种群基因频率改变与生物进化精选课件.ppt

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1、关于种群基因频率改变与生物进化第一页，本课件共有31页1该变异对于昆虫的存活有什么影响？该变异对于昆虫的存活有什么影响？有利于昆虫躲避天敌，增加生存并繁殖后代的机会；有利于昆虫躲避天敌，增加生存并繁殖后代的机会；2该绿色个体能一直生存下去吗？该绿色个体能一直生存下去吗？生物个体总会因为各种各样的原因死亡，例如天敌的捕食、疾病、生物个体总会因为各种各样的原因死亡，例如天敌的捕食、疾病、衰老等等；衰老等等；3该绿色个体怎样才能把它体内的基因该绿色个体怎样才能把它体内的基因A传递下去？传递下去？生物只有通过有性生殖，才能将自己的基因传递下来生物只有通过有性生殖，才能将自己的基因传递下来 如果在灰色翅

2、（基因型为如果在灰色翅（基因型为aa)aa)昆虫的群体中偶然出现一只绿昆虫的群体中偶然出现一只绿色翅（色翅（Aa)Aa)的变异个体，且绿色比灰色更不容易被敌害发的变异个体，且绿色比灰色更不容易被敌害发现。现。第二页，本课件共有31页 研究生物的进化仅仅研究个体研究生物的进化仅仅研究个体 的表现型是的表现型是否与环境适应是不否与环境适应是不 够的，还必须够的，还必须研究研究群体群体的基因的基因 组成变化。组成变化。(一一)种群种群是是生物进化的生物进化的基本单位基本单位这个群体就是这个群体就是种群种群！第三页，本课件共有31页种群种群: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全部

3、个体叫做种群个体叫做种群.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.(一一)种群种群是是生物进化的生物进化的基本单位基本单位第四页，本课件共有31页阅读阅读114页的第三自然段，探究并回答问题。页的第三自然段，探究并回答问题。（1）种群在繁衍过程中，个体有新老交替，基因却种群在繁衍过程中，个体有新老交替，基因却代代相传代代相传。这句话表明种群在进化过程中处于什么地位？。这句话表明种群在进化过程中处于什么地位？说明说明在自然界中，在自然界中，种群种群是生物繁殖、是生物繁殖、进化的进化的基本单位基本单位。(一一)种群种群是是生物进化的生物进化的基本单位基

4、本单位第五页，本课件共有31页下列属于种群的是下列属于种群的是 （）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 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 一块朽木上的全部真菌一块朽木上的全部真菌 D.一个池塘中全部鱼一个池塘中全部鱼下列关于种群的说法下列关于种群的说法不正确不正确的是的是 （）A.A.种群是生物进化的基本单位种群是生物进化的基本单位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.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.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BC第六页，本课

5、件共有31页 性状性状是是由基因控制由基因控制的，的，因此因此研究生物的进化研究生物的进化必须必须研究研究种群种群的的基因组成和变化基因组成和变化。如何如何分析种群的基因组成和变化？分析种群的基因组成和变化？由此人们提出由此人们提出基因库基因库和和基因频基因频率率的概念。的概念。第七页，本课件共有31页基因库：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。基因频率：基因频率：在在一个种群基因库一个种群基因库中，中，某个基因某个基因占占全部等全部等位基因数位基因数的比率。的比率。(一一)种群种群是是生物进化的生物进化的基本单位基本单位第八页，本课件共有31页2.基

6、因频率的计算 某昆虫种群中，绿色翅的基因为A,褐色翅的基因为a，调查发现AA、Aa、aa的个体分别占30、60、10,那么A、a的基因频率是多少？（自读115页）A=302+60 _ 200=60%200a=102+60 _=40%A+a=1 此种基因的个数此种基因的个数 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通过基因型个体数量计算基因频率通过基因型个体数量计算基因频率某种基因的某种基因的基因频率基因频率=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第九页，

7、本课件共有31页基因基因频率频率和和基因型基因型频率频率的计算：的计算：某基因型的个体数某基因型的个体数个体总数个体总数基因型频率基因型频率=基因频率基因频率=纯合子频率纯合子频率+1/2杂合子频率杂合子频率通过通过基因型频率基因型频率计算计算基因频率基因频率说明：自然界、随机交配的种群可以近似看做理想条说明：自然界、随机交配的种群可以近似看做理想条 件，利用件，利用 AA%=（A%）2 Aa%=2A%a%aa%=（a%）2第十页，本课件共有31页3.用数学方法讨论基因频率的改变(5)(6)(1)(2)(3)(4)第十一页，本课件共有31页假设假设115115页题目中的种群满足以下页题目中的种

8、群满足以下五个五个条件条件：昆虫昆虫群体数量群体数量足够足够大大全部的全部的雌雄个体间雌雄个体间都能都能自由交配并自由交配并能产生后代，能产生后代，没有没有迁入迁入与与迁出迁出AAAA、AaAa、aaaa三三种种基基因因型型昆昆虫虫的的生生存存能能力力完完全全相相同同 （也也就就是是说说自自然然选选择择对对A A、a a控控制制的的翅翅型型性性状状没有作用）没有作用）A A和和a a都都不不产产生生突突变变,即即没没有有基基因因突突变变和和染染色色体体变异。变异。第十二页，本课件共有31页30%30%30%10%36%48%60%40%16%亲代基因型的亲代基因型的频率频率AA(30%)Aa(

