四川省成都市高中生物第七章現(xiàn)代生物進(jìn)化理論7.2.1種群基因頻率的改變與生物進(jìn)化課件新人教版必修2

1、第二節(jié)第二節(jié) 現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的主要內(nèi)容主要內(nèi)容一、種群基因頻率的改變與生物進(jìn)化一、種群基因頻率的改變與生物進(jìn)化生活在生活在一定區(qū)域一定區(qū)域的的同種生物同種生物的的全部個(gè)體全部個(gè)體。（一）種群（一）種群是生物進(jìn)化的基本單位是生物進(jìn)化的基本單位2、種群的實(shí)例：、種群的實(shí)例：一片草地上的全部蒲公英一片草地上的全部蒲公英 一個(gè)一個(gè)獼猴獼猴種群種群的全的全部個(gè)部個(gè)體體1、種群的概念、種群的概念 種群中的個(gè)體不是機(jī)械地集合在一起，種群中的個(gè)體不是機(jī)械地集合在一起，而是彼此可以交配，并通過繁殖將各自而是彼此可以交配，并通過繁殖將各自的基因傳遞給后代。的基因傳遞給后代。 種群是生物繁殖的基

2、本單位。種群是生物繁殖的基本單位。3、種群的特點(diǎn)：、種群的特點(diǎn)：下列屬于種群的是下列屬于種群的是 （ ）A.一塊水田里的全部水稻一塊水田里的全部水稻 、水草、水草 B 一塊稻田里的全部幼蚜、有翅、無翅的成蚜一塊稻田里的全部幼蚜、有翅、無翅的成蚜 C 一塊朽木上的全部真菌一塊朽木上的全部真菌 D. 一個(gè)池塘中全部魚一個(gè)池塘中全部魚下列關(guān)于種群的說法不正確的是下列關(guān)于種群的說法不正確的是 （ ） A.種群是生物進(jìn)化的基本單位種群是生物進(jìn)化的基本單位B.種群是生物繁殖的基本單位種群是生物繁殖的基本單位C.中國大陸上所有老虎是一個(gè)種群中國大陸上所有老虎是一個(gè)種群 D.同一種群的個(gè)體可以自由交配同一種群

3、的個(gè)體可以自由交配BC4、種群的基因庫：、種群的基因庫：5、基因頻率、基因頻率一個(gè)種群一個(gè)種群中中全部個(gè)體全部個(gè)體所含有的所含有的全部基因全部基因。在在一個(gè)種群基因庫一個(gè)種群基因庫中，中，某個(gè)基因某個(gè)基因占占全部全部等位基因數(shù)等位基因數(shù)的的比率比率。（2）公式：）公式：（1）概念：）概念：基因頻率基因頻率=某種基因的數(shù)目某種基因的數(shù)目控制同種性狀的等位基因的總數(shù)控制同種性狀的等位基因的總數(shù)100%2.基因頻率的計(jì)算基因頻率的計(jì)算 某昆蟲種群中，綠色翅的基因?yàn)槟忱ハx種群中，綠色翅的基因?yàn)锳, A, 褐色翅的基因褐色翅的基因位位a a，調(diào)查發(fā)現(xiàn)，調(diào)查發(fā)現(xiàn)AAAA、AaAa、aaaa的個(gè)體分別占的個(gè)

4、體分別占3030、6060、10,10,那么那么A A、a a的基因頻率是多少？（自讀的基因頻率是多少？（自讀115115頁）頁）A=302+60 _ 200=60% 200a=102+60 _=40%A+a=1 =解法一解法一解法二：解法二：由題意可知，由題意可知，AA、Aa和和aa的基因的基因型頻率分別是型頻率分別是30%、60%和和10%，由常，由常染色體基因頻率的推導(dǎo)式計(jì)算求得：染色體基因頻率的推導(dǎo)式計(jì)算求得： A基因的頻率基因的頻率為：為：30%+1/260%=60% a基因的頻率基因的頻率為：為：10%+1/260%=40%一對等位基因的頻率之和為一對等位基因的頻率之和為13. 用

5、數(shù)學(xué)方法討論基因頻率的改變用數(shù)學(xué)方法討論基因頻率的改變(5)(6)(1)(2)(3)(4)假設(shè)假設(shè)115115頁題目中的種群滿足以下五個(gè)條件：頁題目中的種群滿足以下五個(gè)條件：昆蟲群體數(shù)量足夠大，昆蟲群體數(shù)量足夠大， 沒有遷入與遷出，沒有遷入與遷出，全部的雌雄個(gè)體間都能自由交配并能產(chǎn)生后代，全部的雌雄個(gè)體間都能自由交配并能產(chǎn)生后代，AAAA、AaAa、aaaa三種基因型昆蟲的生存能力完全相同三種基因型昆蟲的生存能力完全相同 （也就是說自然選擇對（也就是說自然選擇對A A、a a控制的翅型性狀沒有作用）控制的翅型性狀沒有作用）A A和和a a都不產(chǎn)生突變都不產(chǎn)生突變, ,即沒有基因突變和染色體變異

