%基因频率亲本与子代相同，基因型频率从子一代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下来开始就稳定下来了。了。若种群中一对等位基因为若种群中一对等位基因为A A和和a a，设，设A A的基因的基因频率频率=p=p，a a的基因频率的基因频率=q=q，因为因为(p(pq)=A%+a%=1q)=A%+a%=1，则（则（p+qp+q）2 2=p=p2 2+2pq+q+2pq+q2 2=AA%+Aa%+aa%=1=AA%+Aa%+aa%=1。AAAA的基因型频率的基因型频率
8、=p=p2 2；aaaa的基因型频率的基因型频率=q=q2 2；AaAa的基因型频率的基因型频率=2pq=2pq。用数学方法讨论基因频率的变化：用数学方法讨论基因频率的变化：满满足足5个前提条个前提条件情况下：件情况下：遗传平衡定律是由英国数学家遗传平衡定律是由英国数学家哈迪和哈迪和德国医生温伯格分别于德国医生温伯格分别于19081908年和年和19091909年独年独立证明的，这一定律又称立证明的，这一定律又称哈迪哈迪温伯格温伯格定律。他们指出，一个有性生殖的自然种定律。他们指出，一个有性生殖的自然种群中，在符群中，在符合五合五个条件的情况下，种群的个条件的情况下，种群的基因频率和基因型频率
9、可以世代相传不发基因频率和基因型频率可以世代相传不发生变化，保持平衡。生变化，保持平衡。哈迪哈迪温伯格平衡定律温伯格平衡定律1.1.种群很大种群很大2.2.随机交配随机交配3.3.没有突变和重组没有突变和重组4.4.没有个体迁入迁出没有个体迁入迁出5.5.个体繁殖和生存的机会相等个体繁殖和生存的机会相等人教版高一必修二6.3 种群基因组成的变化与物种的形成（共21PPT)人教版高一必修二6.3 种群基因组成的变化与物种的形成（共21PPT)现代遗传学研究表明，可遗传的变异来源现代遗传学研究表明，可遗传的变异来源于基因突变、基因重组和染色体变异。其中于基因突变、基因重组和染色体变异。其中基基因突
10、变和染色体变异统称为突变因突变和染色体变异统称为突变。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,这就可能使种群的这就可能使种群的基因频率发生变化基因频率发生变化.种群基因频率的变化：种群基因频率的变化：人教版高一必修二6.3 种群基因组成的变化与物种的形成（共21PPT)人教版高一必修二6.3 种群基因组成的变化与物种的形成（共21PPT)自然界中生物的自然突变频率很低，而且一般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对生物体是有害的。为什么还能够改变种群中的基因频率呢？因频
11、率呢？突变为生物进化提供原材料：突变为生物进化提供原材料：例如：果蝇一组染色体上约有例如：果蝇一组染色体上约有1.31.310104 4个基因，假个基因，假定每个基因的突变率都是定每个基因的突变率都是1010-5-5，若有一个中等数量，若有一个中等数量的果蝇种群（约有的果蝇种群（约有10108 8个个体），那么每一代出现个个体），那么每一代出现基因突变数是多少呢？基因突变数是多少呢？2 21.31.3 10 104 4 10 10-5-5 10 108 8=2.6=2.6 10107 7人教版高一必修二6.3 种群基因组成的变化与物种的形成（共21PPT)人教版高一必修二6.3 种群基因组成的
12、变化与物种的形成（共21PPT)某海岛上的昆虫出某海岛上的昆虫出现残翅和无翅类型现残翅和无翅类型有利与有害是有利与有害是相对的而不是绝对的相对的而不是绝对的这往往取决于生物的这往往取决于生物的生存环境。生存环境。突变产生的变异有利或有害是绝对的吗？突变产生的变异有利或有害是绝对的吗？突变为生物进化提供原材料：突变为生物进化提供原材料：人教版高一必修二6.3 种群基因组成的变化与物种的形成（共21PPT)人教版高一必修二6.3 种群基因组成的变化与物种的形成（共21PPT)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、不随机的、不定向的定向的，因此它们只是提供了生物进化的，因此它们只是提供
