现代生物进化理论的主要内容教学课件.ppt
高一生物 韩素芬（一）（一）种群种群是生物进化的基本单位是生物进化的基本单位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。卧龙自然保护区卧龙自然保护区 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，种群也是可见，种群也是繁殖的基繁殖的基本单位本单位）。）。）。）。3 3、基因库：、基因库：一个种群一个种群中中全部个体全部个体所含有的所含有的全部基因全部基因4 4、基因频率：、基因频率：概念：在一个种群基因库中，某概念：在一个种群基因库中，某个基因占全部等位基因数的比率个基因占全部等位基因数的比率计算公式：计算公式：某某基因频率基因频率(A)(A)该等位基因的总数该等位基因的总数(A+a)(A+a)该基因的总数该基因的总数(A)(A)100指在一个进行有性繁殖的群体中，不指在一个进行有性繁殖的群体中，不同基因型所占的比例。同基因型所占的比例。已知基因型频率，则基因频率等已知基因型频率，则基因频率等于包含特定基因的纯合体频率与于包含特定基因的纯合体频率与杂合体频率的一半杂合体频率的一半5、基因型频率：基因型频率：例例1 1、某昆虫种群中决定绿翅基因为某昆虫种群中决定绿翅基因为A A，决定褐翅基因为决定褐翅基因为a a，从种群中随机抽出，从种群中随机抽出100100个个体，测知基因型为个个体，测知基因型为AAAA、AaAa和和aaaa的的个体分别是个体分别是3030、6060和和1010个。那么个。那么A A和和a a的的基因频率是多少基因频率是多少?例例2 2、AAAA、AaAa、aaaa三种基因型个体分别占三种基因型个体分别占24%24%、72%72%、4%4%，那么，那么 A A的基因频率是的基因频率是 （）A.36%B.57%A.36%B.57%C.24%D.60%C.24%D.60%D有关基因频率的计算有关基因频率的计算例例3 3、据调查，某校学生中基因型的据调查，某校学生中基因型的比例是比例是X XB BX XB B（42.32%42.32%）、）、X XB BX Xb b （7.36%7.36%）、）、X Xb bX Xb b （0.32%0.32%）X XB BY Y（46%46%）、）、X Xb bY Y（4%4%），则该地区），则该地区 X XB B和和 X Xb b 的基因频率分别是的基因频率分别是 （）A.6%A.6%、8%B.8%8%B.8%、92%92%C.78%C.78%、92%D.92%92%D.92%、8%8%D例例4 4、某工厂有男女职工各、某工厂有男女职工各200200名，对名，对他们进行调查时发现，女性色盲基因他们进行调查时发现，女性色盲基因携带者为携带者为1515人，女性患者人，女性患者1 1人，男性人，男性患者患者1414人，这个群体中人，这个群体中色盲基因色盲基因的频的频率应为（率应为（）。）。A A、15%B15%B、3.88%C3.88%C、5.17%D5.17%D、10.3%10.3%色盲（色盲（b b）基因频率）基因频率152 142002+2005.17C C 100%100%例例5 5：对某校学生进行色盲遗传病调：对某校学生进行色盲遗传病调查研究后发现：查研究后发现：780780名女生中有患名女生中有患者者2323人、携带者人、携带者5252人；人；820820名男生名男生中有患者中有患者6565人，那么该群体中色盲人，那么该群体中色盲基因的频率是基因的频率是()()A.4.4%B.5.1%A.4.4%B.5.1%C.6.6%D.10.2%C.6.6%D.10.2%答案选答案选C C 例例6 6、已知人眼中的褐色（已知人眼中的褐色（A A）对蓝色）对蓝色(a)(a)是显性。在一个有是显性。在一个有3000030000人的人群中，人的人群中，蓝眼人有蓝眼人有36003600人人;褐眼的有褐眼的有2640026400人，其人，其中纯合体有中纯合体有1200012000人。那么，在这个人群人。那么，在这个人群中中A A和和a a基因频率分布为基因频率分布为 和和和和0.640.64和和和和0.180.18 A遗传平衡定律（哈代遗传平衡定律（哈代-温伯格定律）温伯格定律）如果一个种群符合下列条件：如果一个种群符合下列条件：种群是极大的；种群是极大的；种群个体间的交配是随机的，也就是说种种群个体间的交配是随机的，也就是说种群中每一个个体与种群中其他个体的交配机群中每一个个体与种群中其他个体的交配机会是相等的；会是相等的；没有突变产生没有突变产生种群之间不存在个体的迁移或基因交流种群之间不存在个体的迁移或基因交流没有自然选择；没有自然选择；那么，这个种群的基因频率（包括基因型）那么，这个种群的基因频率（包括基因型）就可以一代代稳定不变，保持平衡。（遗传就可以一代代稳定不变，保持平衡。（遗传平衡的种群是理想的种群）。那么平衡的种群是理想的种群）。那么 若种群中一等位基因为若种群中一等位基因为A A和和a a，设，设A A的的基因频率基因频率=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，（p+qp+q）2 2=p=p2 2+2pq+q+2pq+q2 2=AA%+Aa%+aa%=1=AA%+Aa%+aa%=1 。