6、。即沒有基因突變和染色體變異。在有性生殖過程中，如果符合以上的理想條件，在有性生殖過程中，如果符合以上的理想條件，(1)該該種群種群產(chǎn)生的產(chǎn)生的A 配子和配子和a 配子的比率各是多少配子的比率各是多少? A 60%a 40%卵細(xì)胞卵細(xì)胞精子精子A 60%a 40%36%24%16%AAAaAa24%aa子子一一代代基基因因型型頻頻率率(2)子代基因型的頻率各是多少子代基因型的頻率各是多少? (3)子代種群的基因頻率各是多少子代種群的基因頻率各是多少?親代基因型親代基因型的頻率的頻率AA(30%)Aa(60%)aa(10%)配子的比率配子的比率A( )A( ) a( ) a( )子代基因型子代基

7、因型的頻率的頻率AA( ) Aa( )aa( )子代種群的子代種群的基因頻率基因頻率A ( )a( ) 親代親代子一代子一代 子二代子二代 子三代子三代基因基因型頻型頻率率AA30%Aa60%aa10%基因基因頻率頻率A60%a40%36%48%16%36%16%48%40%36%48%16%(4)在討論題在討論題2中的群體滿足五個(gè)條件的中的群體滿足五個(gè)條件的情況下情況下,計(jì)算子二代、子三代的基因頻率計(jì)算子二代、子三代的基因頻率與基因型頻率與基因型頻率 ; 分析一下各代基因頻率分析一下各代基因頻率與基因型頻率相同嗎？與基因型頻率相同嗎？ 滿足五個(gè)假設(shè)條件滿足五個(gè)假設(shè)條件的種群是理想的種的種群是

8、理想的種群群, ,在自然條件下在自然條件下, ,這樣的種群是不存在的這樣的種群是不存在的. .這也從反面說明了在自然界中這也從反面說明了在自然界中, ,種群的基因種群的基因頻率頻率遲早要遲早要發(fā)生變化發(fā)生變化, ,也就是說種群的也就是說種群的進(jìn)化進(jìn)化是必然的是必然的. .（5 5）上述計(jì)算結(jié)果是在滿足五個(gè)假設(shè)條件的基礎(chǔ)上）上述計(jì)算結(jié)果是在滿足五個(gè)假設(shè)條件的基礎(chǔ)上計(jì)算的，對自然界的種群來說，這五個(gè)條件都能成立計(jì)算的，對自然界的種群來說，這五個(gè)條件都能成立嗎？特別是如果第點(diǎn)假設(shè)嗎？特別是如果第點(diǎn)假設(shè)（基因基因A和和a都不產(chǎn)生突變都不產(chǎn)生突變,即沒有基因突變和染色體變異。即沒有基因突變和染色體變異。

9、）成立這與前面我們所學(xué)成立這與前面我們所學(xué)的基因突變的哪個(gè)特性相違背？的基因突變的哪個(gè)特性相違背？與基因突變的普遍性相違背。與基因突變的普遍性相違背。(6)、如果該種群出現(xiàn)新的突變型，也就、如果該種群出現(xiàn)新的突變型，也就是產(chǎn)生新的等位基因（是產(chǎn)生新的等位基因（A2），種群的基），種群的基因頻率會(huì)變化嗎？基因因頻率會(huì)變化嗎？基因A2的頻率可能會(huì)的頻率可能會(huì)怎樣變化？怎樣變化？突變產(chǎn)生的新基因會(huì)使種群的基因頻率突變產(chǎn)生的新基因會(huì)使種群的基因頻率發(fā)生變化。發(fā)生變化?；蚧駻 A2 2的頻率是增加還是減少，要看這的頻率是增加還是減少，要看這一突變對生物體是有益還是有害的，這一突變對生物體是有益還是有