13、了生物进化的原材料，原材料，不能决定生物进化的方向！不能决定生物进化的方向！种群基因频率的变化：种群基因频率的变化：人教版高一必修二6.3 种群基因组成的变化与物种的形成（共21PPT)人教版高一必修二6.3 种群基因组成的变化与物种的形成（共21PPT)【高中生物新教材】种群基因组成的变化与物种的形成PPT教学课件2【高中生物新教材】种群基因组成的变化与物种的形成PPT教学课件2（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”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
14、种群的基因频率定向改变自然选择对种群基因频率变化的影响：自然选择对种群基因频率变化的影响：桦尺蛾体色的变化桦尺蛾体色的变化黑色黑色(S),(S),浅色（浅色（s)s)s95%s95%以上以上S95%S95%以上以上工业革命，煤烟污染，树皮被熏黑工业革命，煤烟污染，树皮被熏黑人教版高一必修二6.3 种群基因组成的变化与物种的形成（共21PPT)人教版高一必修二6.3 种群基因组成的变化与物种的形成（共21PPT)【高中生物新教材】种群基因组成的变化与物种的形成PPT教学课件2【高中生物新教材】种群基因组成的变化与物种的形成PPT教学课件2（2 2）18701870年桦年桦尺蛾的尺蛾的基因型频率为
15、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树干变黑这一环境条件下假如树干变黑不利于浅色桦尺蛾的尺蛾的生存，使生存，使得种群中浅色个体每年减少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%，以后的几年，以后的几年内，桦内，桦尺蛾种尺蛾种群每年的基因型频率与基因频率是多少呢？群每年的基因型频率与基因频率是多少呢？第1年第2年第3年第4年基因型频率SS10%10%11.5%11.5%Ss20%20%22.9%22.9%ss70%70%65.6%65.6%基因频率S
16、20%20%23%23%s80%80%77%77%70.7%26%29.3%14.6%56.1%60.9%26.1%73.9%29.3%13.1%升高升高降低降低自然选择对种群基因频率变化的影响：自然选择对种群基因频率变化的影响：人教版高一必修二6.3 种群基因组成的变化与物种的形成（共21PPT)人教版高一必修二6.3 种群基因组成的变化与物种的形成（共21PPT)【高中生物新教材】种群基因组成的变化与物种的形成PPT教学课件2【高中生物新教材】种群基因组成的变化与物种的形成PPT教学课件2 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
17、深色栖息环境深色浅色浅色深色深色s s基因频率降低基因频率降低S S基因频率升高基因频率升高s s基因频率基因频率95%95%S S基因频率基因频率95%95%（个体减少）（个体减少）（个体增多）（个体增多）自然选择对种群基因频率变化的影响：自然选择对种群基因频率变化的影响：人教版高一必修二6.3 种群基因组成的变化与物种的形成（共21PPT)人教版高一必修二6.3 种群基因组成的变化与物种的形成（共21PPT)【高中生物新教材】种群基因组成的变化与物种的形成PPT教学课件2【高中生物新教材】种群基因组成的变化与物种的形成PPT教学课件2生物进化的实质是基因频率的改变生物进化的实质是基因频率的
18、改变种群基因频率的改变，标志着生物的进化。种群基因频率的改变，标志着生物的进化。自然选择对种群基因频率变化的影响：自然选择对种群基因频率变化的影响：人教版高一必修二6.3 种群基因组成的变化与物种的形成（共21PPT)人教版高一必修二6.3 种群基因组成的变化与物种的形成（共21PPT)【高中生物新教材】种群基因组成的变化与物种的形成PPT教学课件2【高中生物新教材】种群基因组成的变化与物种的形成PPT教学课件2 1、熟悉课件，并把课件中的内容转移到书上。、熟悉课件，并把课件中的内容转移到书上。2、完成、完成同歩导学和课时作业同歩导学和课时作业上的相关内容。上的相关内容。作业作业人教版高一必修二6.3 种群基因组成的变化与物种的形成（共21PPT)人教版高一必修二6.3 种群基因组成的变化与物种的形成（共21PPT)【高中生物新教材】种群基因组成的变化与物种的形成PPT教学课件2【高中生物新教材】种群基因组成的变化与物种的形成PPT教学课件2