AA AA的基因型频率的基因型频率=p=p2 2；aa aa的基因型频率的基因型频率=q=q2 2；Aa Aa的基因型频率的基因型频率=2pq=2pq。例例1 1、在某一种群中，已调查得知，在某一种群中，已调查得知，隐性性状者（等位基因用隐性性状者（等位基因用A A、a a表示）表示）占占16%16%，那么该性状的，那么该性状的AAAA、AaAa基因基因型个体出现的频率分别为（型个体出现的频率分别为（)、0.24 0.24 、0.360.36A例例2 2、某常染色体隐性遗传病在人群、某常染色体隐性遗传病在人群中的发病率为中的发病率为1%,1%,色盲在男性中的发色盲在男性中的发病率为病率为7%.7%.现有一对现有一对表现型正常的夫表现型正常的夫妇妇,妻子为该常染色体遗传病致病基妻子为该常染色体遗传病致病基因和色盲致病基因携带者因和色盲致病基因携带者.那么他们那么他们所生小孩同时患上述两种遗传病的概所生小孩同时患上述两种遗传病的概率是（率是（）A.1/88A.1/88 B.1/22 B.1/22 C.7/20 D.3/80C.7/20 D.3/80 A（二）突变和基因重组产生生物进化的（二）突变和基因重组产生生物进化的原材料原材料 突变突变产生产生等位基因等位基因基因重组基因重组多种多样多种多样的基因型的基因型种群出现大量种群出现大量的可遗传变异的可遗传变异变异是不定向的变异是不定向的形成了进化的原材料形成了进化的原材料不可以遗传的变异不可以遗传的变异可遗传的变异可遗传的变异基因突变基因突变染色体变异染色体变异基因重组基因重组突变突变思考：思考：生物自发突变的频率很低，且大多数生物自发突变的频率很低，且大多数突变对生物体是有害的，它为何还能作为生突变对生物体是有害的，它为何还能作为生物进化的原材料呢？物进化的原材料呢？例：果蝇约有例：果蝇约有10104 4对基因，假定每个基因对基因，假定每个基因的突变率都是的突变率都是10105 5，若有一个中等数量的果，若有一个中等数量的果蝇种群（约有蝇种群（约有10108 8个个体），那么每一代出个个体），那么每一代出现基因突变数是多少呢？现基因突变数是多少呢？2 104 105个体个体 108种群种群=2 107（1 1）根据前面所学的你能做出假设吗？）根据前面所学的你能做出假设吗？探究活动（四）探究活动（四）“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”ss长满地衣的树干上的桦尺蠖长满地衣的树干上的桦尺蠖长满地衣的树干上的桦尺蠖长满地衣的树干上的桦尺蠖黑褐色树干上的桦尺蠖黑褐色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13.1%升高升高26%60.9%26.1%73.9%14.6%29.3%56.1%29.3%70.7%降低降低第第1年年 第第2年年第第3年年第第4年年基因基因型频型频率率SS10%10%11.5%11.5%Ss20%20%22.9%22.9%ss70%70%65.6%65.6%基因基因频率频率S20%20%23%23%s80%80%77%77%黑褐色树干上的桦尺蠖黑褐色树干上的桦尺蠖黑褐色树干上的桦尺蠖黑褐色树干上的桦尺蠖 长满地衣的树干上的桦尺蠖长满地衣的树干上的桦尺蠖长满地衣的树干上的桦尺蠖长满地衣的树干上的桦尺蠖S表示表示黑色基因黑色基因环境逐渐变黑环境逐渐变黑环境逐渐变黑环境逐渐变黑S表示表示浅色基因浅色基因(3)(3)在在这这个个探探究究实实验验中中根根据据上上面面的的数数据据分分析析，变变黑黑的的环环境境对对桦桦尺尺蠖蠖产产生生了了什什么么样样的的影影响响？变变黑黑的的环环境境对对桦桦尺尺蠖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？(4)(4)在自然选择中，直接受选择的是基在自然选择中，直接受选择的是基因型还是表现型？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基因频率增加。基因频率增加。许多浅色个体可能在没有交配、产卵前就已被天许多浅色个体可能在没有交配、产卵前就已被天敌捕食敌捕食天敌看到的是天敌看到的是桦尺蠖的体色（表现型）而不是桦尺蠖的体色（表现型）而不是控制体色的基因控制体色的基因原因：原因：淘汰不利变异基因、积累有利变异基因淘汰不利变异基因、积累有利变异基因结果：结果：使基因频率定向改变。使基因频率定向改变。结论：自然选择决定生物进化的方向结论：自然选择决定生物进化的方向自然选择对种群基因频率的影响自然选择对种群基因频率的影响总结：总结：1 1、生物进化的基本单位、生物进化的基本单位是种群是种群（也是繁殖的基本（也是繁殖的基本单位）单位）2 2、种群的概念和特点、种群的概念和特点3 3、基因库、基因频率，基因频率与基因型频率的、基因库、基因频率，基因频率与基因型频率的换算关系换算关系4 4、生物进化的实质、生物进化的实质是是种群种群基因频率的改变基因频率的改变5 5、突变和基因重组、突变和基因重组产生生物进化的原材料产生生物进化的原材料 (突突变的有害还是有利也不是绝对的，这往往变的有害还是有利也不是绝对的，这往往取决于取决于生物的生存环境生物的生存环境）6 6、自然选择、自然选择决定生物进化的方向决定生物进化的方向（使基因频率定（使基因频率定向改变）向改变）