10、害的，這往往取決于生物生存的環(huán)境。往往取決于生物生存的環(huán)境。哈迪哈迪-溫伯格定律（遺傳平衡定律）溫伯格定律（遺傳平衡定律）1908年，英國數(shù)學(xué)家哈迪和德國醫(yī)生溫伯年，英國數(shù)學(xué)家哈迪和德國醫(yī)生溫伯格分別提出關(guān)于格分別提出關(guān)于基因穩(wěn)定性基因穩(wěn)定性的見解。他們指的見解。他們指出，一個(gè)有性生殖的自然種群中，出，一個(gè)有性生殖的自然種群中，在符合以在符合以下五個(gè)條件的情況下下五個(gè)條件的情況下，各等位基因的頻率和，各等位基因的頻率和等位基因的基因型頻率在一代一代的遺傳中等位基因的基因型頻率在一代一代的遺傳中是穩(wěn)定不變的?；蛘哒f是是穩(wěn)定不變的?；蛘哒f是保持著基因平衡保持著基因平衡的。的。這五個(gè)條件是：這五個(gè)條

11、件是：1 1、種群很大、種群很大 2 2、個(gè)體之間隨機(jī)交配、個(gè)體之間隨機(jī)交配 3 3、沒有突變產(chǎn)生、沒有突變產(chǎn)生 4 4、沒有個(gè)體遷入遷出、沒有個(gè)體遷入遷出 5 5、沒有自然選擇、沒有自然選擇基因頻率與基因頻率與基因型頻率基因型頻率的關(guān)系的關(guān)系 處于平衡狀態(tài)的種群，一對等位基因處于平衡狀態(tài)的種群，一對等位基因A和和a，A的基因頻率為的基因頻率為p，a的基因頻率為的基因頻率為q，則：，則： 哈迪哈迪- -溫伯格定律可用數(shù)學(xué)方程式表示為：溫伯格定律可用數(shù)學(xué)方程式表示為：( (p p+ +q q) )2 2= =p p2 2+2+2pqpq+ +q q2 2=1=1 AA的基因型頻率為的基因型頻率為

12、p2Aa的基因型頻率為的基因型頻率為2pqaa的基因型頻率為的基因型頻率為q2群體中某特定基因型個(gè)體數(shù)占全部個(gè)體數(shù)的比率。 AAAA、AaAa、aaaa的個(gè)體分別占的個(gè)體分別占24%24%、72%72%、4%4%那么那么 A A、a a的基因頻率是多少？的基因頻率是多少？ （ ） 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=A=24% 72% = 60% 據(jù)調(diào)查得知，某學(xué)校的學(xué)生中各血據(jù)調(diào)查得知，某學(xué)校的學(xué)生中各血型的比率如下：型的比率如下： I IA AI I

13、A A 20% 20% I IA Ai i 30% 30% I IB BI IB B 10% 10% I IB Bi i 20% 20% I IA AI IB B 10% ii 10%10% ii 10%計(jì)算計(jì)算IB的基因頻率。的基因頻率。10% 10% 10% 10% 20%20%） = = 25%25%據(jù)調(diào)查得知，某小學(xué)的學(xué)生中基因型的比率為：據(jù)調(diào)查得知，某小學(xué)的學(xué)生中基因型的比率為： X XB BX XB B 44% 44% X XB BX Xb b 5% 5% X Xb bX Xb b 1% 1% X XB BY 43% Y 43% X Xb bY Y 7% 7%則則X Xb b的基因

14、頻率是：的基因頻率是：( )( )A A、13.2% B13.2% B、5% C5% C、14% D14% D、9.3%9.3%D例例1：在某一種群中，已調(diào)查得知，隱：在某一種群中，已調(diào)查得知，隱性性狀者（等位基因用性性狀者（等位基因用A、a表示）表示） 占占16%，那么該性狀的，那么該性狀的AA、Aa基因型個(gè)基因型個(gè)體出現(xiàn)的頻率分別為（體出現(xiàn)的頻率分別為（ ）A.0.36、0.48 B.0.36、0.24 C.0.16、0.48 D.0.48、0.36A已知：隱性性狀者為已知：隱性性狀者為16%，則，則a基因頻基因頻率率為為16%開平方，得開平方，得0.4，A的基因頻的基因頻率率為為1-0.4=0.6。AA基因型頻率基因型頻率為為0.36。Aa基因頻率基因頻率為為20.60.4=0.48。例例2：在某個(gè)海島上，在某個(gè)海島上，每一萬個(gè)人中有每一萬個(gè)人中有 名名男子患紅綠色盲男子患紅綠色盲，則該島上的，則該島上的人群中，人群中，女性攜帶者女性攜帶者的數(shù)量為的數(shù)量為每萬人中每萬人中有有（ ） （假設(shè)男女比為：）（假設(shè)男女比為：） 人人 人人 人人 人人 已知：已