9、60%)aa(10%)配子的比率配子的比率A()A()a()a()子代基因型的子代基因型的频率频率AA()Aa()aa()子代种群的基子代种群的基因频率因频率A()a()A 60%a 40%卵细胞卵细胞精子精子A 60%a 40%36%24%16%AAAaAa24%aa子一代基因型频率第十三页，本课件共有31页遗传平衡公式：遗传平衡公式：哈迪哈迪-温伯格定律温伯格定律但要应符合但要应符合5 5个条件个条件（1 1）等位基因的频率之和等于）等位基因的频率之和等于1 1：p+q=1即即AA%+Aa%+aa%=1即即A%+a%=1(p+q)2=p2+2pq+q2，（2 2）各基因型频率之和等于）各基

10、因型频率之和等于1 1：即即AA的基因型频率为：的基因型频率为：p2，Aa的基因型频率为：的基因型频率为：2pq，aa的基因型频率为：的基因型频率为：q2，第十四页，本课件共有31页生物进化的实质：生物进化的实质：（3）、影响基因频率的变化因素）、影响基因频率的变化因素、自然选择、自然选择、迁入和迁出、迁入和迁出、基因突变（、基因突变（是影响基因频率变化的根本原因是影响基因频率变化的根本原因）、雌雄个体不能自由交配、雌雄个体不能自由交配是种群基因频率的改变是种群基因频率的改变、种群个体很小、种群个体很小得出：生物的进化并不一定要求产生新物种得出：生物的进化并不一定要求产生新物种第十五页，本课件

11、共有31页 例例2.2.某工厂有男女职工各某工厂有男女职工各200200人，对他们进行调查时发现，女人，对他们进行调查时发现，女色盲色盲5 5人，女性携带人，女性携带1515人。男性色盲人。男性色盲1111人。求人。求X XB B,X,Xb b的频率。的频率。X XB B=1-6%=94=1-6%=94%=6=6%X Xb b=5 52 2151511112002002 2200200伴伴X遗传：遗传：女性女性每个个体每个个体两个两个基因，基因，男性男性只含只含一个一个基因基因例例1.1.在一个种群中随机抽出一定数量的个体，其中，基因在一个种群中随机抽出一定数量的个体，其中，基因型为型为BBB

12、B的个体占的个体占40%40%，基因型为，基因型为BbBb的个体占的个体占50%50%，基因型为，基因型为bbbb的个体的个体占占10%10%，常染色体遗传，则基因，常染色体遗传，则基因B B和和b b的频率分别是的频率分别是 ()()A A 90%90%，10%B10%B 65%65%，35%35%C C 50%50%，50%D50%D 35%35%，65%65%B3.3.一个随机交配的群体，某一对相对性状中，隐性性状表现一个随机交配的群体，某一对相对性状中，隐性性状表现型的频率是型的频率是0.0.81,81,则杂合子则杂合子AaAa的频率是（的频率是（）A 0.1 B 0.6 C 0.9

13、D 0.18A 0.1 B 0.6 C 0.9 D 0.18D第十六页，本课件共有31页下列关于基因库的叙述正确的是下列关于基因库的叙述正确的是()A一一个个种种群群中中一一个个个个体体所所含含有有的的全全部部基基因因叫叫做做这这个个种种群的基因库群的基因库B一一个个种种群群中中全全部部个个体体所所含含有有的的显显性性基基因因叫叫做做这这个个种种群的基因库群的基因库C一一个个种种群群中中全全部部个个体体所所含含有有的的全全部部基基因因叫叫做做这这个个种种群的基因库群的基因库D一个种群的基因库会随着种群中一代一代的死亡而消减一个种群的基因库会随着种群中一代一代的死亡而消减和灭亡和灭亡 C第十七页

14、，本课件共有31页 AA、Aa、aa的个体分别占的个体分别占24%、72%、4%那么那么 A、a的基因频率是多少？的基因频率是多少？（）A.36%和和64%B.57%和和43%C.24%和和72%D.60%和和40%DA=24%+1/2 X+1/2 X 72%=60%从某生物种群中随机抽从某生物种群中随机抽1000个个体，测知基个个体，测知基因型为因型为BB、Bb、bb的个体分别为的个体分别为300个、个、600个和个和100个。在这个。在这1000个个体中：个个体中：B基因有基因有 个，其基因频率为个，其基因频率为 ；b基因有基因有 个，其基因频率为个，其基因频率为 。12008006040

15、第十八页，本课件共有31页 满足五个假设条件满足五个假设条件的种群是理想的种群的种群是理想的种群,在在自然条件下自然条件下,这样的种群是这样的种群是不存在不存在的的.这也从反面这也从反面说明了说明了在自然界中在自然界中,种群的基因频率种群的基因频率迟早迟早要发生要发生变化变化,也就是说也就是说种群的进化是必然的种群的进化是必然的.（5 5）上上述述计计算算结结果果是是在在满满足足五五个个假假设设条条件件的的基基础础上上计计算算的的，对对自自然然界界的的种种群群来来说说，这这五五个个条条件件都都能能成成立立吗吗？特特别别是是如如果果第第点点假假设设（基基因因A A和和a a都都不不产产生生突突变

16、变,即即没没有有基基因因突突变变和和染染色色体体变变异异。）成成立立这这与与前前面面我我们们所所学学的的基因突变的哪个特性相违背？基因突变的哪个特性相违背？与基因突变的与基因突变的普遍性普遍性相违背。相违背。第十九页，本课件共有31页1.1.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，因此基因基因突变突变产生产生新的等位基因新的等位基因，这就可能使种群的，这就可能使种群的基基因频率发生变化因频率发生变化。影响影响种群基因频率变化种群基因频率变化的的根本原因根本原因是什么？是什么？变异变异 不能遗传的变异不能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

17、异基因重组基因重组（二）（二）突变突变和和基因重组基因重组产生产生生物进化的原材料生物进化的原材料 突变突变第二十页，本课件共有31页2.2.个体个体的突变率的突变率很低很低，但，但种群种群的突变率的突变率高高 例如：一个果蝇约有104对基因，假定每个基因的突变率都是105，若有一个中等数量的果蝇种群（约有108个个体），那么每一代出现基因突变数是多少呢？2 104 105个体 108种群=2 107第二十一页，本课件共有31页3.3.突变突变有害有利有害有利取决于取决于生存的环境条件生存的环境条件第二十二页，本课件共有31页4.基因突变产生新的等位基因，通过有性生殖过程中的基因重组，可以形成

18、多种多样的基因型，从而是种群出现大量可遗传变异。结论：结论：突变突变和和基因重组基因重组产生进化的原材料产生进化的原材料第二十三页，本课件共有31页基因基因 重组重组突变突变新的等位基因新的等位基因多种多样多种多样的基因型的基因型种群中出现大量种群中出现大量可遗传的变异可遗传的变异变异是变异是不定向不定向的的形成了形成了进化的原材料进化的原材料,不能决定生物进化的方向不能决定生物进化的方向结论：结论：突变突变和和基因重组基因重组产生进化的原材料产生进化的原材料1 1种群中突变的特点：种群中突变的特点：突变数很大、随机、不定突变数很大、随机、不定2 2种群基因重组的结果：种群基因重组的结果：产生

19、更多可遗传变异、不定向产生更多可遗传变异、不定向那什么能决定生物进化的方向呢？请阅读教材那什么能决定生物进化的方向呢？请阅读教材P116-117思考思考第二十四页，本课件共有31页 自然选择自然选择使种群的基因频率定向改变使种群的基因频率定向改变并决定生物进化的方向并决定生物进化的方向除自然选择外，遗传漂变和迁移也是造成种群基因除自然选择外，遗传漂变和迁移也是造成种群基因频率发生变化的重要原因。频率发生变化的重要原因。第二十五页，本课件共有31页三、三、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变异是不定向的变异是不定向的自然选择自然选择不利变异不利变异不断淘汰不断淘汰有利变异有利变

20、异积累加强积累加强基因频率定向改变基因频率定向改变生物定向进化生物定向进化导致导致第二十六页，本课件共有31页现代生物进化理论现代生物进化理论：核心：核心：基本观点：基本观点：自然选择学说自然选择学说1.1.种群种群是生物进化的是生物进化的基本单位基本单位；2.2.生物进化的实质在于种群生物进化的实质在于种群基因基因频率的改变频率的改变；3.3.突变突变和和基因重组基因重组、自然选择及自然选择及隔离隔离是物种形成过程的是物种形成过程的三个基本三个基本环节环节，通过它们的综合作用，种，通过它们的综合作用，种群产生分化，最终导致群产生分化，最终导致新物种新物种的的形成。形成。第二十七页，本课件共有

21、31页实例分析实例分析 人类把鲫鱼的后代培育成金鱼，实质就是人类把鲫鱼的后代培育成金鱼，实质就是通过选择改变基因频率。从图中看，显然红色通过选择改变基因频率。从图中看，显然红色基因的频率显著提高了。基因的频率显著提高了。第二十八页，本课件共有31页课堂总结生物进化的基本单位生物进化的基本单位生物进化的实质生物进化的实质生物进化的原材料生物进化的原材料决定生物进化的方向决定生物进化的方向种群种群基因频率的改变基因频率的改变突变和基因重组突变和基因重组自然选择自然选择第二十九页，本课件共有31页 某海岛上生活着一种昆虫，经调查翅的长度和个体数的关系（纵坐标为个体数量，横坐标为翅的长度）。后来该小岛上经常刮大风，若干年后再进行调查，你认为最能代表此时情况的曲线是()选择并解释ABCDD第三十页，本课件共有31页2022/12/9感感谢谢大大家家观观看看第三十一页，本课件共有31页